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Stand der
Technik
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Die Erfindung geht von einem Verfahren
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs
aus.
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Es ist bereits bekannt, bei einer
Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor und mit einem Stellglied
in einer Luftzufuhr zur Einstellung einer dem Verbrennungsmotor
zuzuführenden
Luftmasse eine Stellung des Stellgliedes mittels einer Kurzzeitadaption
auf einen aktuellen Betriebszustand anzupassen und eine Stellung
des Stellgliedes mittels einer Langzeit-Adaption zur Kompensation längerfristiger
Einflussgrößen auf
die Stellung des Stellgliedes anzupassen. Dabei wird bei der Langzeitadaption
ein Langzeitadaptionswert für
die Stellung des Stellgliedes in Abhängigkeit eines bei der Kurzzeitadaption
gebildeten minimalen Kurzadaptionswertes für die Stellung des Stellgliedes
gebildet.
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Vorteile der
Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben
einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat
dem gegenüber
den Vorteil, dass in Abhängigkeit
des Langzeitadaptionswertes eine Leckage in der Luftzufuhr diagnostiziert
wird. Auf diese Weise lässt
sich eine solche Leckage besonders einfach und ohne zusätzliche
Sensorik realisieren und den gesetzlichen Diagnosevorschriften entsprechen.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass
die Leckage diagnostiziert wird, wenn der Langzeitadaptionswert
eine erste vorgegebene Schwelle unterschreitet. Auf diese Weise
lässt sich
eine nur langsam mit der Zeit einstellende Leckage diagnostizieren.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin,
dass die Leckage diagnostiziert wird, wenn eine Differenz zwischen
dem Langzeitadaptionswert und dem minimalen Kurzzeitadaptionswert
eine zweite vorgegebene Schwelle betragsmäßig überschreitet. Auf diese Weise
lässt sich
eine Leckage diagnostizieren, die sich kurzfristig, insbesondere
sprunghaft, einstellt.
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Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die
Kurzzeitadaption nur durchgeführt
wird, wenn kein Bremsenpumpen vorliegt. Auf diese Weise wird eine
Fehladaption aufgrund von Bremsenpumpen vermieden und sichergestellt,
dass die Diagnose nicht durch Bremsenpumpen verfälscht wird.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich,
wenn die Kurzzeitadaption nur bis zu einer vorgegebenen Höhe durchgeführt wird.
Auf diese Weise wird eine Fehladaption aufgrund des Luftdrucks oberhalb
der vorgegebenen Höhe
verhindert und sichergestellt, dass die Diagnose nicht durch eine
solche Fehladaption verfälscht
wird.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich,
wenn die Diagnose nur durchgeführt
wird, wenn nach einem Urstart des Verbrennungsmotors bereits mindestens ein
Langzeitadaptionswert gebildet wurde. Auf diese Weise wird sichergestellt,
dass für
die Diagnose gültige
Ausgangsdaten vorliegen.
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Dieser Vorteil ergibt sich auch,
wenn die Diagnose nur durchgeführt
wird, wenn in einem aktuellen Betriebszyklus die Langzeitadaption
gültig
wurde.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
eine Last des Verbrennungsmotors über einen Saugrohrdruck ermittelt
wird. In diesem Fall führt
die Leckage nicht zu einer fehlerhaften Kraftstoffzumessung, so
dass anhand der Kraftstoffzumessung eine Leckage in der Luftzufuhr
nicht diagnostiziert werden könnte.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren
lässt sich
aber auch für
den Fall, dass eine Last des Verbrennungsmotors nur über einen
Saugrohrdruck ermittelt wird, eine Diagnose einer Leckage in der
Luftzufuhr sicherstellen.
