EP0860597B1 - Verfahren zur Prüfung auf korrekt angeschlossene Lambda-Sonden - Google Patents

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EP0860597B1
EP0860597B1 EP98102187A EP98102187A EP0860597B1 EP 0860597 B1 EP0860597 B1 EP 0860597B1 EP 98102187 A EP98102187 A EP 98102187A EP 98102187 A EP98102187 A EP 98102187A EP 0860597 B1 EP0860597 B1 EP 0860597B1
Authority
EP
European Patent Office
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lambda
cylinder group
probes
control unit
delay period
Prior art date
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EP98102187A
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English (en)
French (fr)
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EP0860597A2 (de
EP0860597A3 (de
Inventor
Michael-Rainer Busch
Uwe Kleinecke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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Publication of EP0860597A3 publication Critical patent/EP0860597A3/de
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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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F02D41/1443—Plural sensors with one sensor per cylinder or group of cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493—Details
    • F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system

Definitions

  • the invention relates to a method for testing correctly connected lambda probes in an internal combustion engine with one or more cylinder groups containing a motor control and includes a plurality of lambda probes, each cylinder group a separate exhaust system with a catalytic converter and at least one lambda probe with lambda control unit connected thereto assigned.
  • Internal combustion engines of this type are commonly used in motor vehicles, lambda probes depending as required before and / or behind the respective catalytic converter are positioned. It is known to the respective Lambda probe to connect a lambda control unit, the one Integrator level and usually not one here Containing proportional level, see, e.g. thennenbuch J. Kasedorf, Control electronics on motor and Power Transmission, Vogel-Verlag, 1989, p.
  • This period is the air / fuel ratio by the Air / fuel ratio change means without feedback starting from the last value in the direction of grease.
  • the activity judging means inquire whether the signal of the lambda probe changes accordingly, and the Failure assessment means then eventually close to a failure the probe.
  • the invention is the provision as a technical problem a method of the type mentioned, the one Reliable testing for correctly connected lambda probes allows to disturb significantly without the normal engine operation.
  • the invention solves this problem by providing a Method with the features of claim 1.
  • this method is via the engine control the lambda control unit respectively a cylinder group and thus the regulated by this composition of the injected into the cylinder in question Fuel / air mixture while maintaining the injection of one ignitable mixture at the beginning of at least the reaction or switching time of the lambda probes-containing delay time adjusted to the current control state or stopped in its control function during the delay time.
  • the influence of the lambda control takes place by adjusting or stopping an integrator stage of the lambda control unit during the predefinable delay time.
  • an influence of the supplied fuel / air mixture e.g. an enrichment or Emaciation of the same causes, on the one hand, so slightly is that it does not significantly interfere with normal engine operation, and on the other hand sufficient, a reaction to the or this Cylinder group assigned lambda probes trigger.
  • the signal is assigned to the respective cylinder group one or more lambda probes will be examined to see if they one to the manipulation of the relevant integrator stage show proper reaction.
  • this reaction In series in front or behind includes a catalytic converter arranged lambda probes this reaction with correctly connected probes probe signals, which reflect the manipulation made offset in time, i.e. first at the front of the catalyst and later on the probe positioned after the catalyst. Is the expected Reaction before, it can be concluded that the Lambda probes correctly connected to this cylinder group are. If such a probe signal reaction does not occur, then this is the case incorrect connection of the lambda probes.
  • the decision can be based on suitably given curve characteristics or Also thresholds for the respective lambda probe signal done.
  • the procedure can be because of the only imperceptible interference in the engine operation while driving with typical diagnostic times on the order of 0.1s to 180s, for example simultaneously with others, to be carried out while the vehicle is moving Diagnoses are performed. This saves an extra for the execution of this test on correctly connected Lambda probes to be performed engine warm-up to the achievement the catalyst operating temperature.
  • a further developed according to claim 3 method is particularly suitable in addition, the correct connection of at least two cascaded Lambda probes within a cylinder group to check.
