DE3105331C2

DE3105331C2 - Verfahren zum Vergleich von an einer leer laufenden Dieselmaschine gemessenen Maschinenzykluszeiten

Info

Publication number: DE3105331C2
Application number: DE19813105331
Authority: DE
Inventors: Albert Ing.(Grad.) 7500 Karlsruhe Maringer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1981-02-13
Publication date: 1986-10-23
Also published as: DE3105331A1

Abstract

Verfahren zum Vergleich von während eines Hochlaufs unter Vollgas sowie eines Auslaufs ohne Brennstoffzufuhr einer entkuppelten Dieselmaschine Arbeits- und Verdichtungshub in der Zündfolge aufeinanderfolgender Zylinder umfassenden Momentangeschwindigkeitsintervallen, bei dem die Intervalle als Kurbelwinkelinkremente erfaßt und mittels einer Zeittaktimpulsfolge gemessen werden und zur Unterscheidung von Fehlern der Brennstoffeinspritzanlage und Kompressionsfehlern aufeinanderfolgende Intervalle wesentlich ungleicher Dauer danach diskriminiert werden, ob sie nur während des Hochlaufs oder auch während des Auslaufs auftreten. Die Erfindung wird angewandt bei der Dieselmaschinen-Diagnose.

Description

wird und dessen Frequenz von der Drehzahl und der Poipaarzahl der Drehstromlichtmaschine abhängt Auch dieses Signal wird der Auswerteeinheit 5 zugeführt An einer Brennstoffeinspritzleitung 7 für einen Referenzzylinder der Maschine 1 wird über einen Ab- s nehmer 8 ein das Ende der Brennstoffeinspritzung anzeigendes elektrisches Signal abgenommen und ebenfalls der Auswerteeinheit 5 zugeführt. Das OT-Signal des Aufnehmers 3 kennzeichnet Anfang und Ende eines Maschinenzyklus, der jeweils einen Arbeitshub jedes der vier Zylinder umfaßt Das Klemme- W-Signal liefert Unterteilungen des Arbeitszyklus, die den oberen Totpunkten von Arbeitshüben der einzelnen Zylinder zugeordnet sind. Das Einspritzende-Signal des Abnehmers 8 dient zur Identifizierung des Referenzzylinders für eine in der Auswerteeinheit 5 enthaltene Synchronisationseinrichtung, mit welcher die Meßwerte der einzelnen Zylinder für eine Ausgabe den Zylindern zugeordnet werden. Als Zeitmeßeinheit dient ein Taktgenerator 9, dessen Taktimpulsfolge ebenfalls der Auswerteeinheit 5 zugeführt ist Ein Ausgang der Auswerteeinheit 5 ist an einen Eingang einer Ausgabeeinheit 10 angeschlossen, die den einzelnen Zylindern zugeordnete Drehzahlunterschiede beim Hoch- und Auslauf der Maschine anzeigt und/oder ausdruckt Von der Auswerteeinheit 5 kann über einen weiteren Ausgang 11 eine mechanische Gaspedalbetätigungsvorrichtung 12 gesteuert werden, durch die ein gleichmäßiges und immer gleich dauerndes Durchtreten des Gaspedals bei aufeinanderfolgenden Prüfungen gewährleistet ist

