DE10338775B4 - Diagnostic device for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Diagnoseeinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern oder Gruppen von Zylindern, wobei die Diagnoseeinrichtung für jeden Zylinder oder für jede Gruppe von Zylindern die folgenden Merkmale aufweist:
– einen individuellen Ansteuerungswert-Eingang,
– einen ersten Grenzwert-Speicherplatz für einen unteren zulässigen Ansteuerungswert,
einen zweiten Grenzwert-Speicherplatz für einen oberen zulässigen Ansteuerungswert,
wobei ferner eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, die für jeden Zylinder den am Ansteuerungswert-Eingang anliegenden Ansteuerungswert daraufhin überprüft, ob er kleiner als der untere zulässige Ansteuerungswert oder größer als der obere zulässige Ansteuerungswert ist, und wobei die Vergleichseinrichtung die Meldung einer unzulässigen Abweichung und/oder eine Ansteuerung von Aktuatoren veranlasst.A diagnostic device for an internal combustion engine having a plurality of cylinders or groups of cylinders, the diagnostic device comprising, for each cylinder or group of cylinders, the following characteristics:
An individual activation value input,
A first limit storage location for a lower allowable drive value,
a second limit storage location for an upper allowable drive value,
wherein there is further provided a comparison means for checking, for each cylinder, the drive value applied to the drive value input whether it is smaller than the lower allowable drive value or greater than the upper allowable drive value, and wherein the comparing means reports the improper deviation indication and / or causes a control of actuators.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Im Stand der Technik wie beispielsweise in der DE 44 00 260 A1 sind Steuerungs- und Regelungssysteme bekannt, mit denen Einstellungen von Verbrennungsmotoren so geregelt werden können, dass sich ein umweltschonender Betrieb ergibt.In the prior art such as in the DE 44 00 260 A1 Control systems are known with which settings of internal combustion engines can be controlled so that results in an environmentally friendly operation.

Die Grundlagen der Lambda-Regelung wird im Shell-Lexikon ”Verbrennungsmotor – ein Supplement von ATZ und MTZ”, Folge 39, erschienen bei Verlag Viehweg, Abraham-Lincoln-Str. 46, 65189 Wiesbaden, 1996, erläutert. Dabei wird unter Bezugnahme auf eine Figur erklärt, wie eine solche Lambda-Regelung funktioniert. Ähnliche Vorgehensweisen werden in der DE 41 287 18 C2 , in der DE 34 245 32 C1 und in der DE 41 343 49 C2 erläutert.The basics of lambda control is in the Shell Lexicon "internal combustion engine - a supplement of ATZ and MTZ", episode 39, published by Verlag Viehweg, Abraham-Lincoln-Str. 46, 65189 Wiesbaden, 1996, explained. It is explained with reference to a figure how such a lambda control works. Similar procedures are described in the DE 41 287 18 C2 , in the DE 34 245 32 C1 and in the DE 41 343 49 C2 explained.

Die WO 96/35048 A1 zeigt eine verbesserte zylinderselektive Lambda-Regelung, bei der eine äußere Regelschleife und eine innere Regelschleife vorgesehen ist. Mit der äußeren Regelschleife wird die Luftzahl Lambda des Summenabgases geregelt. In einer inneren Regelschleife wird die Luftzahl Lambda zylinderselektiv geregelt.The WO 96/35048 A1 shows an improved cylinder-selective lambda control, in which an outer control loop and an inner control loop is provided. The outer control loop regulates the air ratio lambda of the total exhaust gas. In an inner control loop, the air ratio lambda is controlled cylinder-selectively.

Aus der DE 196 34 982 A1 ist ein Überwachungsverfahren für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern bekannt, das auf einer ensprechenden Diagnosevorrichtung durchgeführt wird.From the DE 196 34 982 A1 For example, a monitoring method for a multi-cylinder internal combustion engine is known that is performed on a corresponding diagnostic device.

Die DE 196 02 265 A1 beschreibt ferner eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einer Ladedruckregelung, d. h. deren Abgas-Turbolader ist ein im Hinblick auf eine gewuenschte Zylinderfuellung ansteuerbares Abblaseventil zugeordnet. Die sich aus der Regelung ergebenden Ansteuerwerte fuer das Abblaseventil werden mit plausiblen Kontrollwerten, die aus den gewuenschten Brennkraftmaschinen-Betriebspunkten abgeleitet werden, verglichen. Bei einer signifikanten Abweichung wird eine Fehlermeldung ausgeloest. Die Kontrollwerte oder der zulaessige Betrag fuer die Abweichungen werden dabei laufend adaptiert, d. h. an die jeweiligen Randbedingungen angepasst.The DE 196 02 265 A1 further describes a supercharged internal combustion engine with a boost pressure control, ie the exhaust gas turbocharger is associated with a controllable in view of a desired cylinder filling blow-off valve. The control values for the blow-off valve resulting from the control are compared with plausible control values which are derived from the desired internal combustion engine operating points. If there is a significant deviation, an error message is triggered. The control values or the permissible amount for the deviations are constantly adapted, ie adapted to the respective boundary conditions.

Die DE 101 00 412 A1 beschreibt ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Ansteuersignal für ein Stellglied, ausgehend von Betriebskenngrößen vorgebbar ist. Ausgehend von einer Alterungsgröße wird ein Korrekturwert für das Ansteuersignal bestimmt. Die Alterungsgröße ist, ausgehend von der Anzahl der Einspritzungen pro Zeiteinheit und/oder von einem Kraftstoffdruck vorgebbar.The DE 101 00 412 A1 further describes a method and a device for controlling an internal combustion engine, in which a drive signal for an actuator, based on operating characteristics can be predetermined. Based on an aging variable, a correction value for the drive signal is determined. The aging variable is predeterminable based on the number of injections per unit of time and / or on a fuel pressure.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen umweltschädlichen Betrieb eines Verbrennungsmotors zu vermeiden.The Invention is based on the task, an environmentally harmful Operation of an internal combustion engine to avoid.