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Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine und
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2 einen
Ablaufplan für
einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 kennzeichnet 5 eine
Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs. Die Brennkraftmaschine 5 umfasst
einen Verbrennungsmotor 1, der hier beispielhaft als Otto-Motor
ausgebildet sein soll. Dem Verbrennungsmotor 1 wird über eine
Luftzufuhr 15 Frischluft in Pfeilrichtung zugeführt. Dabei
passiert die Frischluft in Strömungsrichtung
in der Luftzufuhr 15 zunächst einen Luftfilter 45. Dem
Luftfilter 45 in Strömungsrichtung
nachfolgend kann in der Luftzufuhr 15 optional ein Verdichter 50, beispielsweise
eines Abgasturboladers oder eines Kompressors oder eines elektrisch
betriebenen Verdichters angeordnet sein, der die zugeführte Luft
im aktivierten Zustand des Verdichters 50 verdichtet. Dem
Verdichter 50 in Strömungsrichtung
nachfolgend angeordnet kann wie in 1 dargestellt
optional ein Luftmassenmesser 55, beispielsweise ein Heißfilmluftmassenmesser
angeordnet sein. Diesem ist in Strömungsrichtung nachfolgend ein
Stellglied 10, beispielsweise eine Drosselklappe, angeordnet. Im
Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass es sich bei
dem Stellglied 10 um eine Drosselklappe handelt. Der Bereich
der Luftzufuhr 15 zwischen der Drosselklappe 10 und
einem in 1 nicht dargestellten
Einlassventil des Verbrennungsmotors 1 wird im Folgenden
auch als Saugrohr 20 bezeichnet. Im Saugrohr 20 kann,
wie in 1 dargestellt, optional
ein Saugrohrdrucksensor 90 angeordnet sein. Die Einspritzung
von Kraftstoff ist in 1 nicht dargestellt
und kann im Falle einer Benzindirekteinspritzung direkt in einem
in 1 nicht dargestellten Brennraum
des Verbrennungsmotors 1 oder indirekt über das Saugrohr 20 erfolgen.
Das aufgrund der Verbrennung des Luft-/Kraftstoff-Gemisches im Brennraum
des Verbrennungsmotors 1 entstehende Abgas wird über ein
in 1 nicht dargestelltes
Auslassventil einem Abgasstrang 105 zugeführt. Im
Abgasstrang 105 kann optional eine Lambda-Sonde 95 angeordnet
sein, die den Sauerstoffgehalt des Abgases misst.
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Otto-Motoren können über ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem
verfügen,
bei dem die Kurbelgehäuseentlüftungsgase
dem Verbrennungsmotor 1 wieder zur Verbrennung zugeführt werden.
Optional kann auch ein Tankentlüftungssystem
vorgesehen sein, bei dem die Tankentlüftungsgase dem Verbrennungsmotor 1 wieder
zur Verbrennung zugeführt werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach 1 ist sowohl ein
Tankentlüftungssystem,
als auch ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem
vorgesehen, wobei alternativ auch nur eines der beiden Entlüftungssysteme,
also entweder das Kurbelgehäuseentlüftungssystem
oder das Tankentlüftungssystem,
vorgesehen sein könnte.
Dabei wird eine Teillast- und eine Volllastentlüftung unterschieden. Die Volllastentlüftung wird
dem Luftfilter 45 in Strömungsrichtung nachfolgend der
Luftzufuhr 15 zugeführt.
Die Volllastentlüftung
wird somit zwischen dem Luftfilter 45 und der Drosselklappe 10 der
Luftzufuhr 15 zugeführt.
Bei Verwendung des Luftmassenmessers 55 erfolgt die Zufuhr
der Volllastentlüftung
zwischen dem Luftfilter 45 und dem Luftmassenmesser 55.
Im Falle der Verwendung des Verdichters 50 wird, wie in 1 dargestellt, die Volllastentlüftung zwischen
dem Luftfilter 45 und dem Verdichter 50 der Luftzufuhr 15 zugeführt. Die
Volllastentlüftung
umfasst dabei eine erste Kurbelgehäuseentlüftung 25 und eine
erste Tankentlüftung 35.
Die erste Kurbelgehäuseentlüftung 25 kann über ein
erstes Ventil 60 mit einstellbarem Öffnungsgrad in ihrem Massenstrom variiert
werden. Die erste Tankentlüftung 35 kann über ein
zweites Ventil 65 mit einstellbarem Öffnungsgrad in ihrem Massenstrom
variiert werden. Die Zuführung
der Volllastentlüftung
zwischen dem Luftfilter 45 und der Drosselklappe 10 und
insbesondere zwischen dem Luftfilter 45 und dem Verdichter 50 ermöglicht ein
Ausnutzen eines leichten Unterdrucks im Vergleich zum Umgebungsdruck
in diesem Abschnitt der Luftzufuhr 15 bei Volllast, insbesondere bei
aktiviertem Verdichter 50. Die Teillastentlüftung ist
dem Saugrohr 20 zugeführt.