  • This approach is particularly suitable in cold start, since exhaust gas oscillations, i. Lambda change, too can be measured behind the still cold catalytic converter.
  • the single figure shows schematically the exhaust system of a 12-cylinder gasoline engine with lambda quadrature regulation.
  • the exhaust line shown in the figure of a 12-cylinder gasoline engine has a conventional structure in which a first Cylinder group 2a a first exhaust line 1a, a second Cylinder group 2b a second exhaust line 1b, a third cylinder group 2c, a third exhaust line 1c and a fourth cylinder group 2d a fourth exhaust line 1d is assigned.
  • each Cylinder group 2a to 2d comprises three cylinders.
  • an exhaust gas catalyst 3a to 3d In every exhaust system 1a to 1d is an exhaust gas catalyst 3a to 3d.
  • a lambda probe 4a to 4d is arranged in the exhaust gas flow direction before each catalytic converter 3a to 3d .
  • the following in the exhaust gas flow direction Course of the total exhaust line is more common and not here further interesting kind.
  • the two lambda probes of a respective exhaust line 1a to 1d are each connected to an associated lambda control unit 6, one of which is representative of one shown in the figure is and each one symbolically indicated by dashed lines in the figure Integrator level 7 and a not further interest here Proportional level include.
  • the lambda control units 6 are in turn to a motor control, not shown connected.
  • the mentioned signal connections between lambda probes 4a to 5d and lambda control units 6 and between the latter and the engine control are conventional and therefore in the figure only through cut-off connecting line pieces symbolizes.
  • inventive method provided with the recognized can be whether the various cylinder groups 2a to 2d the their intended lambda probes are assigned correctly.
  • Process execution is a conventional, not shown Diagnostic device, with which the integrator stages via the motor control 7 of the lambda control units 6 are influenced in a targeted manner can.
  • the process is capable of wiring the lambda probes to check without decontacting the same for this purpose having to make mistakes that in turn contain sources of error could.
  • the method starts with that for a first of the four cylinder groups 2a to 2d by appropriate input on the diagnostic device via the engine control of this selected cylinder group assigned lambda control unit 6 to that effect is that this their integrator stage 7 or the mixture forming unit for at least the reaction or switching time the lambda probes 4a to 5d corresponding delay time changed or the lambda setpoint or the lambda actual value changed will, depending on your wishes or needs, either in Direction of rich engine operation or lean engine operation. Accordingly, shifts for the selected cylinder group Motor operation temporarily in the direction of rich or lean. Changing or stopping the integrator stage 7 or the Mixture forming unit can, for example, at the relevant endpoint of the integration area before jumping over to another Integration area occur, i.
  • the lambda value can also be stopped longer. This results in a Absence of oscillations of the lambda value, i. an approximate quiet probe voltage signal.
  • the gas run time and the probe reaction time be the signals of all lambda probes 4a to 5d queried.
  • the signal of those lambda probes, which are intended for the selected cylinder group then analyzed if there was any to the manipulation made to the relevant integrator stage or the respective lambda setpoint or -Istwert and the resulting, temporary in the direction of rich or lean shifted operation of this cylinder group corresponding reaction shows.
  • the lambda probe signals are suitably evaluated, e.g. by comparison with predetermined thresholds or signal curve characteristics.
  • the described test procedure is then so long with the other Cylinder groups repeated until the assignment of the different Lambda probes 4a to 5d to the different cylinder groups 2a to 2d completely recognized and corrected if necessary.
  • On Test cycle typically lasts between about 0.1s and 180s and is executable in normal driving, since the engine operation due to the weak and depending on the application of the probe installation position only very short-term enrichment or emaciation of the in each case selected cylinder group injected air / fuel mixture is not significantly disturbed.
