EP0466849A1 - Verfahren zum zuordnen von verbrennungsfehlern zu einem zylinder einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum zuordnen von verbrennungsfehlern zu einem zylinder einer brennkraftmaschine

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EP0466849A1
EP0466849A1 EP19910901682 EP91901682A EP0466849A1 EP 0466849 A1 EP0466849 A1 EP 0466849A1 EP 19910901682 EP19910901682 EP 19910901682 EP 91901682 A EP91901682 A EP 91901682A EP 0466849 A1 EP0466849 A1 EP 0466849A1
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EP
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cylinder
exhaust gas
volume
exhaust
exhaust pipe
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EP19910901682
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English (en)
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Ernst Wild
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • G01M15/104—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases using oxygen or lambda-sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for assigning combustion errors to a cylinder of an internal combustion engine.
  • Such methods are of interest because they make it possible to selectively interrupt the fuel supply to a cylinder that is working incorrectly. This prevents an unburned mixture from being expelled.
  • the unburned mixture burns in the catalyst, which today usually belongs to an internal combustion engine.
  • Such post-combustion easily leads to the destruction of the catalyst by overheating. In individual cases, vehicle fires also occur. Combustion errors are particularly misfires. However, this also includes errors according to which poor combustion quality is caused by incorrect fuel metering, in particular by a leaky injection valve.
  • Combustion errors can be detected very reliably if the combustion process in each cylinder is carried out immediately with the aid of a sensor, e.g. B. a ticht- or a Druckse ⁇ sors, is monitored.
  • a sensor e.g. B. a ticht- or a Druckse ⁇ sors
  • sensors are very expensive, which is disadvantageous for the practical use of the associated methods.
  • a similar disadvantage applies to methods which attempt to detect misfires.
  • Special inductive sensors are also required for this, which determine whether an ignition current flows in a respective ignition cable.
  • disadvantageous is in such methods that they are unable to detect misfires due to a fault other than an ignition fault.
  • the method according to the invention for assigning combustion errors to a cylinder can be used in internal combustion engines which have at least one exhaust pipe between an exhaust manifold collection point and a lambda probe. It is characterized in that a) the exhaust gas volume, which is dependent on the load and speed during the intake process, is determined for each exhaust cycle of a cylinder, b) when a cylinder emits exhaust gas, it is assumed that the calculated exhaust gas volume at the collection point by the associated company ⁇ towards the manifold enters the exhaust pipe, c) the volumes that have entered the exhaust pipe at the collection point are added up until the volume is reached or just exceeded that corresponds to the exhaust pipe volume between the collection point and the probe, d) with the help the cylinder-assigned sequence of the exhaust gas volumes that have entered the exhaust pipe is determined Which cylinder belongs to that volume for which the above-mentioned sum condition has just been fulfilled, e) the signal emitted by the lambda probe is evaluated, f) and when the probe signal deviates from the lambda mean
  • step c and d can only be carried out if the evaluation of the signal from the lambda probe shows that "there is a greater lambda deviation.
  • step c the volume values of ins Exhaust pipe quantities that have entered the exhaust pipe can be stored so that they are available for summation It is sufficient here to store the values for as many volumes as possible in the exhaust pipe volume between the collection point and the lambda sensor, for the maximum volume, namely at the lowest exhaust gas temperature Find.
  • the exhaust gas volume according to step a is advantageously determined using a table, since this procedure is faster than if the volume is calculated using an arithmetic relationship between the respective load and speed during the intake process.
  • the method according to the invention works with the signal of the lambda probe, it can not only assign combustion misfires to a cylinder, but also other errors of the type described at the beginning.
  • Figure 1 is a schematic representation of an internal combustion engine with four exhaust manifolds and an exhaust pipe, in which exhaust gas volume are shown.
  • FIG 3 shows a schematic representation of an internal combustion engine with two exhaust pipes between an exhaust manifold collecting point and a lambda probe.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 10 merely as a rectangular block, which has four cylinders 1-4, each of which is symbolized by a circle.