Sie umfasst gemäß dem Beispiel
nach 1 eine zweite Kurbelgehäuseentlüftung 30 und
eine zweite Tankentlüftung 40. Die
zweite Kurbelgehäuseentlüftung 30 kann über ein
drittes Ventil 70 mit einstellbarem Öffnungsgrad in ihrem Massenstrom
variiert werden. Die zweite Tankentlüftung 40 kann über ein
viertes Ventil 75 mit einstellbarem Öffnungsgrad in ihrem Massenstrom variiert
werden. Die Zufuhr der Teillastentlüftung zum Saugrohr 20 liegt
darin begründet,
dass bei Teillast im Saugrohr 20 Unterdruck im Vergleich
zum Umgebungsdruck herrscht. Bei Volllast hingegen herrscht im Saugrohr 20 entweder
Umgebungsdruck oder besonders bei Verwendung des Verdichters 50 in
dessen aktiviertem Zustand Überdruck
im Vergleich zum Umgebungsdruck.
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Ein Drehzahlsensor 100 ist
gemäß 1 an dem Verbrennungsmotor 1 angeordnet
und ermittelt beispielsweise aus der Umdrehung der in 1 nicht dargestellten Kurbelwelle
des Verbrennungsmotors 1 einen Istwert für die Motordrehzahl
des Verbrennungsmotors 1. Der Istwert für die Motordrehzahl wird vom
Drehzahlsensor 100 einer Motorsteuerung 85 zugeführt. Der
Motorsteuerung 85 ist außerdem das Messsignal des Saugröhrdrucksensors 90 und damit
ein Messwert für
den Saugrohrdruck zugeführt. Der
Motorsteuerung 85 kann außerdem ein Messsignal des Luftmassenmessers 55 und
damit ein Messwert für
die dem Verbrennungsmotor 1 zugeführte Luftmasse bzw. den zugeführten Luftmassenstrom zugeführt werden.
Ferner steuert die Motorsteuerung 85 den Öffnungsgrad
der Ventile 60, 65, 70, 75 jeweils
separat, wie in 1 dargestellt,
an. Die Motorsteuerung 85 steuert außerdem den Öffnungsgrad bzw. die Stellung
der Drosselklappe 10 an. Weiterhin steuert die Motorsteuerung 85 in
nicht dargestellter Weise die Zumessung des Kraftstoffs und den
Zündzeitpunkt
des in diesem Beispiel als Otto-Motor ausgebildeten Verbrennungsmotors 1 an.
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Ein Defekt des Kurbelgehäuseentlüftungssystems
und/oder des Tankentlüftungssystems
führt zum
einen zum Entweichen schädlicher
HC-Emissionen in die Umwelt und zum anderen zu einem veränderten
Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1, insbesondere in
einem Leerlaufbetriebszustand aufgrund von Leckluft. Hinsichtlich
des veränderten
Betriebspunktes des Verbrennungsmotors 1 ist bei Verwendung
des Luftmassenmessers 55 eine Leckage in der Volllastentlüftung unkritisch,
da die durch die Leckage bedingte, zusätzlich Frischluftzufuhr vom Luftmassenmesser 55 gemessen
wird. Im Falle einer in der Motorsteuerung 85 implementierten
Lambda-Regelung zur Nachführung
eines aus dem Messwert der Lambda-Sonde 95 ermittelten
Lambda-Istwertes an einen vorgegebenen Lambda-Sollwert kann dann
die Motorsteuerung 85 aus dem vom Luftmassenmesser 55 gemessenen
Luftmassenstrom die erforderliche einzuspritzende Kraftstoffmenge
bestimmen, um den vorgegebenen Lambda-Sollwert zu erreichen. Für den Fall,
dass kein Luftmassenmesser verwendet wird bzw. das Messergebnis
des Luftmassenmessers 55 nicht ausgewertet wird, wird die
Last des Verbrennungsmotors 1 bzw. die Füllung des Brennraums
des Verbrennungsmotors 1 aus dem Messwert des Saugrohrdrucksensors 90 ermittelt. Dabei
berücksichtigt
der gemessene Saugrohrdruck sowohl eine Leckage in der Volllastentlüftung als auch
eine Leckage in der Teillastentlüftung.
Somit wird bei Verwendung des Saugrohrdrucksensors 90 zur
Ermittlung des Lastzustandes des Verbrennungsmotors trotz einer
Leckage in der Volllastentlüftung und/oder
in der Teillastentlüftung
aus der vom gemessenen Saugrohrdruck abgeleiteten Füllung der korrekte
Wert für die
einzuspritzende Kraftstoffmasse in der Motorsteuerung 85 ermittelt,
um den vorgegebenen Lambda-Sollwert einzustellen.