Diese Aufgabe wird von den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen.These Task is solved by the independent claims. advantageous Further developments emerge from the respective dependent claims.

Eine der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis beruht darauf, dass die an einem Verbrennungsmotor vorgesehenen Einzelteile einer gewissen Alterung und einem Verschleiß unterliegen können. Ein solcher Verschleiß wird dabei häufig von den ohnehin vorhandenen Regelungseinrichtungen so berücksichtigt, dass die jeweils gewählten Regelungsziele eingehalten werden können. Dabei können jedoch andere Einflüsse unberücksichtigt bleiben, die sich in negativer Weise bemerkbar machen.A The invention is based on the finding that the provided on an internal combustion engine items of a certain Aging and wear subject can. Such wear will often considered by the already existing control devices so that each chosen Regulatory goals can be met. However, you can other influences unconsidered remain, which make themselves felt in a negative way.

Die Erfindung sieht hierzu vor, die von der Regelung herrührenden Ansteuerungswerte für Aktuatoren in einem Regelkreis individuell zu überwachen, und zwar insbesondere zylinderindividuell. Dieser Grundgedanke kann auf besonders einfache Weise insbesondere mit einem Ansteuerungswert für eine Einspritzdüse eines Verbrennungsmotors realisiert werden. Hierzu ist eine Diagnoseeinrichtung vorgesehen, die einen individuellen Ansteuerungswert-Eingang für jeden Zylinder bzw. für jede Gruppe von Zylindern aufweist. Zusätzlich ist ein erster Grenzwert-Speicherplatz für einen unteren zulässigen Ansteuerungswert sowie ein zweiter Grenzwert-Speicherplatz für einen oberen zulässigen Ansteuerungswert vorgesehen. Ferner ist eine Vergleichseinrichtung vorgesehen, die für jeden Zylinder den am jeweiligen Ansteuerungswert-Eingang anliegenden Ansteuerungswert darauf hin überprüft, ob er kleiner als der untere zulässige Ansteuerungswert oder größer als der obere zulässige Ansteuerungswert ist. Mit einer solchen Diagnoseeinrichtung lässt sich relativ leicht überprüfen, ob sich der Verbrennungsmotor in einem Zustand befindet, in dem zwar ein Rege lungsziel noch erreicht werden kann, in der jedoch die Maßnahmen zum Erreichen des Regelungsziels derart gravierend sind, dass sich anderweitige Nachteile ergeben. Wenn nämlich beispielsweise für den Fall einer Einspritzpumpe die von der Einspritzpumpe in einen Zylinder eingespritzten Kraftstoffmengen bestimmte vorgegebene Grenzen überschreiten, dann lässt dies den Schluss zu, dass entweder eine Einspritzdüse oder eine andere Komponente des Verbrennungsmotors gegenüber dem Ausgangszustand so verändert sind, dass von einem Schaden ausgegangen werden muss. Die Diagnoseeinrichtung kann eine solche Schlussfolgerung abtasten und das Ergebnis des Vergleichs der Vergleichseinrichtung ausgeben.The The invention provides for this, the originating from the regulation Control values for Individually monitor actuators in a control loop, in particular individually for each cylinder. This basic idea can be done in a particularly simple way in particular with a drive value for an injection nozzle of a Internal combustion engine can be realized. For this purpose, a diagnostic device is provided, which provides an individual drive value input for each Cylinder or for has each group of cylinders. In addition, a first limit memory space is for one lower permissible Activation value and a second limit storage space for a upper permissible Activation value provided. Furthermore, a comparison device provided for that each cylinder the voltage applied to the respective drive value input Control value checks to see if it is smaller as the lower allowed Activation value or greater than the upper allowed Activation value is. With such a diagnostic device can be relatively easily check if the internal combustion engine is in a state in which although a However, the measures can still be achieved to achieve the regulatory goal are so serious that other disadvantages. If, for example, in the case an injection pump from the injection pump into a cylinder injected fuel quantities exceed certain predetermined limits, then lets this concludes that either an injector or another component of the internal combustion engine compared to the initial state so changed are that from a damage must be assumed. The diagnostic device can sample such a conclusion and the result of the Output comparison of the comparison device.

Außerdem kann ein von außen auslesbares Speichermedium zum Abspeichern des zeitlichen Verlaufs der Ergebnisse der Vergleiche der Vergleichseinrichtung vorgesehen sein. Aus dem zeitlichen Verlauf dieser Ergebnisse können häufig bereits in einem frühen Zustand zukünftig auftretende Abweichungen und Beschädigungen vorhergesagt werden.In addition, an externally readable storage medium for storing the time course of the results of comparisons of the comparison device may be provided. From the time course of these results can often be already in an early state future occurring deviations and damage can be predicted.

Die Erfindung kann dabei auf besonders einfache Weise bereits in einer vorhandenen Motorsteuerung vorgesehen werden, die auch die Stellgrößen für Aktuatoren in einem Regelkreis ermittelt und bereitstellt. Handelsübliche Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen sehen solche Motorsteuerungen serienmäßig vor, wobei es insbesondere vorgesehen ist, an jedem Ansteuerungswert-Eingang einen Wert für eine zylinderindividuelle Einspritzmenge einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung anzulegen.The Invention can be in a particularly simple way already in one be provided existing engine control, which also includes the manipulated variables for actuators determined and provided in a control loop. Commercially available combustion engines in motor vehicles, such engine controls provide as standard, in particular, being provided at each drive value input a value for a cylinder-specific injection quantity of a fuel injection device to apply.