Im Drehzahl-Zeitdiagramm der F i g. 2 ist an der Abszisse die Zeit t und an der Oridnate die Drehzahl η angetragen. Wird die im Leerlauf im unteren Drehzahlbereich laufende Maschine durch Vollgas beschleunigt so steigt die Drehzahlkennlinie an, und zwar in idealisierter Form als Treppenlinie. Die steile Anstiegsflanke einer Stufe wird durch den Arbeitshub eines Zylinders hervorgerufen. Bei einer vierzylindrigen Maschine stellen also vier aufeinanderfolgende Treppenstufen einen Arbeitszyklus dar. Im ansteigenden Ast der Kennlinie ist in der F i g. 2 zu erkennen, daß jede dritte Stufe doppelt so breit ist wie die übrigen, d. h, daß eine Anstiegsflanke ausgefallen ist. Dies tritt in regelmäßigen Abständen auf, ist also einem bestimmten Zylinder zuzuordnen. Dieser Ausfall kann mehrere Ursachen haben. Ein Vergleich mit dem abfallenden Ast der Drehzahikennlinie, der gleichfalls gestuft ist, zeigt jedoch, daß dort die Erscheinung nicht auftritt Die Stufung im abfallenden Ast wird nicht durch die Arbeitshübe, sondern durch die Verdichtungshübe der Zylinder hervorgerufen, die einen steileren Abfall der Drehzahl im Laufe des Arbeitszyklus der Maschine bewirken. Während des abfallenden Astes, d. h. beim Auslauf der Maschine, wird kein Brennstoff in die Zylinder eingespritzt. Wenn also eine ungleichförmige Stufung im ansteigenden Ast und eine gleichförmige Stufung im abfallenden Ast der Drehzahlkennlinie zu erkennen ist, so muß daraus auf Fehler in der Einspritzanlage der Maschine geschlossen werden. Treten dagegen Stufungsunterschiede im ansteigenden und abfallenden Ast der Drehzahlkennlinie gleicherma-Gen Muf S^ ηΰΠΓϊ nur ein !nechs"^'"*^***' e'«*!*¹!'¹·* AntwoHAr ein Kompressionsverlust in einem Zylinder oder ein zylinderspezifischer Reibungsfehler, die Ursache sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 einer Viertaktmaschine jeweils zwei Wellenumdrehun- Patentansprüche: gen und bei einer Zweitaktmaschine eine Wellenumdre hung verstanden wird, Mittelwerte verwendet werden.

1. Verfahren zum Vergleich von während eines Demgegenüber beruht die Erfindung auf der Erunter Vollgas beschleunigten Hochlaufs sowie eines 5 kenntnis, daß gerade die in der US-PS erwähnten Anoohne Brennstoffzufuhr erfolgenden Auslaufs einer in malien in der Momentangeschwindigkeit zu Aufschlüsbeiden Fällen entkuppelten Dieselmaschine gemes- sen über Fehler in der Einspritzanlage einer Dieselmasenen Maschinenzykluszeiten, dadurch ge- schine einerseits oder über Kompressionsfehler bzw. kennzeichnet, daß Verdichtungs- undArbeits- zylinderbezogene Reibungsfehler andererseits führen hub in der Zündfolge aufeinanderfolgender Zylinder io können, dies vor allem deshalb, weil die Dieselmaschine umfassende Momentangeschwindigkeitsintervalle die Eigenart hat, daß bei Erreichen einer bestimmten während des Hoch- und Auslaufs mittels einer Zeit- Höchstdrehzahl der Regler der Maschine die Brenntaktimpulsfolge gemessen, gespeichert und bezug- stoffzufuhr auf Null zurücknimmt und so der Auslauf lieh ihrer Dauer zylinderweise miteinander vergli- des Motors bis zur Leerlaufdrehzahl ohne Brennstoffzuchen werden, wobei aufeinanderfolgende Intervalle is fuhr erfolgt

untereinander wesentlich ungleicher Dauer zur Un- Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, das ein-

terscheidung zylinderbezogener Fehler der Brenn- gangs beschriebene Verfahren derart abzuwandeln, daß stoffeinspritzanlage einerseits, von Kompressions- die Fehlerherkunft erkennbar wird
und/oder zylinderbezogenen Reibungsfehlern ande- Diese Aufgabe wird bei einem eingangs genannten

rerseits danach diskriminiert werden, ob sie nur 20 Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß während des Hochlaufs oder innerhalb drehzahlmä- Verdichtungs- und Arbeitshub in der Zündfolge aufeinßig miteinander vergleichbarer Momentange- anderfolgender Zylinder umfassende Momentangeschwindigkeitsintevalle auch während des Auslaufs schwindigk^itsintervalle während des Hoch- und Ausauftreten, laufs mittels einer Zeittaktimpulsfolge gemessen, ge-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 speichert und bezüglich ihrer Dauer zylinderweise mitzeichnet, daß bei der Ausgabe von Momentange- einander verglichen werden, wobei aufeinanderfolgenschwindigkeitsintervallen diese den Zylindern ihrer de Intervalle untereinander wesentlich ungleicher Dau-Herkunft zugeordnet sind. er zur Unterscheidung zylinderbezogener Fehler der