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Für
den Fall, dass der Saugrohrdrucksensor 90 nicht verwendet
oder sein Messwert nicht ausgewertet wird und die dem Brennraum
des Verbrennungsmotors 1 zugeführte Luftmasse über den
Luftmassenmesser 55 bestimmt wird, führt dies bei einer Leckage
in der Teillastentlüftung
dazu, dass die dem Brennraum des Verbrennungsmotors 1 über die
Leckage zugeführte
Luft nicht vom Luftmassenmesser 55 gemessen werden kann
und somit eine fehlerhafte Zumessung der einzuspritzende Kraftstoffmasse stattfindet,
da die Kraftstoffzumessung hauptsächlich auf der Grundlage der
vom Luftmassenmesser 55 ermittelten Luftmasse stattfindet.
In diesem Fall ergibt sich eine Abweichung zwischen dem Verhältnis aus der
vom Luftmassenmesser 55 gemessenen Luftmasse und der eingespritzten
Kraftstoffmasse einerseits und dem von der Lambda-Sonde 95 detektierten
Verhältnis
des verbrannten Luft-/Kraftstoff-Gemisches. Mit Hilfe dieser Abweichung
kann eine Leckage in der Teillastentlüftung diagnostiziert werden.
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In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
soll unter Leckage der Volllastentlüftung eine Leckage in der Luftzufuhr 15 in
Strömungsrichtung vor
dem Luftmassenmesser 55 und bei dessen Abwesenheit vor
der Drosselklappe 10, in der ersten Kurbelgehäuseentlüftung 25 in
Strömungsrichtung nach
dem ersten Ventil 60 und/oder in der ersten Tankentlüftung 35 in
Strömungsrichtung
dem zweiten Ventil 65 nachfolgend verstanden werden. Die
Strömungsrichtungen
sind in der 1 stets
durch einen Pfeil gekennzeichnet.
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In diesem Ausführungsbeispiel soll unter einer
Leckage der Teillastentlüftung
eine Leckage im Saugrohr 20, in der zweiten Kurbelgehäuseentlüftung 30 in
Strömungsrichtung
dem dritten Ventil 70 nachfolgend und/oder eine Leckage
in der zweiten Tankentlüftung 40 dem
vierten Ventil 75 in Strömungsrichtung nachfolgend verstanden
werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren
wird eine Diagnose ermöglicht,
die Leckagen in der Teillastentlüftung
sicher erkennt, ohne dass dazu die Verwendung des Luftmassenmessers 55 erforderlich ist.
Als Leckage ist dabei in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
beispielsweise auch ein abgefallener Schlauch in einer der Kurbelgehäuseentlüftungen 30 oder
in einer der Tankentlüftungen 40 zu verstehen.
Im Folgenden wird zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens
beispielhaft die Teillastentlüftung
betrachtet. Diese wird für
einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 beschrieben,
in dem eine Leerlauffüllungsregelung
aktiv ist. Dies kann ein beliebiger Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1,
insbesondere ein Leerlaufbetriebszustand, sein. Die Leerlauffüllungsregelung
hat bekanntlich die Aufgabe, den Istwert der Motordrehzahl einem
Sollwert nachzuführen.
Als Stellglied dient die Drosselklappe 10. Die Ansteuerung
und der Öffnungsgrad
bzw. die Stellung der Drosselklappe 10 werden in der Motorsteuerung 85 gebildet.
Im Falle eines Fehlverhaltens der Teillastentlüftung durch beispielsweise
eine Leckage im Saugrohr 20, in der zweiten Kurbelgehäuseentlüftung 30 in
Strömungsrichtung
dem dritten Ventil 70 nachfolgend und/oder in der zweiten
Tankentlüftung 40 in
Strömungsrichtung
dem vierten Ventil 75 nachfolgend muss die Drosselklappe 10 im
Leerlaufbetriebszustand weiter geschlossen werden, um den Sollwert
der Motordrehzahl einzuregeln. Ein Maß für die Leckage ist somit die
in der Motorsteuerung generierte Stellgröße bzw. der Öffnungsgrad
für die
Drosselklappe 10. Je größer die
Leckage ist, desto kleiner ist der Öffnungsgrad der Drosselklappe 10,
da die notwendige Verbrennungsluft an der Drosselklappe 10 vorbei über die
Leckage dem Verbrennungsmotor 1 zugeführt wird.
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Für
die Ansteuerung der Drosselklappe 10 sind Adaptionen bekannt,
die Feinanpassungen an das jeweilige Fahrzeug bzw. den jeweiligen
Verbrennungsmotor 1 durchführen. Hierbei wird zwischen Kurzzeit-
und Langzeitadaption unterschieden. Mit der Kurzzeitadaption soll
die Stellung der Drosselklappe 10 relativ schnell auf den
jeweiligen aktuellen Betriebszustand adaptiert werden und somit
dem Leerlauffüllungsregler
zu einer besseren Stabilität verhelfen.