  • the engine therefore needs not be operated with the vehicle stationary or until the Achievement of the operating temperature for the catalytic converters 3a to be kept in operation until 3d. Rather, the test procedure at the same time as others, while driving Vehicle diagnoses are made. It is irrelevant whether the engine or catalyst are warm. Only the lambda probes must be in function.
  • the resulting signal difference varies for the case correctly connected lambda probes in the same direction as the change, on the other hand, if the lambda probes are connected in the wrong direction obviously in the opposite direction to the lambda change, what the Reliability of the threshold value query and thus the diagnostic reliability elevated.
  • the inventive method not only for the engine type specifically described, but for all internal combustion engines applicable, the at least two cascaded Lambda probes and / or two cylinder groups with have separate lambda control circuits. It can not be done only the wiring upstream of the respective catalytic converter Lambda probe, but also one of possibly Check the lambda probe positioned behind the exhaust gas catalytic converter. The prerequisite is always the presence of a motor control, which the possibility of realization of the inventive Test object ab include delay time or change lambda integration towards rich and / or lean isolated for each of the lambda control circuits.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Prüfung auf korrekt angeschlossene Lambda-Sonden bei einer Brennkraftmaschine mit einer oder mehreren Zylindergruppen, die eine Motorsteuerung und mehrere Lambda-Sonden beinhaltet, wobei jeder Zylindergruppe ein eigener Abgasstrang mit einem Abgaskatalysator und wenigstens einer Lambda-Sonde mit daran angeschlossener Lambda-Regeleinheit zugeordnet ist. Brennkraftmaschinen dieser Art werden häufig in Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei Lambda-Sonden je nach Bedarf vor und/oder hinter dem jeweiligen Abgaskatalysator positioniert sind. Dabei ist es bekannt, an die jeweilige Lambda-Sonde eine Lambda-Regeleinheit anzuschließen, die eine Integratorstufe und üblicherweise auch eine hier nicht weiter interessierende Proportionalstufe beinhaltet, siehe z.B. das Fachbuch J. Kasedorf, Steuerungselektronik an Motor und Kraftübertragung, Vogel-Verlag, 1989, S. 164. Bei solchen Brennkraftmaschinen, z.B. Ottomotoren mit Lambda-Stereoregelung oder -Quadroregelung, besteht die Gefahr von falsch angeschlossenen Lambda-Sonden, wonach dann ein erkanntes Lambda-Sondensignal der falschen Zylindergruppe zugeordnet wird und das Lambda-Regelsystem in Ungleichgewicht geraten kann. Das Verfahren vom eingangs genannten Typ dient zur Erkennung solcher Anschlußfehler.
Ein derartiges Verfahren ist in der Offenlegungsschrift DE 44 23 344 A1 beschrieben. Das dortige Verfahren sieht vor, daß die Einspritzventile einer von zwei Zylinderreihen eine mindestens der Reaktions- oder Umschaltzeit der Lambda-Sonden entsprechende Zeitdauer abgeschaltet werden und das Lambda-Sondensignal derjenigen Lambda-Sonde, die der abgeschalteten Zylinderreihe zugeordnet ist, am Ende der Abschaltzeit der Einspritzventile mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird. Es wird dann auf einen seitenverkehrten Anschluss der Lambda-Sonden geschlossen, wenn das Lambda-Sondensignal den Schwellwert über- bzw. unterschreitet. Eine derartige Einspritzventilabschaltung stellt einen signifikanten Eingriff in den Motorbetrieb dar, der dieses bekannte Verfahren aus Sicherheitserwägungen nur bei stehendem Fahrzeug anwendbar erscheinen lässt.