  • An exhaust manifold 11.1-11.4 leads from each cylinder to an exhaust pipe 12.
  • the point where the exhaust manifold 11.1-11.4 opens into the exhaust pipe 12 is referred to below as a collection point 13.
  • a lambda probe 14 projects into the exhaust pipe 12.
  • the section of the exhaust pipe between the collection point 13 and the lambda probe 14 is important for the following.
  • the volume value of each exhaust gas volume or exhaust gas packet from a cylinder depends on the intake air mass and the exhaust gas temperature.
  • the intake air mass is known in internal combustion engines which have a lambda probe, since it is the size to which fuel must be metered in such an amount that a desired load value is established.
  • the exhaust gas temperature can be determined from the load and speed, likewise variables that are available in methods for lambda control.
  • the volume values for individual exhaust gas packs for stationary operating states were determined as a function of speed and load and entered in a table. Volume values, again dependent on the speed and load, were read from this table when the method described here was carried out.
  • this volume is determined with the help of the above-mentioned volume table, with the help of values of load and speed, which applied to the associated intake process.
  • this volume has the value 42. This volume is based on the total volume of the exhaust pipe 12 between the collection point 13 and the lambda sensor 14.
  • Collection point 13 and the probe 14 corresponds.
  • the exhaust gas volumes for each individual cylinder are determined from a table which was obtained on the basis of measurements during stationary operation of an internal combustion engine. Now, however, it is the case that, in the event of a sudden increase in load, the exhaust gas expelled from a cylinder in the exhaust gas pipe 12 cools somewhat more than in the stationary case with a higher load. Conversely, in the event of a sudden reduction in load, the exhaust gas that is expelled is heated up a little further, since the exhaust system is still strongly warmed up by operation previously under a higher load. However, it has been found that the consequent V * t ⁇ ltn ⁇ en Surgi Brenn ⁇ in conventional combustion engines do not bring significant errors.
  • Fig. 3 shows schematically an internal combustion engine with two Zylin ⁇ derblöcken 10.1 and 10.2 and two respectively associated Abgasroh ⁇ ren 12.1 and 12.2, the 'e iner to respective ones of two Sammelstel ⁇ start len 13.1 and 13.2 and the common gas pipe in a Hauptab ⁇ 15 mouth.
  • a lambda probe 14.1 and 14.2 is inserted into each of the two exhaust pipes 12.1 and 12.2.
  • a process is carried out separately for each of the two exhaust pipes 12.1 and 12.2, as was explained with reference to FIGS. 1 and 2 for the exhaust pipe 12 between the collection point 13 and the lambda sensor 14.
  • the method described allows a reliable assignment of misfires to a cylinder without the need for a special sensor.

Description

Verfahren zum Zuordnen von Verbrennungsfehlern zu einem Zylin¬ der einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen von Verbren¬ nungsfehlern zu einem Zylinder einer Brennkra'ftmaschine. Der¬ artige Verfahren sind von Interesse, weil sie es ermöglichen, gezielt die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder zu unterbrechen, de/ fehlerhaft arbeitet. Dadurch wird vermieden, daß unverbrann tes Gemisch ausgestoßen wird. Unverbranntes Gemisch verbrennt i Katalysator, der heutzutage üblicherweise zu einer Brennkraft¬ maschine gehört. Solches Nachverbrenπen führt leicht zum Zerstö ren des Katalysators durch überhitzung. In Einzelfällen kommt es auch zu Fahrzeugbränden. Verbrennungsfehler sind insbesonder Verbrennungsaussetzer. Hier werden darunter aber auch Fehler verstanden, gemäß denen schlechte Verbrennungsqualität durch fehlerhafte Kraftstoffzumessung hervorgerufen ist, insbesondere durch ein leckes Einspritzventil.