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Durch die Langzeitadaption soll eine
Stellung der Drosselklappe 10 zur Kompensation längerfristiger
Einflussgrößen auf
die Stellung der Drosselklappe 10 angepasst werden. Die
Langzeitadaption soll dabei bei stabilen Umgebungsbedingungen eine Langzeitanpassung
des Leerlauffüllungsreglers
im Hinblick auf die Ansteuerung der Stellung der Drosselklappe 10 durchführen. Solche
stabilen Umgebungsbedingungen liegen beispielsweise dann vor, wenn
die Motortemperatur und die Ansauglufttemperatur in einem vorgegebenen
Bereich liegen, im Falle der Verwendung einer Klimaanlage eine Momentenanforderung
der Klimaanlage einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet und im Falle der
Verwendung einer Servolenkung diese nicht am Anschlag ist. Die langfristigen
Einflussgrößen auf
die Stellung der Drosselklappe 10 können beispielsweise in einer Verkokung
der Drosselklappe 10 und in einer langfristigen Veränderung
der Motorlast im Leerlaufbetriebszustand des Verbrennungsmotors 1 liegen.
Die Langzeitadaptation, dient mit anderen Worten dazu, Streuungen
zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und der Ansteuerung der
Drosselklappe 10 abzugleichen und den Einfluss der Verschmutzung
der Drosselklappe 10, die während der Laufzeit des Verbrennungsmotors 1 entstehen,
zu kompensieren.
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Im Folgenden wird der Ablauf des
erfindungsgemäßen Verfahrens
beispielhaft anhand des Ablaufplans gemäß 2 beschrieben. Nach dem Start des Programms
prüft die
Motorsteuerung 85 bei einem Programmpunkt 200,
ob die Langzeitadaption im aktuellen Betriebszyklus des Verbrennungsmotors 1 und
falls dieser ein Kraftfahrzeug antreibt im aktuellen Fahrzyklus
des Kraftfahrzeugs freigegeben wurde. Für die Freigabe der Langzeitadaption
sind wie beschrieben stabile Umgebungsbedingungen erforderlich.
Dazu gehört
wie beschrieben, dass die Motortemperatur und die Ansauglufttemperatur
jeweils in einem vorgegebenen Bereich liegen, das von einer ggf.
vorhandenen Klimaanlage geforderte Moment einen vorgegebenen Wert
nicht überschreitet und
eine ggf. vorhandene Servolenkung nicht am Anschlag anliegt. Weiterhin
kann eine Freigabe der Langzeitadaption daran geknüpft werden,
dass keine Anhebung des Sollwertes der Motordrehzahl aktiviert wurde,
dass die Kurzzeitadaption freigegeben ist, dass im Falle eines Kraftfahrzeugs
eine Fahrstufe eingelegt und kein fehlerhaftes Messsignal für die Fahrgeschwindigkeit
vorliegt, dass eine vorgegebene Wartezeit nach dem Start des Verbrennungsmotors 1 abgelaufen
ist und dass ein Adaptionsintegrator für die Kurzzeitadaption nicht
auf einen Maximalwert begrenzt ist. Stellt die Motorsteuerung 85 bei Programmpunkt 200 fest,
dass die genannten Bedingungen für
die Freigabe der Langzeitadaption sämtlich erfüllt sind, so wird zu einem
Programmpunkt 205 verzweigt, andernfalls wird zu einem
Programmpunkt 220 verzweigt.
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Bei Programmpunkt 205 prüft die Motorsteuerung 85 beispielsweise
mittels eines Messsignals eines in 1 nicht
dargestellten Umgebungsdrucksensors, ob der Verbrennungsmotors 1 in
einer Höhe über dem
Meeresspiegel betrieben wird, die eine vorgegebene Höhe nicht überschreitet.
Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 210 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 220 verzweigt. Das Überschreiten
der vorgegebenen Höhe
kann zu einer Verfälschung
der Kurzzeitadaption führen.
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Bei Programmpunkt 210 prüft die Motorsteuerung 85,
ob kein Bremsenpumpen vorliegt. Ist dies der Fall, so wird zu einem
Programmpunkt 215 verzweigt, andernfalls wird zu Programmpunkt 220 verzweigt.
Das Bremsenpumpen wird von der Motorsteuerung 85 beim Betätigen eines
Bremspedals im Falle eines Kraftfahrzeugs detektiert. In diesem
Fall pumpt der Bremskraftverstärker
Luft ins Saugrohr, so dass die Kurzzeitadaption ver fälscht werden
würde. Für den Fall,
dass ein solches Bremsenpumpen im Verbrennungsmotor 1 nicht
möglich
ist, kann auf den Programmpunkt 210 verzichtet werden.