Aus den Patentschriften DE 41 17 986 C2 und UIS 5.212.947 sind Verfahren zur Erkennung des fehlerhaften Betriebs einer einzelnen Lambda-Sonde bei einer Brennkraftmaschine bekannt, bei denen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoff-Gemischs unter Beibehaltung eines zündfähigen Gemischs verstellt wird und anschließend das Signal der Lambda-Sonde daraufhin untersucht wird, ob es eine zu der vorgenommenen Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses gehörige, eine korrekte Funktion der Lambda-Sonde anzeigende Reaktion zeigt. Die Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses erfolgt bei diesen bekannten Verfahren durch eine rechteckwellenförmige Variation desselben bzw. durch alternierendes Umkehren eines Luft/Kraftstoff-Verhältniskorrekturkoeffizienten um eine vorgebbare Amplitude.
In der Patentschrift US 4.980.834 ist ein System zur Erkennung des fehlerhaften Betriebs einer Lambda-Sonde bei einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei dem parallel zu einer Lambda-Regeleinheit, die das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine regelt, an die Ausgangsseite der Lambda-Sonde Mittel zur Beurteilung von deren Aktivität angeschlossen sind, an die ihrerseits zum einen Mittel zur Beurteilung eines Ausfalls der Sonde und Mittel zur Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses angeschlossen sind. Die Aktivitätsbeurteilungsmittel überwachen die Funktion der Lambda-Sonde. Wenn hierbei Anzeichen für einen Fehlbetrieb festgestellt werden, wird für einen Testzeitraum vom normalen Regelungsbetrieb auf einen reinen Steuerungsbetrieb für die Einstellung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses umgeschaltet. In diesem Zeitraum wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnisänderungsmittel ohne Rückkoppelung ausgehend vom zuletzt vorliegenden Wert in Richtung fett verstellt. Die Aktivitätsbeurteilungsmittel fragen dann ab, ob sich das Signal der Lambda-Sonde entsprechend ändert, und die Ausfallbeurteilungsmittel schließen dann ggf. auf einen Ausfall der Sonde.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Verfahrens der eingangs genannten Art zugrunde, das eine zuverlässige Prüfung auf korrekt angeschlossene Lambda-Sonden ermöglicht, ohne den normalen Motorbetrieb merklich zu stören.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei diesem Verfahren wird über die Motorsteuerung die Lambda-Regeleinheit jeweils einer Zylindergruppe und damit die von dieser geregelte Zusammensetzung des in die betreffenden Zylinder einzuspritzenden Kraftstoff/Luft-Gemischs unter Beibehaltung der Einspritzung eines zündfähigen Gemischs zu Beginn einer mindestens die Reaktions- oder Umschaltzeit der Lambda-Sonden beinhaltenden Verzögerungszeit gegenüber dem momentanen Regelungszustand verstellt oder in ihrer Regelfunktion während der Verzögerungszeit angehalten. Dabei erfolgt die Beeinflussung der Lambda-Regelung durch Verstellen bzw. Anhalten einer Integratorstufe der Lambda-Regeleinheit während der vorgebbaren Verzögerungszeit. Dadurch wird für die betreffende Zylindergruppe eine Beeinflussung des zugeführten Kraftstoff/Luft-Gemischs, z.B. eine Anfettung oder Abmagerung desselben, bewirkt, die einerseits so geringfügig ist, daß sie den normalen Motorbetrieb nicht wesentlich stört, und andererseits ausreicht, eine Reaktion an der oder den dieser Zylindergruppe zugeordneten Lambda-Sonden auszulösen.