Zum Einstellen der Motorsteuerung eines Kraftfahrzeugs versetzt man die Diagnoseeinrichtung in einen Lernmodus. In diesem Lernmodus wird für die Zylinder des Verbrennungsmotors aus den an den Ansteuerungswert-Eingängen anliegenden Ansteue rungswerten jeweils ein individueller Ansteuerungssollwert ermittelt. Unter Zugrundelegung der jeweiligen Ansteuerungssollwerte können dann aus vorgegebenen statistischen Parametern jeweils entweder untere zulässige Ansteuerungswerte und obere zulässige Ansteuerungswerte oder wenigstens einen Wert für eine zulässige Abweichung des Ansteuerungswerts vom Ansteuerungssollwert ermittelt werden. Mit diesen Kenngrößen kann die erfindungsgemäße Diagnoseeinrichtung auf einfache Weise und zuverlässig betrieben werden.To the Setting the engine control of a motor vehicle is offset the diagnostic device in a learning mode. In this learning mode will for the Cylinder of the internal combustion engine from the voltage applied to the drive value inputs Activation values each an individual control setpoint determined. Based on the respective control setpoints can then from given statistical parameters in each case either lower permissible Activation values and upper permissible Activation values or at least one value for a permissible deviation of the activation value be determined by the control setpoint. With these characteristics can the diagnostic device according to the invention in a simple and reliable way operate.

Dabei ist es für bestimmte Anwendungsfälle auch vorteilhaft, anstelle eines unteren zulässigen Ansteuerungswerts und eines oberen zulässigen Ansteuerungswerts auch einen Ansteuerungssollwert mit zulässigen Abweichungen nach oben und unten oder sogar mit einer zulässigen Abweichung nach oben und einer davon unterschiedlichen zulässigen Abweichung nach unten festzuhalten. Entsprechend muss natürlich die erfindungsgemäße Vergleichseinrichtung ausgebildet werden, damit die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden kann.there is it for certain use cases as well advantageous, instead of a lower allowable drive value and an upper permissible Activation value also a control setpoint with allowable deviations up and down or even with a permissible upward deviation and one of them different allowable deviation down hold. Accordingly, of course, the comparison device according to the invention must be formed so that the task can be achieved according to the invention can.

Beim Anlernen sollte der Verbrennungsmotor vor dem Übergang in den Lernmodus in einen vorbestimmten Betriebszustand gebracht werden, in dem Standardbedingungen herrschen.At the The internal combustion engine should be taught before entering the learning mode in be brought to a predetermined operating condition, in the standard conditions to rule.

Im Betrieb eines Kraftfahrzeugs braucht dann für jeden Zylinder der am Ansteuerungswert-Eingang anliegende Ansteuerungswert nur noch darauf hin überprüft werden, ob und gegebenenfalls wie weit er vom Ansteuerungssollwert abweicht. Wenn zusätzlich ermittelt wird, ob die Abweichung kleiner als der betreffende Ansteuerungssollwert, größer als der betreffende Ansteuerungssollwert, oder gleich dem betreffenden Ansteuerungssollwert ist, dann lässt sich die Erfindung sowohl zur Diagnose eines ordnungsgemäß arbeitenden Motors als auch zur Diagnose eines reparaturbedürftigen Motors anwenden.in the Operation of a motor vehicle then needs for each cylinder at the drive value input applied control value only needs to be checked to see if and where appropriate how far it deviates from the control setpoint. If additionally determined whether the deviation is smaller than the relevant control setpoint, greater than the relevant command setpoint, or the same Control setpoint is, then leaves the invention both for the diagnosis of a properly working Motors as well as to diagnose a repaired engine apply.

Bei der praktischen Umsetzung der Erfindung hat es sich auch besonders bewährt, bei einer Mehrzahl von Zylindern zu überprüfen, ob für diese der absolute Unterschied zwischen dem kleinsten Ansteuerungswert und dem größten Ansteuerungswert größer als eine vorgegebene Maximalspanne ist. Geeignete Maximalspannen kann man empirisch ermitteln.at the practical implementation of the invention has also been particularly proven, check for a plurality of cylinders, if for this the absolute difference between the smallest drive value and the largest drive value greater than is a predetermined maximum span. Suitable maximum spans can to determine empirically.

Die Erfindung stellt für Motorabgas-beeinflussende Regelungsfunktionen (Zylinderselektive Lambdaregelung) bei benzindirekteinspritzenden Motoren eine robuste Diagnosefunktion bereit.The Invention provides for Engine exhaust-influencing control functions (cylinder-selective lambda control) For gasoline direct injection engines a robust diagnostic function ready.

Die zylinderselektive Lambdaregelung adaptiert sich während des Motorlaufes. Wenn die Adaptionswerte außerhalb bestimmter Grenzen liegen, kann das Abgas negativ beeinflusst werden, was zu einer Abgasgrenzwertüberschreitung führen kann. Eine erfindungsgemäße Diagnose weist auf diese Überschreitung hin und leitet Gegenmaßnahmen ein. Die erfindungsgemäße Diagnose prüft nicht nur, ob alle Zylinder innerhalb der gleichen Grenzen liegen. Es geht auf herstellungsspezifische Abweichungen ein, und vermeidet somit Fehldiagnosen.The cylinder-selective lambda control adapts during the Motor run. If the adaptation values are outside certain limits lie, the exhaust gas can be adversely affected, resulting in a Exhaust gas limits are exceeded to lead can. A diagnosis according to the invention points to this excess and leads countermeasures one. The diagnosis according to the invention does not check only if all cylinders are within the same limits. It goes into production-specific deviations, and avoids thus misdiagnosis.

Die Diagnose der zylinderselektiven Lambda-Regelung überprüft die Adaptionswerte auf Plausibilität und Langzeitdrift.The Diagnosis of the cylinder-selective lambda control checks the adaptation values for plausibility and long-term drift.