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Bei Programmpunkt 215 adaptiert
die Motorsteuerung 85 einen Adaptions-Minimal-Grundwert ad_g_min_l.
Bei dieser Adaption wird der kleinste auftretende Wert des bei der
Kurzzeitadaption verwendeten Adaptionsintegrators abzüglich eines
höhenabhängigen Initialisierungswertes
h_ad_iw als Adaptions-Minimal-Grundwert ad_g_min_l gespeichert.
Dieser Adaptions-Minimal-Grundwert ad_g_min_l ist ein repräsentativer
Wert für
das Langzeitverhalten, da langfristige Laständerungen des Verbrennungsmotors 1 und
Umwelteinflüsse,
z.B. die Lufttemperatur, die Langzeitadaption zu höheren Werten
beeinflussen und der Adaptions-Minimal-Grundwert ad_g_min_l das
entsprechende Wachstumspotential aufweist. Der höhenabhängige Initialisierungswert
h_ad_iw kann beim Start des Verbrennungsmotors 1 bzw. spätestens
bei Programmpunkt 215 vor Ermittlung des Adaptions-Minimal-Grundwertes
ad_g_min_l in Abhängigkeit
der aktuellen Höhe über dem
Meeresspiegel beispielsweise aus einer applizierten Kennlinie berechnet werden.
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Nach Programmpunkt 215 wird
zu einem Programmpunkt 225 verzweigt.
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Bei Programmpunkt 220 wird
als Adaptions-Minimal-Grundwert ad_g_min_l der zuletzt in einem
der vorausgegangenen Betriebszyklen des Verbrennungsmotors 1 berechnete
Adaptions-Minimal-Grundwert verwendet. Anschließend wird ebenfalls zu Programmpunkt 225 verzweigt.
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Für
den Fall, dass bei Programmpunkt 220 von der Motorsteuerung 85 kein
Adaptions-Minimal-Grundwert
ad_g_min_l aus einem vorherigen Betriebszyklus vorliegt, beispielsweise
weil es sich beim aktuellen Betriebszyklus um den ersten Betriebszyklus
nach dem Urstart des Verbrennungsmotors 1 handelt, kann
es vorgesehen sein, dass bei Programmpunkt 220 keine Aktion
stattfindet und stattdessen zu Programmpunkt 200 zurückverzweigt wird.
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Bei Programmpunkt 225 findet
in der Motorsteuerung 85 die Langzeitadaption statt. Ausgehend von
einem zuletzt ermittelten Langzeit-Adaptionswert lza_gw in einem
vorausgegangenen Betriebszyklus oder von einem initialen Langzeitadaptionswert,
falls es sich beim aktuellen Betriebszyklus um den ersten Betriebszyklus
des Verbrennungsmotors 1 nach dem Urstart handelt, prüft die Motorsteuerung 85 bei
Programmpunkt 225, ob der Adaptions-Minimal-Grundwert aad_g_min_l
um einen ersten applizierbaren Offset größer als der vorliegende Langzeitadaptionswert
lza_gw ist. Ist dies der Fall, so wird der Langzeit-Adaptionswert
lza_gw um diesen ersten applizierbaren Offset erhöht. Andernfalls
prüft die
Motorsteuerung 85 bei Programmpunkt 225, ob der
Adaptions-Minimal-Grundwert
ad_g_min_l um einen zweiten applizierbaren Offset kleiner als der
vorliegende Langzeitadaptionswert lza_gw ist. Ist dies der Fall,
so wird der Langzeit-Adaptionswert
lzw_gw um den zweiten applizierbaren Offset erniedrigt. Andernfalls bleibt
der vorliegende Langzeitadaptionswert lza_gw unverändert. Der
Langzeitadaptionswert lza_gw kann dabei auf einen Maximalwert LZA_GMAX
begrenzt werden. Andererseits kann es auch vorgesehen sein, dass
der Langzeitadaptionswert lza_gw nicht kleiner als 0 wird. Nach
Programmpunkt 225 wird zu einem Programmpunkt 230 verzweigt.
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Bei Programmpunkt 230 prüft die Motorsteuerung 85,
ob seit dem Urstart des Verbrennungsmotors 1 bereits mindestens
eine Langzeitadaption durchgeführt
und ein Langzeitadaptionswert lza_gw von der Motorsteuerung 85 ermittelt
und abgespeichert wurde. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 235 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 225 zurück verzweigt.