Nach Ablauf einer für die Verstellung typischen Verzögerungszeit wird das Signal der dieser jeweiligen Zylindergruppe zugedachten einen oder mehreren Lambda-Sonden daraufhin untersucht, ob sie eine zu der vorgenommenen Manipulation der betreffenden Integratorstufe gehörige Reaktion zeigen. Bei in Reihe vor bzw. hinter einem Abgaskatalysator angeordneten Lambda-Sonden beinhaltet diese Reaktion bei korrekt angeschlossenen Sonden Sondensignale, welche die vorgenommene Manipulation zeitlich versetzt wiederspiegeln, d.h. zuerst an der vor dem Katalysator und später an der nach dem Katalysator positionierten Sonde. Liegt die erwartete Reaktion vor, kann daraus geschlossen werden, daß die Lambda-Sonden korrekt an diese Zylindergruppe angeschlossen sind. Bleibt eine derartige Sondensignalreaktion aus, liegt ein verkehrtes Anschließen der Lambda-Sonden vor. Die Entscheidung kann anhand geeignet vorgegebener Kurvencharakteristika oder auch Schwellwerte für das jeweilige Lambda-Sondensignal erfolgen. Das Verfahren kann wegen des nur unmerklichen Eingriffs in den Motorbetrieb im laufenden Fahrbetrieb mit typischen Diagnosezeiten in der Größenordnung zwischen 0,1s und 180s beispielsweise gleichzeitig mit anderen, bei fahrendem Fahrzeug vorzunehmenden Diagnosen durchgeführt werden. Dies erspart ein extra für die Durchführung dieser Prüfung auf korrekt angeschlossene Lambda-Sonden auszuführendes Warmlaufen des Motors bis zur Erreichung der Katalysator-Betriebstemperatur.
Bei einem nach Anspruch 2 weitergebildeten Verfahren werden jeweils die Integratorstufen für zwei Zylindergruppen gleichzeitig beeinflußt, und zwar die eine in Richtung fetterem und die andere in Richtung magererem Motorbetrieb. Dies ermöglicht eine erhöhte Diagnosesicherheit.
Ein nach Anspruch 3 weitergebildetes Verfahren eignet sich speziell dazu, den korrekten Anschluß von mindestens zwei hintereinandergeschalteten Lambda-Sonden innerhalb einer Zylndergruppe zu überprüfen. Diese Vorgehensweise eignet sich besonders auch im Kaltstart, da Abgasoszillationen, d.h. Lambda-Wechsel, auch hinter dem noch kalten Abgaskatalysator meßbar sind.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
Die einzige Figur zeigt schematisch den Abgasstrang eines 12-Zylinder-Ottomotors mit Lambda-Quadroregelung.
Der in der Figur dargestellte Abgasstrang eines 12-Zylinder-Ottomotors besitzt einen herkömmlichen Aufbau, bei dem einer ersten Zylindergruppe 2a ein erster Abgasstrang 1a, einer zweiten Zylindergruppe 2b ein zweiter Abgasstrang 1b, einer dritten Zylindergruppe 2c ein dritter Abgasstrang 1c und einer vierten Zylindergruppe 2d ein vierter Abgasstrang 1d zugeordnet ist. Jede Zylindergruppe 2a bis 2d umfaßt drei Zylinder. In jedem Abgasstrang 1a bis 1d befindet sich ein Abgaskatalysator 3a bis 3d. In Abgasströmungsrichtung vor jedem Abgaskatalysator 3a bis 3d ist eine Lambda-Sonde 4a bis 4d angeordnet. Außerdem ist je eine weitere Lambda-Sonde 5a bis 5d hinter jedem Abgaskatalysator 3a bis 3d positioniert. Der in Abgasströmungsrichtung nachfolgende Verlauf des Gesamtabgasstrangs ist von üblicher und hier nicht weiter interessierender Art.
Die beiden Lambda-Sonden eines jeweiligen Abgasstrangs 1a bis 1d sind jeweils mit einer zugeordneten Lambda-Regeleinheit 6 verbunden, von denen stellvertretend eine in der Figur dargestellt ist und die jeweils eine in der Figur symbolisch gestrichelt angedeutete Integratorstufe 7 sowie eine hier nicht weitere interessierende Proportionalstufe beinhalten. Die Lambda-Regeleinheiten 6 sind ihrerseits an eine nicht gezeigte Motorsteuerung angeschlossen. Die genannten Signalverbindungen zwischen Lambda-Sonden 4a bis 5d und Lambda-Regeleinheiten 6 sowie zwischen letzteren und der Motorsteuerung sind herkömmlicher Natur und daher in der Figur nur durch abgeschnittene Anschlußleitungsstücke symbolisiert.