Stand der Technik
Sehr sicher lassen sich Verbrennungsfehler erkennen, wenn unmittelbar der Verbrennungsvorgang in jedem Zylinder mit Hilfe eines Sensors, z. B. eines ticht- oder eines Druckseπsors, über¬ wacht wird. Derartige Sensoren sind jedoch sehr teuer, was nach teilig für den praktischen Einsatz der zugehörigen Verfahren is Ein ähnlicher Nachteil gilt für Verfahren, die versuchen, Zünd¬ aussetzer zu erkennen. Auch hierzu sird spezielle induktiv arbe tende Sensoren erforderlich, die ermitteln, ob ein Zündstrom in einem jeweiligen Zündkabel fließt. ,Zusätzlich von Nachteil ist bei derartigen Verfahren, daß sie Verbrennungsaussetzer nicht zu erkennen vermögen, die auf einem anderen Fehler als einem Zündfehler beruhen.
Weniger kostenaufwendig sind Verfahren, die mit einfacheren Sen¬ soren auskommen und noch dazuhin mit jeweils nur einem Sensor für jedes Abgasrohr, in dem das Abgas von mehreren Abgaskrümmern ge¬ sammelt wird. Es handelt sich um Verfahren, die Temperatur- oder Druckschwankungen ermitteln. Diese Verfahren arbeiten schon in der reinen Aussetzererkennung nicht allzu zuverlässig. Noch un¬ zuverlässiger sind Auswertungsergebnisse, wenn es darum geht, Verbrennungsaussetzer einem Zylinder konkret zuzuordnen.
Es besteht seit langem das Problem, ein Verfahren zum Zuordnen von Verbrennungsaussetzern für einen Zylinder einer Brennkraft¬ maschine anzugeben, das zuverlässig arbeitet und das ohne spe¬ ziell für das Verfahren erforderliche Sensoren auskommt.
Darstellung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zuordnen von Verbrennungs¬ fehlern zu einem Zylinder ist bei Brennkraftmaschinen anwendbar, die mindestens ein Abgasrohr zwischen einer Abgaskrümmer-Sammel¬ stelle und einer Lambdasonde aufweisen. Es zeichnet sich dadurch aus, daß a) für jeden Ausstoßtakt eines Zylinders das von Last und Dreh¬ zahl beim Ansaugvorgang abhängige Abgasvolumen bestimmt wird, b) dann, wenn ein Zylinder Abgas ausstößt, angenommen wird, daß das berechnete Abgasvolumen an der Sammelstelle vom zugehöri¬ gen Krümmer in das Abgasrohr eintritt, c) die im Abgasrohr an der Sammelstelle eingetretenen Volumina so, lange aufsummiert werden, bis dasjenige Volumen erreicht oder gerade überschritten ist, das dem Abgasrohrvolumen zwi¬ schen der Sammelstelle und der Sonde entspricht, d) mit Hilfe der Zylinder zugeordneten Reihenfolge der in das Abgasrohr eingetretenen Abgasvolumina festgestellt wird, zu - 3 - welchem Zylinder dasjenige Volumen gehört, für das die vor¬ stehend genannte Summenbedingung gerade erfüllt ist, e) das von der Lambdasonde -abgegebene Signal ausgewertet wird, f) und dann, wenn das Sondensignal eine Abweichung um mehr als einen Schwellenwert vom Lambdamittetwert anzeigt, der diese Abweichung verursachende -F.ehler demjenigen Zylinder zugeord¬ net wird, dessen Abgas gemäß der Feststellung von Schritt d gerade an der Sonde vorbeiströmt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die genannten Verfahrensschritte nicht notwendigerweise in der vorstehend gewählten Reihenfolge ausgeführt werden müssen. So können insbesondere die Schritte c und d nur ausgeführt werden, wenn sich beim Auswerten des Sig¬ nals von der Lambdasonde zeigt, daß "eine stärkere Lambdaabweichun vorliegt. Um in diesem Fall Schritt c ausführen zu können, müs¬ sen aber die Volumenwerte von ins Abgasrohr eingetretenen Abgas¬ mengen abgespeichert werden, damit sie zum Summieren zur Verfü¬ gung stehen. Es reicht hierbei aus, die Werte immer für so viele Volumina zu speichern, wie maximal, nämlich bei niedrigster Ab¬ gastemperatur, im Abgasrohrvolumen zwischen Sammelstelle und Lambdasonde Platz finden.