Bei einem Anlernen wird folgendermaßen vorgegangen:

  • a) Einmalig wird im Fahrzeugwerk eine zylinderselektive Lambdaadaption durchgeführt. Abhängig von der Konfiguration des Abgassystems ist die dafür notwendige Zeit in der Motorsteuerung festzulegen.
  • b) Sollte die im Fahrzeugwerk zur Verfügung stehende Zeit für die Erstadaption nicht ausreichen, so muss diese während der ersten Zeit im Kundenbetrieb erfolgen. Auch hier ist die für die Erstadaption notwendige Zeit in der Motorsteuerung festzulegen. Da das Adaptionsfenster für die zylinderselektive Lambdaadaption nicht den gesamten Betriebsbereich des Motors umfassen muss, kann es möglich sein, dass die Adaption unterbrochen wird. Daher soll jede Verweildauer im Adaptionsfenster in der Motorsteuerung aufaddiert werden. Die Erstadaption gilt als abgeschlossen, wenn die Summe der einzelnen Adaptionszeiten der im Engine Management System als notwendige Zeit festgelegten Wert erreicht.
In a learning, the procedure is as follows:
  • a) A cylinder-selective lambda adaptation is performed once in the vehicle plant. Depending on the configuration of the exhaust system, the time required for this must be specified in the engine control.
  • b) If the time available in the vehicle plant for the initial adaptation is insufficient, then this must be done during the first time in customer operation. Again, the time necessary for the Erstadaption in the engine control is set. Since the adaptation window for the cylinder-selective lambda adaptation does not have to cover the entire operating range of the engine, it may be possible that the adaptation is interrupted. Therefore, each dwell time in the adaptation window in the engine control should be added up. The initial adaptation is considered complete when the sum of the individual adaptation times reaches the value specified in the Engine Management System as the necessary time.

Die Adaptionswerte werden während der Erstadaption sowohl im Fall a als auch im Fall b permanent mit den in der Motorsteuerung festzulegenden zulässigen globalen Minimal- und Maximalwerten verglichen. Beim Verlassen des dadurch definierten Wertebereiches erfolgt ein entsprechender Fehlereintrag im Diagnosespeicher.The adaptation values during the initial adaptation both in case a and in case b are permanently with the permissible global minimum and maximum values to be determined in the engine control compared. When leaving the value range defined in this way, a corresponding error entry is made in the diagnostic memory.

Nach Abschluss der Adaption bildet der Wert aus der Erstadaption eines jeden Zylinders den Basiswert für sein zulässiges Toleranzfenster im weiteren Fahrbetrieb. Das Toleranzfenster ergibt sich aus dem Basiswert und der zulässigen positiven und negativen Abweichung, die als frei wählbare Parameter in der Motorsteuerung festzulegen sind. Überschreitet das Toleranzfenster eine der globalen Grenzen, so wird es dort auf die globale Grenze verkleinert.To Completion of the adaptation is the value of the initial adaptation of a each cylinder the base value for its permissible Tolerance window in the further driving operation. The tolerance window results itself from the underlying and the permitted positive and negative Deviation, as freely selectable Parameters are set in the engine control. exceeds the tolerance window one of the global boundaries, it will be there on the global limit is reduced.

Teil 2: Im Kundenbetrieb wird die Diagnosefunktion permanent durchgeführt. Im Rahmen der Plausibilitätsdiagnose werden zylinderselektive Adaptionswerte auf obere und untere Schwell wertüberschreitung des Toleranzfensters des jeweiligen Zylinders überprüft. Zusätzlich werden statistische Kenngrößen aller Adaptionswerte ausgewertet und überprüft (Abweichung MAX/MIN, Standardabweichung).part 2: In customer mode, the diagnostic function is performed permanently. in the Framework of the plausibility diagnosis Cylinder-selective adaptation values are exceeded on the upper and lower threshold value the tolerance window of the respective cylinder checked. In addition, statistical Characteristics of all Adaptation values evaluated and checked (deviation MAX / MIN, standard deviation).

Durch ein Erstanlernen werden die baulich bedingten Injektortoleranzen ausgeglichen. Die Diagnose kann robust auf Fehladaptionen einzelner Zylinder reagieren. Fehldiagnosen werden deutlich minimiert.By An initial training will be the structurally induced injector tolerances balanced. The diagnosis can be robust to misadaptions of individual Cylinders react. Misdiagnoses are significantly minimized.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht.The The invention is illustrated in more detail in the drawing with reference to an embodiment.

1 zeigt ein Diagramm, in dem Ansteuerungswerte für eine Einspritzanlage eines Vierzylinder-Verbrennungsmotors erläutert werden, 1 shows a diagram in which driving values for an injection system of a four-cylinder internal combustion engine are explained,

2 zeigt ein Diagramm, dass das zylinderindividuelle Überprüfen von Ansteuerungswerten des Vierzylinder-Verbrennungsmotors veranschaulicht, 2 shows a diagram that illustrates the cylinder-specific checking of drive values of the four-cylinder internal combustion engine,

3 zeigt ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf von Ansteuerungswerten von defekten Aktuatoren veranschaulicht. 3 shows a diagram illustrating the timing of driving values of defective actuators.