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Brenstoffeinspritzanlage einerseits, von Kompressionszeichnet, daß für die Zuordnung zylinderbezogener 30 und/oder zylinderbezogenen Reibungsfehlern anderer-Momentangeschwindigkeitsintervalle zu den einzel- seits danach diskriminiert werden, ob sie nur während nen Zylindern ein an der Welle der Maschine ab- des Hochlaufs oder innerhalb drehzahlmäßig miteinannehmbares oberes Totpunktsignal, ein an einer der vergleichbarer Momentangeschwindigkeitsinterval-Klemme einer Drehstromlichtmaschine abnehmba- Ie auch während des Auslaufs auftreten.

res sogenanntes Klemme-W-Signal und ein einer be- 35 In einer Weiterbildung ist das Verfahren so ausgestalstimmten Stellung des Kolbens eines Referenzzylin- tet, daß bei der Ausgabe von Momentangeschwindigders zugeordnetes Signal verwendet sind. keitsintervallen diese den Zylindern ihrer Herkunft zu

geordnet sind.

Maßnahmen zur Zuordnung beim Lauf einer Brenn-

40 kraftmaschine gemessener zylinderbezogener Meßwerte auf die einzelnen Zylinder sind in der DE-PS Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum 22 07 789 beschrieben.

Vergleich von während eines unter Vollgas beschleunig- Zweckmäßig werden bei einer Dieselmaschine für die

ten Hochlaufs sowie eines ohne Brenstoffzufuhr erfol- Zuordnung zylinderbezogener Meßwerte zu den einzeigenden Auslaufs einer in beiden Fällen entkuppelten 45 nen Zylindern ein an der Welle der Maschine abnehm-Dieselmaschine gemessenen Maschinenzykluszeiten. bares oberes Totpunktsignal, ein an einer Klemme einer

Ein derartiges Verfahren ist der US-PS 39 42 365 zu Drehstromlichtmaschine abnehmbares, von der Drehentnemen. Dort wird das Verfahren dazu verwendet, um zahl und der Polzahl der Maschine abhängiges sogeaus der gemessenen Beschleunigung beim Hochlauf und nanntes Klemme- W-Signal und ein einer bestimmten dem bekannten Trägheitsmoment der Maschine das so- 50 Stellung des Kolbens eines Zylinders zugeordnetes Sigenannte Bremsmoment sowie aus der Verzögerung gnal, beispielsweise ein das Ende der Einspritzzeit anbeim Auslauf und dem Trägheitsmoment das Reibungs- zeigendes Signal, verwendet.

moment der Maschine zu ermitteln. Durch Addition der Die Erfindung wird anhand von zwei Figuren erläu-

beiden Momente wird das indizierte Moment der Die- tert.

selmaschine erhalten. Als erschwerend für die Messung 55 F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ander Beschleunigung werden in der US-PS Schwankun- Ordnung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfingen der Momentangeschwindigkeit erwähnt, die durch dung.

die in den einzelnen Zylindern erfolgenden Druckstei- F i g. 2 stellt ein Drehzahl-Zeitdiagramm dar, das dem

gerungen sowohl bei der Verbrennung als auch bei der Verfahren zugrundeliegt.

vorhergehenden Verdichtung der Verbrennungsluft 60 Bei der F i g. 1 ist an einem vierzylindrigen Dieselmoentstehen. Diese Schwankungen der Moineritarige- iOr 1 an einer Schwungscheibe 2 eine Marke für den schwindigkeit werden als besonders störend geschildert, oberen Totpunkt des Verdichtungshubes eines Refewenn sie nicht regelmäßig verlaufen, sondern durch feh- renzzylinders angeordnet. Diese Marke wird von einem lerhafte Funktion eines oder mehrerer einzelner Zylin- Aufnehmer 3 abgetastet, der ein entsprechendes elektrider der Maschine innerhalb eines Maschinenzyklus un- 65 sches Signal über eine Leitung 4 an eine Auswerteeingleichmäßig erfolgen. Dementsprechend ist in der heit 5 abgibt. An einer Klemme W einer Drehstrom-US-PS auch ein Verfahren angegeben, bei dem für die lichtmaschine 6 ist ein elektrisches Wechselspannungssi-Zykluszeiten einer Maschine, wobei unter »Zyklus« bei gnal abnehmbar, das als Klemme- W-Signal bezeichnet