Vorteilhafterweise erfolgt das Bestimmen des Abgasvolumens gemäß Schritt a mit Hilfe einer Tabelle, da diese Vorgehensweise schneller ist, als wenn das Volumen mit Hilfe eines arithmeti¬ schen Zusammenhangs zwischen jeweiliger Last und Drehzahl beim Ansaugvorgang berechnet wird.
Es existiert eine ganze Anzahl von Motortypen, die mehrere Ab- gasrohre, insbesondere zwei, zwischen jeweils einer Sammelstelle und einer Lambdasonde aufweisen. Typischerweise ist dies bei Sechs-Zylinder-Motoren mit zwei Zylinderbänken der Fall. Die Krümmer von d-en jeweils drei Zylindern einer Bank münden in je- weils einer Sammelstelle in ein Abgasrohr (Hosenrohr). Die bei¬ den Abgasrohre werden dann zu einem gemeinsamen Hauptabgasrohr zusammengeführt. Kurz vor dem Einmünden jedes Abgasrohrs ins Hauptabgasrohr sitzt jeweils eine Lambdasonde. Bei derartigen - k - Brennkraftmaschinen mit mehreren Abgasrohren zwischen jeweils einer Sammelstelle und jeweils einer Lambdasonde für jedes der Abgasrohre ist es von Vorteil, das erfindungsgemäße Verfahren für jedes Abgasrohr gesondert auszuführen.
Dadurch, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Signal der Lambdasonde arbeitet, kann es nicht nur Verbrennungsaussetzer einem Zylinder zuordnen, sondern auch weitere Fehler der ein¬ gangs erläuterten Art.
Zeichnung
Fig. 1 schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit vier Auslaßkrümmern und einem Abgasrohr, in das Abgasvolumin eingezeichnet sind;
Fig. 2 Tabelle zum Veranschaulichen der Zusammenhänge zwischen der fortlaufenden Nummer eines Abgasvolumens im Abgas¬ rohr, der zugehörigen Zylindernummer, dem zugehörigen Volumen und der zugehörigen Summe von Volumina; und
Fig. 3 schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit zwei Abgasrohren zwischen jeweils einer Abgaskrümmer-Sammel¬ stelle und einer Lambdasonde.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 10 lediglich als recht¬ eckiger Block dargestellt, der vier Zylinder 1 - 4 aufweist, die jeweils durch einen Kreis symbolisiert sind. Von jedem Zylinder führt ein Abgaskrümmer 11.1 - 11.4 zu einem Abgasrohr 12. Die Mündungsstelle der Abgaskrümmer 11.1 - 11.4 ins Abgasrohr 12 wird im folgenden als Sammelstelle 13 bezeichnet. Stromab von der Sammelstelle 13 ragt eine Lambdasonde 14 in das Abgasrohr 12 Für das Folgende ist der Abschnitt des Abgasrohres zwischen Sam¬ melstelle 13 und Lambdasonde 14 von Bedeutung.
Es sei angenommen, daß in der Brennkraftmaschine 10 der Zylin¬ der 1 in solcher Weise fehlerhaft arbeitet, daß er Verbrennungs¬ aussetzer aufweist. Das von ihm ausgestoßene Abgasvolumen ent¬ hält dann einen höheren Sauerstoffantei1 als diejenigen Abgas- volumina, die von den anderen Zylindern ausgestoßen werden. Der hohe Sauerstoff führt an der Lambdasonde 14 zu einem Spannungs¬ abfall, der einen Schwellenwert gegenüber dem La bdaspannungs- mittelwert unterschreitet. "Wünschenswert ist es, feststellen zu können, zu welchem Zylinder dasjenige Abgasvolumen gehört, das an der Lambdasonde 14 einen Spannungseinbruch hervorruft. Wie dies festgestellt werden kann, wird nun näher erläutert.