In einem hier nicht näher veranschaulichten Verbrennungsmotor ist eine Einspritzanlage mit vier unabhängig voneinander betätigbaren Einspritzdüsen vorgesehen. Diese Einspritzdüsen werden durch eine Motorsteuerung betätigt, und zwar in der Weise, dass jeder Einspritzdüse eine Ansteuerungszeit übergeben wird. Die Einspritzdüse spritzt daraufhin eine Kraftstoffmenge in den Ansaugtrakt des Zylinders oder direkt in den Zylinder ein, die sich aus der Multiplikation des Ansteuerungswerts mit einer einspritzdüsenindividuellen Grundmenge ergibt. In der in 1 gewählten Darstellung spritzt die Einspritzdüse des Zylinders 1 105% der betreffenden Grundmenge ein. Die Einspritzdüse des Zylinders 2 spritzt 97% der Grundmenge ein, die Einspritzdüse des Zylinders 3 spritzt 104% der Grundmenge ein und die Einspritzdüse des Zylinders 4 spritzt 94% der Grundmenge ein. In diesem Zustand läuft der Verbrennungsmotor optimiert, und zwar insbesondere hinsichtlich des Luftfaktors Lambda. Die im Verbrennungsmotor vorgesehenen Bauteile sind allesamt neu und unbeschädigt.In an internal combustion engine, not further illustrated here, an injection system with four injectors which can be actuated independently of each other is provided. These injectors are actuated by an engine controller in such a manner that each injector is given a drive time. The injection nozzle then injects a quantity of fuel into the intake tract of the cylinder or directly into the cylinder, which results from the multiplication of the activation value with a basic quantity of injection nozzle individual. In the in 1 The injection nozzle of the cylinder 1 injects 105% of the relevant basic quantity. The cylinder 2 injector injects 97% of the base amount, the cylinder 3 injector injects 104% of the base amount and the cylinder 4 injector injects 94% of the basic amount. In this state, the internal combustion engine is optimized, in particular with regard to the air factor lambda. The components provided in the internal combustion engine are all new and undamaged.

In diesem Zustand wird die Motorsteuerung, die eine erfindungsgemäße Diagnoseeinrichtung umfasst, in einen Lernzustand gebracht. In diesem Zustand werden für jeden der vier Zylinder ein unterer zulässiger Ansteuerungswert und ein oberer zulässiger Ansteuerungswert bestimmt. Im vorliegenden Fall erfolgt dies dadurch, dass jeweils ein Fenster gebildet wird, dass in 1 mit eckigen Klammern ”[]” gekennzeichnet ist. Dabei werden die entsprechenden maximal zulässigen Ansteuerungswerte im vorliegenden Fall beispielhaft dadurch bestimmt, dass zu dem als optimal festgelegten Wert jeweils 8% der Grundeinspritzmenge hinzugezählt bzw. abgezogen werden. Für den Zylinder 1 ergeben sich damit Grenzwerte von [97%–113%], für den Zylinder 2 [89%–105%], für Zylinder 3 [96%–112%] und für den Zylinder 4 [86%–102%].In this state, the engine controller comprising a diagnostic device according to the present invention is brought into a learning state. In this state, a lower allowable drive value and an upper allowable drive value are determined for each of the four cylinders. In the present case, this is done by the fact that in each case a window is formed that in 1 marked with square brackets "[]". In this case, the corresponding maximum permissible activation values in the present case are determined, for example, by adding or subtracting in each case 8% of the basic injection quantity to the value set as optimum. Limits of [97% -113%] result for cylinder 1, for cylinder 2 [89% -105%], for cylinder 3 [96% -112%] and for cylinder 4 [86% -102%]. ].

Bei der Bestimmung der maximal zulässigen Ansteuerungswerte ist zusätzlich noch die Bedingung zu beachten, gemäß der eine globale Grenze für alle Ansteuerungswerte zu beachten ist. Im vorliegenden Fall besagt dies, dass ein Ansteuerungswert nicht kleiner als 88% und nicht größer als 112% des individuellen Grundwertes einer Einspritzdüse betragen darf. Dies ist bei der Festlegung des oberen zulässigen Ansteuerungswerts für Zylinder 1 von Bedeutung, denn ausgehend von einem optimalen Wert von 105% ergibt sich ein oberer zulässiger Ansteuerungs wert von 113%. Unter Berücksichtigung der Zusatzbedingung wird der obere zulässige Ansteuerungswert für Zylinder 1 auf 112% festgelegt. Der untere zulässige Ansteuerungswert für Zylinder 1 wird wie üblich auf 97% festgelegt.at the determination of the maximum permissible activation values is additional still observe the condition according to which a global limit for all drive values is to be noted. In the present case, this means that a driving value is not less than 88% and not larger than 112% of the individual basic value of an injection nozzle may. This is when setting the upper allowable drive value for cylinders 1 important, because starting from an optimal value of 105% results in an upper permissible Driving value of 113%. Taking into account the additional condition becomes the upper allowed Activation value for Cylinder 1 set to 112%. The lower allowable drive value for cylinders 1 will be as usual set to 97%.

Zur vereinfachten Darstellung sind sowohl die für die Lernphase optimal ermittelten Ansteuerungswerte als auch die unteren und oberen zulässigen Ansteuerungswerte für jeden Zylinder nicht in der Einheit ”%” angegeben, sondern als Dezimalzahlen, wobei 100% gleich 1,00 sind.to Simplified representation are both optimally determined for the learning phase Control values as well as the lower and upper permissible control values for each Cylinder not specified in unit "%", but as decimals, where 100% equals 1.00.

An die Anlernphase kann sich eine Erstdiagnosephase anschließen, in der bestimmt wird, ob Produktionstoleranzen eingehalten werden. Im vorliegenden Fall könnte die große Abweichung der Ansteuerungsgrundwerte und der unteren und oberen zulässigen Ansteuerungswerte von den übrigen Zylindern beim Zylinder 3 Anlass geben, das betreffende Einspritzventil gegen ein anderes Einspritzventil auszutauschen, dessen Grundwert näher im Bereich der als optimal ermittelten Grundwerte der Einspritzventile der Zylinder 1, 2 und 4 liegt. Dadurch wird auch die vorgegebene Maximalspanne verkleinert.The initial training phase can be followed by a first diagnostic phase in which it is determined whether production tolerances are met. In the present case, the large deviation of the basic driving values and the lower and upper permissible driving values from the other cylinders in cylinder 3 could give rise to exchanging the relevant injection valve for another injection valve whose basic value is closer to the optimum values of the basic values of the injection valves of cylinders 1, 2 and 4 is located. As a result, the predetermined maximum span is also reduced.