Für die gezeigte Abgasanlage ist das nachfolgend näher beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren vorgesehen, mit dem erkannt werden kann, ob den verschiedenen Zylindergruppen 2a bis 2d die ihnen zugedachten Lambda-Sonden richtig zugeordnet sind. Zur Verfahrensdurchführung dient ein herkömmliches, nicht gezeigtes Diagnosegerät, mit dem über die Motorsteuerung die Integratorstufen 7 der Lambda-Regeleinheiten 6 gezielt beeinflußt werden können. Dabei vermag das Verfahren die Verkabelung der Lambda-Sonden zu prüfen, ohne hierfür eine Dekontaktierung derselben vornehmen zu müssen, die ihrerseits Fehlerquellen in sich bergen könnte.
Das Verfahren startet damit, daß für eine erste der vier Zylindergruppen 2a bis 2d durch entsprechende Eingabe am Diagnosegerät über die Motorsteuerung die dieser ausgewählten Zylindergruppe zugeordnete Lambda-Regeleinheit 6 dahingehend angesprochen wird, daß diese ihre Integratorstufe 7 oder die Gemischbildungseinheit für eine mindestens der Reaktions- oder Umschaltzeit der Lambda-Sonden 4a bis 5d entsprechende Verzögerungszeit verändert bzw. der Lambda-Sollwert oder der Lambda-Istwert verändert wird, und zwar je nach Wunsch bzw. Bedarf entweder in in Richtung fettem Motorbetrieb oder in Richtung magerem Motorbetrieb. Dementsprechend verschiebt sich für die ausgewählte Zylindergruppe der Motorbetrieb temporär in Richtung fett bzw. mager. Das Verändern oder Anhalten der Integratorstufe 7 bzw. der Gemischbildungseinheit kann beispielsweise am betreffenden Endpunkt des Integrationsbereiches vor dem Umspringen zum anderen Integrationsbereich erfolgen, d.h. am "fetten" Endpunkt von z.B. λ ≈ 0,9 oder am "mageren" Endpunkt von z.B. λ ≈ 1,1. Der Lambdawert kann auch länger angehalten werden. Daraus resultiert ein Ausbleiben von Schwingungen des Lambdawertes, d.h. ein annähernd ruhiges Sondenspannungssignal.
Am Ende einer Verzögerungszeit, deren Dauer typischerweise etwa 50ms oder mehr beträgt, bestehend aus der Verstellzeit für die eventuelle Lambda-Sprungänderung, der Gaslaufzeit und der Sondenreaktionszeit, werden die Signale aller Lambda-Sonden 4a bis 5d abgefragt. Speziell wird das Signal derjenigen Lambda-Sonden, die der ausgewählten Zylindergruppe zugedacht sind, daraufhin analysiert, ob es eine zu der vorgenommenen Manipulation an der betreffenden Integratorstufe bzw. dem betreffenen Lambda-Sollwert oder -Istwert und dem daraus resultierenden, temporär in Richtung fett bzw. mager verschobenen Betrieb dieser Zylindergruppe entsprechende Reaktion zeigt. Zu diesem Zweck werden die Lambda-Sondensignale geeignet ausgewertet, z.B. durch Vergleich mit vorgegebenen Schwellwerten bzw. Signalkurvencharakteristika. Dies läßt sich sowohl für die Lambda-Sonde vor als auch für diejenige hinter dem jeweiligen Abgaskatalysator überprüfen. Wenn das Signal derjenigen Lambda-Sonde bzw. -Sonden, die der ausgewählten Zylindergruppe zugedacht sind, die beabsichtigte, richtige Reaktion zeigt, bedeutet dies, daß die vorgenommene Zuordnung dieser Lambda-Sonde zur ausgewählten Zylindergruppe richtig ist. Bleibt die richtige Reaktion des Signals der der ausgewählten Zylindergruppe zugedachten Lambda-Sonde hingegen aus, was an einer Unter- bzw. Überschreitung des betreffenden Schwellwertes bzw. durch Abweichen der Signalkuve von den erwarteten Kurvencharakteristika festgestellt wird, liegt eine fehlerhafte Kontaktierung der Lambda-Sonde für diese Zylindergruppe vor. Zweckmäßigerweise wird das erhaltene Resultat durch wiederholte Durchführung dieses Prüfvorgangs verifiziert, bis eine ausreichende Diagnosesicherheit gegeben ist.