Mit jedem Ausstoßtakt eines Zylinders tritt ein bestimmtes Ab¬ gasvolumen in den zugehörigen Abgaskrümmer ein. Wenn im gesam¬ ten Abgassystem derselbe Druck herrscht, was für das Folgende durchweg angenommen wird, tritt genau dasselbe Volumen an der Sammelstelle 13 in das Abgasrohr 12 ein, das von einem Zylinder jeweils ausgestoßen wird, und zwar unabhängig davon, wie lange ein jeweiliger der Abgaskrümmer 11.1 - 11.4 ist. Durch das Abgas rohr strömen somit aufeinanderfolgende Abgäsvolumina von den ein zelnen Zylindern. Die zylinderzugeordnete Folge der Volumina ent spricht genau der Zündfolge" der Zylinder. Beim Ausführungsbei¬ spiel handelt es sich um einen Motor mit der Zündfolge 1-3-4-2. In dieser Reihenfolge strömen die einzelnen Volumina an der Lambdasonde 14 vorüber.
Der Volumenwert eines jeden Abgasvolumens oder Abgaspaketes von einem Zylinder hängt von der angesaugten Luftmasse und der Ab¬ gastemperatur ab. Die angesaugte Luftmasse ist bei Brennkraft¬ maschinen, die eine Lambdasonde aufweisen, bekannt, da es sich um diejenige Größe handelt, zu der Kraftstoff gerade in solcher Menge zugemessen werden muß, daß sich ein gewünschter La bda- wert einstellt. Die Abgastemperatur wiederum kann aus Last und Drehzahl bestimmt werden, ebenfalls Größen, die bei Verfahren zur Lambdaregelung zur Verfügung stehen. Beim Ausführungsbei¬ spiel wurden die Volumenwerte für einzelne Abgaspakete für stationäre Betriebszustände abhängig von Drehzahl und Last be¬ stimmt und in eine Tabelle eingeschrieben. Aus dieser Tabelle wurden bei Ausführung des hier beschriebenen Verfahrens Volumen¬ werte, wiederum abhängig von Drehzahl und Last, ausgelesen. Für das Ausführungsbeispiel ergab sich, daß zwischen der Sammelstel- le 13 und der Abgassonde 14 maximal 12 Abgaspakete Platz finden, nämlich im Leerlauf, wo jedes Abgaspaket minimales Volumen auf¬ weist. Bei Vollast finden nur etwa 5 bis 6 Abgaspakete Platz zwischen der Sammelstelle und der Sonde.