2 veranschaulicht den Betrieb des Verbrennungsmotors, wobei überprüft wird, ob ein momentan bestimmter Ansteuerungswert innerhalb der zulässigen Grenzen liegt. Zu einem bestimmten Testzeitpunkt ergibt sich für den Zylinder 1 ein Ansteuerungswert von 1,07. Dieser Wert liegt innerhalb der mit Bezug auf 1 erläuterten oberen und unteren zulässigen Ansteuerungswerte von 0,97 bzw. 1,13. Zylinder 1 wird damit als ordnungsgemäß detektiert. Dasselbe gilt für Zylinder 2 und Zylinder 4, denn die jeweils aktuell festgestellten Ansteuerungswerte von 1,04 bzw. 0,92 liegen innerhalb der mit Bezug auf 1 bereits erläuterten oberen und unteren Grenzen für maximal zulässige Ansteuerungswerte. 2 illustrates the operation of the internal combustion engine, wherein it is checked whether a currently determined drive value is within the allowable limits. At a certain test time, a drive value of 1.07 results for the cylinder 1. This value is within the terms of 1 explained upper and lower allowable drive values of 0.97 and 1.13, respectively. Cylinder 1 is thus detected as being correct. The same applies to cylinder 2 and cylinder 4, because the currently determined control values of 1.04 and 0.92 are within the reference to 1 already explained upper and lower limits for maximum allowable drive values.

Einzig der Zylinder 3 liefert einen Ansteuerungswert, der nicht innerhalb der in der Testphase vorgegebenen Toleranzgrenzen liegt. Der momentane Ansteuerungswert beträgt 0,95 und er liegt damit außerhalb des zulässigen Wertefensters von [0,96–1,12]. Dieses Ergebnis wird von der Diagnosevorrichtung ausgegeben und gibt Anlass für weitere Überprüfungen.Only the cylinder 3 provides a drive value that is not within the tolerance limits specified in the test phase. The current one Activation value is 0.95 and he lies outside it the permissible Value window of [0.96-1.12]. This result is output from the diagnostic device and gives reason for further checks.

Optional kann zusätzlich abschließend noch überprüft werden, ob die momentan ermittelten Ansteuerungswerte innerhalb der vorgegebenen Maximalspanne liegen. Dies ist der Fall, denn der Absolutwert des größten Unterschieds zwischen größtem Ansteuerungswert und kleinstem Ansteuerungswert beträgt hier 15 Er ergibt sich aus dem momentanen Ansteuerungswert von 1,07 für Zylinder 1 und aus dem momentanen Ansteuerungswert von 0,92 für Zylinder 4.optional can additionally finally still to be checked whether the currently determined activation values are within the specified Maximum range. This is the case, because the absolute value of the biggest difference between the highest activation value and smallest activation value is here 15 It results from the current drive value of 1.07 for cylinder 1 and from the current one Actuation value of 0.92 for cylinders 4th

Mit der Erfindung ergibt sich eine scharfe Diagnose der an der Abgaserzeugung beteiligten Komponenten. Es können sehr kleine Toleranzbreiten vorgesehen werden, wobei Probleme mit einer Balancefunktion bereits im Kraftfahrzeug diagnostiziert werden können, ohne das hierfür ein Servicestützpunkt angefahren werden muss.With The invention results in a sharp diagnosis of the generation of exhaust gas involved components. It can very small tolerance ranges are provided, with problems with a balance function are already diagnosed in the vehicle can, without that a service base must be approached.

Die Erfindung kann selbstverständlich auch mit anderen Motorkomponenten durchgeführt werden, wie beispielsweise mit Ansteuerungswerten für einen Zündzeitpunkt oder für Öffnungswinkel von Drosselklappen. Dabei ist auch hier eine zylinderindividuelle Auswertung möglich.The Invention can of course be performed with other engine components, such as with activation values for one ignition timing or for opening angle of throttle valves. Here, too, is a cylinder-individual Evaluation possible.

3 veranschaulicht, wie mit dem Grundgedanken der Erfindung Ausfälle von Motorkomponenten vorhergesagt werden können, und zwar am Beispiel des Zylinders 3, wie er in den 1 und 2 beschrieben worden ist. 3 illustrates how with the basic idea of the invention failures of engine components can be predicted, with the example of the cylinder 3, as it is in the 1 and 2 has been described.

Dabei sind in 3 zwei Varianten von Ausfällen anhand des Verlaufs der Ansteuerungswerte eingezeichnet. Der erste Verlauf ergibt sich aus Messpunkten, die mit ”x” gekennzeichnet sind. Diese Messpunkte geben momentane Ansteuerungswerte wieder, die bei einem bestimmten Kilometerstand des Kraftfahrzeugs festgestellt worden sind. Ein anderer Verlauf wird durch Messpunkte repräsentiert, die mit ”o” wiedergegeben sind.Here are in 3 two variants of failures are plotted on the basis of the course of the activation values. The first course results from measuring points marked "x". These measuring points represent instantaneous activation values that have been determined at a certain mileage of the motor vehicle. Another gradient is represented by measurement points represented by "o".

Beim ersten Messpunktverlauf, der mit ”x” gekennzeichnet ist, tritt im Bereich des Verbrennungsmotor eine kontinuierliche Verschiebung eines Betriebsparameters auf, wie er beispielsweise durch zylinderspezifische Alterung oder durch Ablagerungen eintreten kann. Wie man in 3 deutlich sieht, nimmt der jeweils als optimal vorgesehene Ansteuerungswert ab einem Kilometerstand von ca. 60.000 km kontinuierlich ab, bis schließlich bei einem Kilometerstand von 90.000 km der untere zulässige Ansteuerungswert von 1,06 unterschritten wird. In diesem Fall wird gemäß 2 ein Fehler im Verbrennungsmotor festgestellt, der auf den Zylinder 3 zurückzuführen ist.In the first measuring point course, which is marked with "x" occurs in the area of the internal combustion engine, a continuous shift of an operating parameter, as it may occur, for example, by cylinder-specific aging or deposits. How to get in 3 As can be clearly seen, the optimum control value decreases continuously from a mileage of approx. 60,000 km until, at a mileage of 90,000 km, the lower admissible actuation value of 1.06 is undershot. In this case, according to 2 detected an error in the internal combustion engine, which is due to the cylinder 3.