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Bei Programmpunkt 235 prüft die Motorsteuerung 85,
ob im aktuellen Betriebszyklus des Verbrennungsmotors 1 die
durchgeführte
Langzeitadaption gültig
wurde und ein entsprechender Langzeitadaptionswert lza_gw von der
Motorsteuerung 85 ermittelt und abgespeichert wurde. Die
Langzeitadaption im aktuellen Betriebszyklus ist gültig, wenn
die Kurzzeitadaption im aktuellen Betriebszustand für mindestens
eine vorgegebene Zeit aktiv war. Wurde also bei Programmpunkt 235 eine
gültige
Langzeitaktion von der Motorsteurung 85 festgestellt, so
wird zu Programmpunkt 240 verzweigt, andernfalls wird zu Programmpunkt 235 zurück verzweigt.
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Bei Programmpunkt 240 wird
das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren
gestartet. Dabei prüft
die Motorsteuerung 85, ob der aktuell gültige, abgespeicherte Langzeitadaptionswert
lzw_gw eine erste vorgegebene Schwelle unterschreitet. Ist dies der
Fall, so wird zu einem Programmpunkt 250 verzweigt, andernfalls
wird zu einem Programmpunkt 245 verzweigt.
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Bei Programmpunkt 250 detektiert
die Motorsteuerung 85 eine sich nur langsam einstellende
Leckage der Teillastentlüftung.
Bei einer solchen, sich nur langsam einstellenden Leckage wird sich
zwischen dem Adaptions-Minimal-Grundwert ad_g_min_l und dem Langzeitadaptionswert
lza_gw nur eine geringe Differenz einstellen. Dies führt zu einem
Absenken des Langzeitadaptionswertes lza_gw bei Programmpunkt 225.
Bei einer sich nur langsam einstellen Leckage, beispielsweise aufgrund
eines porösen
Schlauches in der zweiten Kurbelgehäuseentlüftung 30 oder in der
zweiten Tankentlüftung 40 oder
aufgrund eines Risses im Saugrohr 30, in der zweiten Kurbelgehäuseentlüftung 30 oder
in der zweiten Tankentlüftung 40 wird
der Langzeit-Adaptionswert lza_gw auf längere Sicht immer weiter reduziert,
bis er die erste vorgegebene Schwelle unterschreitet und die sich
langsam einspielende Leckage diagnostiziert werden kann. Nach Programmpunkt 250 wird
ebenfalls zu Programmpunkt 245 verzweigt.
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Bei Programmpunkt 245 bildet
die Motorsteuerung 85 eine Differenz Δ = lza_gw – ad_g_min_l. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 255 verzweigt.
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Bei Programmpunkt 255 prüft die Motorsteuerung 85,
ob die Differenz Δ eine
zweite vorgegebene Schwelle betragsmäßig überschreitet. Ist dies der Fall,
so wird zu einem Programmpunkt 260 verzweigt, andernfalls
wird das Programm verlassen.
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Bei Programmpunkt 260 diagnostiziert
die Motorsteuerung 85 eine sprunghafte Leckage in der Teillastentlüftung, bei
der sich relativ schnell zwischen dem Adaptions-Minimal-Grundwert ad_g_min_l
und dem Langzeitadaptionswert lza_gw betragsmäßig eine große Differenz
oberhalb der zweiten vorgegebenen Schwelle einstellt, was zu einer
Fehlererkennung in der Motorsteuerung 85 bei Programmpunkt 260 führt. Durch
eine solche sprunghafte Leckage nimmt der Adaptions-Minimal-Grundwert
ad_g_min_l sehr schnell kleinere Werte an, als für ein fehlerfreies System.
Da die Kurzzeitadaption den Fehler bzw. die Leckage in der Teillastentlüftung sehr
viel schneller auszugleichen versucht als die Langzeitadaption,
kann nun bei einem sehr starken Abweichen des Adaptions-Minimal-Grundwert
des ad_g_min_l vom Langzeitadaptionswert lza_gw betragsmäßig oberhalb
der zweiten vorgegebenen Schwelle von einer Leckage in der Teillastentlüftung ausgegangen
werden.
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Nach Programmpunkt 260 wird
das Programm ebenfalls verlassen.
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Die erste vorgegebene Schwelle und
die zweite vorgegebene Schwelle können geeignet appliziert werden,
um frühzeitig
eine sprunghafte Leckage in der Teillastentlüftung bzw. eine sich nur langsam
einstellende Leckage in der Teillastentlüftung zu detektieren.