Die Tabelle gemäß Fig. 2 enthält Daten zu insgesamt 12 Abgas¬ volumina oder Abgaspaketen. Dies, weil, wie soeben angemerkt, maximal 12 Pakete zwischen der Sammelstelle 13 und der Sonde 14 Platz finden. Bei dem durch Fig. 1 veranschaulichten Betriebszu¬ stand, der der Tabelle gemäß Fig. 2 zugrunde liegt, befinden sich jedoch nur 7 Pakete im Abgasrohr 12 zwischen der Sammel¬ stelle und der Lambdasonde. An der Sonde selbst strömt gerade ein Abgasvolumen vom Zylinder 1 vorbei. Es ist dies die fort¬ laufende Volumennummer 7. In Richtung zur Sammelstelle 13 folgen die anderen Abgasvolumina entsprechend der Zündfolge 1-3-4-2. Soeben eingetreten ist in das Abgasrohr 12 ein Volumen, das dem¬ jenigen Volumen entspricht, das der Zylinder mit der Nummer 4 gerade ausgestoßen hat. Wie groß dieses Volumen ist, wird mit Hilfe der oben genannten Volumentabelle bestimmt, und zwar mit Hilfe von Werten von Last und Drehzahl, die für den zugehörigen Ansaugvorgaπg galten. In der Tabelle gemäß Fig. 2 hat dieses Vo¬ lumen den Wert 42. Dieses Volumen ist auf das Gesamtvolumen des Abgasrohrs 12 zwischen Sammelstelle 13 und Lambdasonde 14 nor-
Q miert, welches Volumen seinerseits auf den Wert 2 = 256 gesetzt ist. Aus den Summen der Volumina, die in der Tabelle gemäß Fig. 2 ganz rechts aufgelistet sind, ist erkennbar, daß für die ersten sechs Volumina die Volumensumme 256 noch nicht erreicht ist, je¬ doch diese Zahl unter Einschluß des siebten Volumens gerade über¬ schritten ist. Die Summe unter Einschluß des siebten Volumens ist nämlich 270. Diese setzt sich aus den Volumina 42, 41, 40, 39, 36, 36, 36 zusammen. Der Motor lief also zunächst in einem stationären Zustand (Volumina 36), woraufhin die Last erhöht wurde (zunehmende Volumina 39, 40, 41, 42).
Um mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren Verbrennungsaus¬ setzer konkret einem Zylinder zuordnen zu können, muß dauernd aus Last und Drehzahl bestimmt werden, welches Abgasvolumen ein jeweiliger Zylinder ausstoßen wird. Die einzelnen Volumenwerte müssen für mindestens so vfele Zylinder dauernd abgespeichert werden, daß auch bei niederer Drehzahl und Last so viele Werte zur Verfügung stehen, daß sie zusammen mindestens dasjenige Vo¬ lumen des Abgasrohres 12 ergeben, das zwischen der Sammelstelle
13 und der Sonde 14 liegt. Das Aufsummieren der Volumina kann
_\ laufend erfolgen oder auch erst dann, wenn die Lambdasonde 14 aufgrund eines hohen Sauerstoffanteils im Abgas einen Aussetzer anzeigt. Es strömt dann ge ade Abgas von demjenigen Zylinder an der Lambdasonde 14 vorbei, der die Summe der Volumina auf einen
Wert auffüllt, der dem Volumen des Abgasrohres 12 zwischen der
Sammelstelle 13 und der Sonde 14 entspricht.
Wie weiter oben angegeben, werden die Abgasvolumina für jeden einzelnen Zylinder aus einer Tabelle bestimmt, die aufgrund von Messungen bei stationärem Betrieb einer Brennkraftmaschine ge¬ wonnen wurden. Nun ist es jedoch so, daß bei plötzlicher Last¬ erhöhung das aus einem Zylinder ausgestoßene Abgas im Abgasrohr 12 etwas stärker abkühlen Ärd, als dies im stationären Fall bei höherer Last der Fall ist. Umgekehrt 'wird bei plötzlicher Last¬ erniedrigung das ausgestoßene Abgas noch etwas weiter erwärmt, da das Abgassystem vom zuvor erfolgten Betrieb unter höherer Last noch stark erwärmt ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die dadurch bedingten V*t}ltnπenänderungen bei üblichen Brenn¬ kraftmaschinen keine erheblichen Fehler bringen. Hierbei ist in besondere zu beachten, daß bei allen Arten von Verfahren zum Zu ordnen von Verbrennungsaussetzern nicht ein einzelnes Meßergeb¬ nis als ausreichend angesehen wird, um die Zuordnung vorzuneh¬ men, sondern die Meßergebnisse werden auf irgendeine Art ge it- telt, z. B. dadurch, daß festgestellt wird, wie oft innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Zündungen ein Zündaussetzer für einen bestimmten Zylinder erkannt wird. Dadurch wirken sich ein zelne Meßfehler nicht aus. Fig. 3 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine mit zwei Zylin¬ derblöcken 10.1 und 10.2 und zwei jeweils zugehörigen Abgasroh¬ ren 12.1 und 12.2, die an e'iner jeweiligen von zwei Sammelstel¬ len 13.1 bzw. 13.2 beginnen und die gemeinsam in ein Hauptab¬ gasrohr 15 münden. Kurz vor der Mündungsstelle ist in jedes der beiden Abgasrohre 12.1 und 12.2 jeweils eine Lambdasonde 14.1 bzw. 14.2 eingesetzt. Für jedes der beiden Abgasrohre 12.1 und 12.2 wird gesondert ein Verfahren durchgeführt, wie es anhand der Fig. 1 und 2 für das Abgasrohr 12 zwischen der Sammelstelle 13 und der Lambdasonde 14 erläutert wurde.