Der geschilderte Prüfvorgang wird dann so lange mit den weiteren Zylindergruppen wiederholt, bis die Zuordnung der verschiedenen Lambda-Sonden 4a bis 5d zu den unterschiedlichen Zylindergruppen 2a bis 2d vollständig erkannt und ggf. richtiggestellt ist. Ein Prüfzyklus dauert typischerweise zwischen etwa 0,1s und 180s und ist im normalen Fahrbetrieb ausführbar, da der Motorbetrieb durch die schwache und je nach Applikation der Sondeneinbaulage nur sehr kurzzeitige Anfettung bzw. Abmagerung des in die jeweils ausgewählte Zylindergruppe eingespritzten Luft/Kraftstoffgemischs nicht wesentlich gestört wird. Der Motor braucht daher nicht extra bei stehendem Fahrzeug betrieben werden bzw. bis zur Erreichung der Betriebstemperatur für die Abgaskatalysatoren 3a bis 3d in Betrieb gehalten zu werden. Vielmehr kann das Prüfverfahren gleichzeitig mit anderen, im laufenden Fahrbetrieb erfolgenden Fahrzeugdiagnosen vorgenommen werden. Hierbei ist es unerheblich, ob der Motor bzw. Katalysator betriebswarm sind. Lediglich die Lambda-Sonden müssen in Funktion sein.
In einer vorteilhaften Variante des oben beschriebenen Verfahrens kann vorgesehen sein, jeweils gleichzeitig mit dem Anhalten bzw. Verändern der Integratorstufe bzw. der Gemischbildungseinheit der Lambda-Regeleinheit einer ersten ausgewählten Zylindergruppe im einen, in Richtung fettem oder magerem Motorbetrieb integrierenden Bereich die Integratorstufe der Lambda-Regeleinheit einer zweiten ausgewählten Zylindergruppe im anderen, in Richtung magerem bzw. fettem Motorbetrieb integrierenden Bereich für die ausreichend bemessene Verzögerungszeit anzuhalten bzw. zu verändern und danach die Signale der diesen beiden Zylindergruppen zugedachten Lambda-Sonden miteinander zu vergleichen. Die daraus resultierende Signaldifferenz variiert für den Fall korrekt angeschlossener Lambda-Sonden gleichsinnig zur Veränderung, hingegen für den Fall verkehrt angeschlossener Lambda-Sonden ersichtlich gegensinnig zur Lambda-Veränderung, was die Zuverlässigkeit der Schwellwertabfrage und damit die Diagnosesicherheit erhöht.
Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur für den speziell beschriebenen Motortyp, sondern für alle Brennkraftmaschinen anwendbar ist, die mindestens zwei hintereinandergeschaltete Lambda-Sonden und/oder zwei Zylindergruppen mit getrennten Lambda-Regelkreisen aufweisen. Dabei läßt sich nicht nur die Verkabelung der dem jeweiligen Abgaskatalysator vorgeschalteten Lambda-Sonde, sondern auch diejenige einer eventuell hinter dem Abgaskatalysator positionierten Lambda-Sonde überprüfen. Voraussetzung ist jeweils das Vorhandensein einer Motorsteuerung, welche die Möglichkeit der Realisierung einer zum erfindungsgemäßen Prüfzweck anstoßbaren Verzögerungszeit bzw. Veränderung der Lambda-Integration in Richtung fett und/oder mager getrennt für jeden der Lambda-Regelkreise bietet.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Prüfung auf korrekt angeschlossene Lambda-Sonden bei einer Brennkraftmaschine mit einer oder mehreren Zylindergruppen (2a bis 2d), die eine Motorsteuerung und mehrere Lambda-Sonden (4a bis 5d) beinhaltet, wobei jeder Zylindergruppe ein eigener Abgasstrang (1a bis 1d) mit einem Abgaskatalysator (3a bis 3d) und wenigstens einer Lambda-Sonde mit daran angeschlossener Lambda-Regeleinheit (6) zugeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    über die Motorsteuerung die Lambda-Regeleinheit (6) jeweils einer Zylindergruppe (2a bis 2d) unter Beibehaltung der Einspritzung eines zündfähigen Gemischs zu Beginn einer mindestens die Reaktions- oder Umschaltzeit der Lambda-Sonden (4a bis 5d) beinhaltenden Verzögerungszeit in ihrem momentanen Regelungszustand in Richtung fettem oder magerem Motorbetrieb verstellt und/oder während der Verzögerungszeit in ihrer Regelungsfunktion angehalten wird, indem eine Integratorstufe (7) der Lambda-Regeleinheit (6) jeweils einer Zylindergruppe (2a bis 2d) in einem ihrer beiden, in Richtung fettem bzw. magerem Motorbetrieb integrierenden Bereichen während der Verzögerungszeit verstellt bzw. angehalten wird, und
    wenigstens das Signal der dieser jeweiligen Zylindergruppe zugedachten Lambda-Sonde bzw. -Sonden spätestens am Ende der Verzögerungszeit daraufhin untersucht wird, ob es eine zu der vorgenommenen Manipulation der Lambda-Regelung gehörige, ein korrektes Anschließen dieser Lambda-Sonde bzw. -Sonden an die ausgewählte Zylindergruppe anzeigende Reaktion zeigt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    gleichzeitig mit dem Anhalten der Integratorstufe der Lambda-Regeleinheit einer jeweils ersten ausgewählten Zylindergruppe die Integratorstufe der Lambda-Regeleinheit einer jeweils zweiten ausgewählten Zylindergruppe in ihrem zu demjenigen der anderen Integratorstufe gegensinnig integrierenden Bereich für die entsprechende Verzögerungszeit angehalten wird und die Signale der den jeweils ausgewählten beiden Zylindergruppen zugedachten Lambda-Sonden am Ende der Verzögerungszeit daraufhin untersucht werden, ob ihre Signaldifferenz eine zu den vorgenommenen Manipulationen an den beiden betreffenden Integratorstufen gehörige, ein korrektes Anschließen der Lambda-Sonden an ihre zugedachten Zylindergruppen anzeigende Reaktion zeigt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    nach einem Anhalten der Lambda-Regelung durch die Lambda-Regeleinheit das gleichbleibende Signal einer vor einem Abgaskatalysator positionierten, ersten Lambda-Sonde mit dem noch oszillierenden Signal einer hinter dem Abgaskatalysator für dieselbe Zylindergruppe vorgesehenen, zweiten Lambda-Sonde verglichen wird, um den korrekten Anschluß der beiden Lambda-Sonden zu überprüfen.
EP98102187A 1997-02-19 1998-02-09 Verfahren zur Prüfung auf korrekt angeschlossene Lambda-Sonden Expired - Lifetime EP0860597B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19706382 1997-02-19
DE19706382A DE19706382C2 (de) 1997-02-19 1997-02-19 Verfahren zur Prüfung auf korrekt angeschlossene Lambda-Sonden

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0860597A2 EP0860597A2 (de) 1998-08-26
EP0860597A3 EP0860597A3 (de) 1999-12-15
EP0860597B1 true EP0860597B1 (de) 2003-05-07

Family

ID=7820722

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