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Die diagnostizierte Leckage bei Programmpunkt 250 bzw.
bei Programmpunkt 260 kann in einem Fehlerspeicher abgelegt
und dem Fahrer in einem Kombinationsinstrument sichtbar gemacht
werden. Mittels eines Werkstatttesters ist er auch in Werkstätten auslesbar.
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Der Adaptions-Minimal-Grundwert ad_g_min_l
stellt bei dem beschriebenen Verfahren einen minimalen Kurzzeitadaptionswert
dar.
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Die Kurzzeitadaption und damit auch
die Langzeitadaption wird wie beschrieben nur durchgeführt, wenn
kein Bremsenpumpen vorliegt, um die Diagnose von Leckagen in der
Teillastentlüftung
nicht durch das Bremsenpumpen zu verfälschen. Dies gilt wie beschrieben
nur, wenn Bremsenpumpen, beispielsweise mittels eines Bremskraftverstärkers, möglich ist.
Entsprechend wird wie beschrieben die Kurzzeitadaption und damit
auch die Langzeitadaption nur bis zu einer vorgegebenen Höhe durchgeführt, um
eine Verfälschung
der Diagnose von Leckagen der Teillastentlüftung bei größeren Höhen zu vermeiden.
Dabei kann für
den Fall auf den Programmpunkt 205 zum Vergleich der aktuellen
Höhe über dem Meeresspiegel
mit der vorgegebenen Höhe
verzichtet werden, wenn festgestellt wird, dass der Einfluss der
Höhe auf
das Diagnoseergebnis unerheblich ist.
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Durch den höhenabhängigen Initialisierungswert
h_ad_iw wird eine Falschadaption bei schnellem Wechsel von großer zu kleiner
Höhe ohne
zwischenzeitliche Adaption vermieden. Der mittels des Adaptionsintegrators
ermittelte Kurzzeitadaptionswert wird, ausgehend vom höhenabhängigen Initialisierungswert
h_ad_iw durch Addition eines vorgegebenen Start-Adaptions-Vorhaltwertes
und des aktuell gültig gespeicherten
Langzeitadaptionswertes lza_gw gebildet. Die Summe bildet den Startwert
für den
Adaptionsintegrator der Kurzzeitadaption. Der minimale Kurzzeitadaptionswert
wird dann wie beschrieben als kleinster auftretender Wert des Adaptionsintegrators abzüglich des
höhenabhängigen Initialisierungswertes
h ad iw als Adaptions-Minimal-Grundwert ad_g_min_l gespeichert.
Der vorgegebene Start-Adaptions-Vorhalt dient während der Warmlaufphase des
Verbrennungsmotors 1 als Puffer, da nach dem Start nur
eine Kurzzeitadaption nach unten, also zu kleineren Werten, zugelassen
ist. Außerhalb
der Warmlaufphase ist auch eine Kurzzeitadaption nach oben zulässig. Als
Stellgröße für die Einstellung
der Drosselklappe 10 wird der Kurzzeitadaptionswert verwendet,
der sich als Ausgang des Adaptionsintegrators der Kurzzeitadaption
ergibt. Je kleiner der Kurzzeitadaptionswert ist, umso kleiner ist
auch der Öffnungsgrad
der Drosselklappe 10. Auf diese Weise berücksichtigt
die Stellung der Drosselklappe 10 den aktuellen Betriebszustand.
Da bei der Kurzzeitadaption in der beschriebenen Weise die Langzeitadaption
zugrunde gelegt wird, werden längerfristige
Einflussgrößen auf
die Stellung der Drosselklappe 10 bei der Bildung des Kurzzeitadaptionswertes
und damit für
die Ansteuerung der Drosselklappe 10 berücksichtigt.
Durch das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren
können
Fehlzustände
aufgrund von Leckagen erkannt werden, bevor beispielsweise in einem
Leerlaufbetriebszustand bleibende Abweichungen des Istwertes der
Motordrehzahl vom Sollwert entstehen. Für die Diagnose ist keine zusätzliche
Sensorik erforderlich. Durch die Diagnose ist es möglich, dem
Fahrer eines Kraftfahrzeugs den Fehlzustand des Verbrennungsmotors 1 anzuzeigen,
so dass er die Servicewerkstatt aufsuchen kann. Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren
kann auch als unabhängige Kontrolle
einer mit Hilfe des Luftmassenmessers 55 in der beschriebenen
Weise durchgeführten
Diagnose von Leckagen verwendet werden. Durch das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren
werden schließlich
gesetzliche Diagnoseanforderungen erfüllt.