Das Auftreten dieses Fehlers kann vorhergesagt werden, wenn die Diagnoseeinrichtung durch mehrere Messpunkte eine Gerade legt und den wahrscheinlichen Schnittpunkt mit derjenigen Gerade bildet, die den oberen zulässigen Ansteuerungswert oder – wie im vorliegenden Fall – den unteren zulässigen Ansteuerungswert repräsentiert. Dieser Schnittpunkt ist durch einen kleinen Pfeil in 3 veranschaulicht, der auf die voraussichtliche Ausfalllaufleistung von ca. 90.000 km weist.The occurrence of this error can be predicted if the diagnostic device lines through several measurement points and forms the probable intersection with the straight line representing the upper allowable drive value or, as in the present case, the lower allowable drive value. This intersection is indicated by a small arrow in 3 which points to the anticipated runtime of approximately 90,000 km.

Der in 3 mit ”o” eingezeichnete Verlauf von Ansteuerungswerten weist ab einem Kilometerstand von ca. 60.000 km eine sich vergrößernde Streuung um den ursprünglichen Ansteurungswert 1,14 auf. Diese Streuung kann beispielsweise auf Verschleiß eines Einspritzventils zurückzuführen sein, wenn darin mechanische Führungen ausgeschlagen sind. Die Motorsteuerung kann die Streuung der momentanen Ansteuerungswerte um einen Mittelwert herum ständig nachverfolgen. Aus dem Verlauf der Streuung, der in 3 unterhalb der Messwerte angegeben ist, kann bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Streuwerts δ eine Warnung ausgegeben werden, gemäß der in der nächsten Zeit mit einem Defekt an einem bestimmten Zylinder zu rechnen ist.The in 3 With "o" plotted course of control values shows from a mileage of about 60,000 km, a widening dispersion around the original Ansteuerungwert 1.14. This scattering can be due to wear of an injection valve, for example, if mechanical guides are knocked out therein. The motor controller can constantly track the spread of the current drive values around an average. From the course of dispersion, in 3 is given below the measured values, when a given scattering value δ is exceeded, a warning can be issued according to which a defect in a specific cylinder is to be expected in the next time.

Claims (15)

Diagnoseeinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern oder Gruppen von Zylindern, wobei die Diagnoseeinrichtung für jeden Zylinder oder für jede Gruppe von Zylindern die folgenden Merkmale aufweist: – einen individuellen Ansteuerungswert-Eingang, – einen ersten Grenzwert-Speicherplatz für einen unteren zulässigen Ansteuerungswert, einen zweiten Grenzwert-Speicherplatz für einen oberen zulässigen Ansteuerungswert, wobei ferner eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, die für jeden Zylinder den am Ansteuerungswert-Eingang anliegenden Ansteuerungswert daraufhin überprüft, ob er kleiner als der untere zulässige Ansteuerungswert oder größer als der obere zulässige Ansteuerungswert ist, und wobei die Vergleichseinrichtung die Meldung einer unzulässigen Abweichung und/oder eine Ansteuerung von Aktuatoren veranlasst.Diagnostic device for an internal combustion engine having a plurality of cylinders or groups of cylinders, wherein the diagnostic device for each cylinder or for each group of cylinders comprises the following features: an individual drive value input, A first limit storage location for a lower allowable drive value, a second limit storage location for an upper allowable drive value, further comprising comparing means for checking, for each cylinder, the drive value applied to the drive value input whether it is smaller than the lower one is allowable drive value or greater than the upper allowable drive value, and wherein the comparing means causes the notification of an impermissible deviation and / or a control of actuators. Diagnoseeinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern oder Gruppen von Zylindern, wobei die Diagnoseeinrichtung für jeden Zylinder oder für jede Gruppe von Zylindern die folgenden Merkmale aufweist: – einen individuellen Ansteuerungswert-Eingang, – einen Ansteuerungssollwert-Speicherplatz für einen individuellen Ansteuerungssollwert, – wenigstens einen Abweichungs-Speicherplatz für eine zulässige Abweichung des Ansteuerungswerts vom Ansteuerungssollwert, wobei ferner eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, die für jeden Zylinder den am Ansteuerungswert-Eingang anliegenden Ansteuerungswert daraufhin überprüft, ob und/oder wie weit er vom Ansteuerungssollwert abweicht und ob der Ansteuerungswert kleiner als der betreffende Ansteuerungssollwert, größer als der betreffende Ansteuerungssollwert oder gleich dem betreffenden Ansteuerungssollwert ist, und wobei die Vergleichseinrichtung die Meldung einer unzulässigen Abweichung und/oder eine Ansteuerung von Aktuatoren veranlasst.Diagnostic device for an internal combustion engine with a plurality of cylinders or groups of cylinders, wherein the diagnostic device for each Cylinder or for each group of cylinders has the following characteristics: - one individual activation value input, A drive setpoint memory location for one individual control setpoint, - at least one deviation space for one allowed Deviation of the control value from the control setpoint, in which Furthermore, a comparison device is provided, which is for each Cylinder the control value applied to the control value input then checked if and / or how far it deviates from the control setpoint and if the control value is smaller than the relevant control setpoint, greater than the relevant control setpoint or is equal to the relevant drive setpoint, and wherein the Comparator the notification of an impermissible deviation and / or causes a control of actuators. Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 2, bei der zwei Abweichungs-Speicherplätze für eine zulässige Abweichung nach oben und nach unten vorgesehen ist.Diagnostic device according to claim 2, wherein the two Deviation storage spaces for one permissible deviation is provided up and down. Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abweichungs-Speicherplatz für eine zulässige obere Abweichung des Ansteuerungswerts vom Ansteuerungssollwert, und ein zweiter Abweichungs-Speicherplatz für eine zulässige untere Abweichung des Ansteuerungswerts vom Ansteuerungssollwert vorgesehen ist, wobei die Vergleichseinrichtung den betreffenden anliegenden Ansteuerungswert im Falle einer Abweichung vom Ansteuerungssollwert nach oben daraufhin überprüft, ob die Abweichung kleiner, größer oder gleich der zulässigen oberen Abweichung des Ansteuerungswerts ist, und den betreffenden anliegenden Ansteuerungswert im Falle einer Abweichung vom Ansteuerungssollwert nach unten daraufhin überprüft, ob die Abweichung kleiner, größer oder gleich der zulässigen unteren Abweichung des Ansteuerungswerts ist.Diagnostic device according to Claim 3, characterized a first deviation memory location for a permissible upper deviation of the Control value from the command setpoint, and a second deviation memory location for one allowed lower deviation of the control value from the control setpoint is provided, wherein the comparison means the respective applied control value in the event of a deviation from the control setpoint checked to see if the Deviation smaller, larger or equal to the permissible upper deviation of the actuation value, and the relevant applied control value in the event of a deviation from the control setpoint down to check if the Deviation smaller, larger or equal to the permissible lower deviation of the driving value. Diagnoseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalerzeugungseinrichtung vorgesehen ist, die das Ergebnis des Vergleichs der Vergleichseinrichtung ausgibt.Diagnostic device according to one of the preceding Claims, characterized in that a signal generating device is provided, which outputs the result of the comparison of the comparison device. Diagnoseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von außen auslesbares Speichermedium zum Abspeichern des zeitlichen Verlaufs der Ergebnisse der Vergleiche der Vergleichseinrichtung vorgesehen ist.Diagnostic device according to one of the preceding Claims, characterized in that an externally readable storage medium for Save the time history of the results of the comparisons the comparison device is provided. Motorsteuerung mit einer Diagnoseeinrichtung nach einem der vorhergehenden AnsprücheMotor control with a diagnostic device after one of the preceding claims Verbrennungsmotor mit einer Motorsteuerung nach Anspruch 7, wobei an jedem Ansteuerungswert-Eingang ein Wert für eine zylinderindividuelle Einspritzmenge einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung anliegt.Internal combustion engine with a motor control according to claim 7, wherein at each drive value input, a value for a cylinder-specific injection quantity a fuel injection device is applied. Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 8.Motor vehicle with an internal combustion engine according to claim 8th. Verfahren zum Einstellen der Motorsteuerung eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 9, das den Schritt des Versetzens der Diagnoseeinrichtung in einen Lernmodus vorsieht, in dem für die Zylinder des Verbrennungsmotors – aus den an den Ansteuerungswert-Eingängen anliegenden Ansteuerungswerten jeweils ein individueller Ansteuerungssollwert ermittelt wird, – unter Zugrundelegung der jeweiligen Ansteuerungssollwerte aus vorgegebenen statistischen Parametern jeweils entweder a) untere zulässige Ansteuerungswerte und obere zulässige Ansteuerungswerte oder b) wenigstens ein Wert für eine zulässige Abweichung des Ansteuerungswerts vom Ansteuerungssollwert ermittelt wird.Method for adjusting the motor control of a A motor vehicle according to claim 9, including the step of displacing the Diagnostic device provides in a learning mode, in which for the cylinder of the internal combustion engine - out at the control value inputs Ansteuerungswert in each case an individual control setpoint is determined - under Based on the respective control setpoints from given statistical parameters either a) lower permissible activation values and upper allowed drive values or b) at least one value for a permissible deviation of the control value from the control setpoint is determined. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor vor dem Übergang in den Lernmodus in einen vorbestimmten Betriebszustand gebracht wird.Method according to claim 10, characterized in that that the internal combustion engine before going into the learning mode in a predetermined operating condition is brought. Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderindividuellen Kraftstoff-Einspritzmengen als Ansteuerungswerte an die Ansteuerungswert-Eingänge angelegt werden.A method according to claim 10 or claim 11, characterized in that the cylinder-specific fuel injection quantities applied as drive values to the drive value inputs become. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 9, wobei für jeden Zylinder der am Ansteuerungswert-Eingang anliegende Ansteuerungswert daraufhin überprüft wird, ob er kleiner als der untere zulässige Ansteuerungswert oder größer als der obere zulässige Ansteuerungswert ist.A method of operating a motor vehicle according to claim 9, wherein for each cylinder, the drive value applied to the drive value input is checked to see if it is less than the lower allowable drive value or greater as the upper allowable drive value. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 9, wobei für jeden Zylinder der am Ansteuerungswert-Eingang anliegende Ansteuerungswert daraufhin überprüft wird, ob und/oder wie weit er vom Ansteuerungssollwert abweicht und ob die Abweichung kleiner als der betreffende Ansteuerungssollwert, größer als der betreffende Ansteuerungssollwert oder gleich dem betreffenden Ansteuerungssollwert ist.Method for operating a motor vehicle after Claim 9, wherein for each cylinder the drive value applied to the drive value input is then checked whether and / or how far it deviates from the control setpoint and whether the Deviation less than the relevant command setpoint, greater than the relevant command value or the same Control setpoint is. Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Mehrzahl von Zylindern überprüft wird, ob für diese der absolute Unterschied zwischen dem kleinsten Ansteuerungswert und dem größten Ansteuerungswert größer als eine vorgegebene Maximalspanne ist.A method according to claim 13 or claim 14, characterized marked that for a plurality of cylinders is checked, whether for this is the absolute difference between the smallest drive value and the largest driving value greater than is a predetermined maximum span.
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