Das beschriebene Verfahren erlaubt ein sicheres Zuordnen von Verbrenπungsaussetzern zu einem Zylinder, ohne daß ein besondere Sensor erforderlich wäre. Dadurch, daß einzelne Volumina aufsum¬ miert werden, die jeweils abhängig von Last und Drehzahl beim Ansaugvorgang bestimmt werden, liefert das Verfahren auch bei Instationärübergängen zuverlässige Aussagen.
Die Ausführungsbeispiele betreffen das Zuordnen von Verbren¬ nungsaussetzern zu einem Zylinder. Liegt als Verbrennungsfehler kein Aussetzer, sondern überfettetes Gemisch aufgrund eines lecken Einspritzventils vor, stellt die Lambdasonde Spannungs¬ abweichungen fest, die um einen Schwellenwert über statt unter dem Lambdaspannungs ittelwert (hohe Spannung = niedriger Lambda- wert = fett) liegen. Die Zuordnung dieser Abweichung zu einem Zylinder erfolgt in der vorstehend beschriebenen Weise.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Zuordnen von Verbrennungsfehlern zu einem
Zylinder einer Brennkraftmaschine, die mindestens ein Abgasroh zwischen einer Abgaskrümmer-Sammelstelle und einer Lambdasonde aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß a) für jeden Ausstoßtakt eines Zylinders das von Last und Dreh zahl beim Ansaugvorgang abhängige Abgasvolumen bestimmt wir b) dann, wenn ein Zylinder Abgas ausstößt, angenommen wird, da das berechnete Abgasvolumen an der Sammelstelle vom zugehöri gen Krümmer in das Abgasrohr eintritt, c) die im Abgasrohr an der Sammelstelle eingetretenen Volumina so lange aufsummiert werden, bis dasjenige Volumen erreicht oder gerade überschritten ist, das dem Abgasrohrvolumen zwi schen der Sammelstelle und der Sonde entspricht, d) mit Hilfe der Zylinder zugeordneten Reihenfolge der in das Abgasrohr eingetretenen Abgasvolumina festgestellt wird, zu welchem Zylinder dasjenige Volumen gehört, für das die vor¬ stehend genannte Summenbedingung gerade erfüllt ist, e) das von der Lambdasonde abgegebene Signal ausgewertet wird, f) und dann, wenn das Sondensignal eine Abweichung um mehr als einen Schwellenwert vom Lambdamittelwert zeigt, der diese Abweichung verursachende Fehler demjenigen Zylinder zugeord net wird, dessen Abgas gemäß der Feststellung von Schritt d gerade an der Sonde vorbeiströmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bestimmen des Abgasvolumens gemäß Schritt a mit Hilfe einer Tabelle erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß es bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Abgas¬ rohren zwischen jeweils einer Sammelstelle und jeweils einer Lambdasonde für jedes der Abgasrohre gesondert ausgeführt wird.
EP19910901682 1990-02-08 1991-01-09 Verfahren zum zuordnen von verbrennungsfehlern zu einem zylinder einer brennkraftmaschine Withdrawn EP0466849A1 (de)

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