EP2344743A1 - Verfahren zum überprüfen der funktionstüchtigkeit mindestens eines einspritzventils - Google Patents

Verfahren zum überprüfen der funktionstüchtigkeit mindestens eines einspritzventils

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Publication number
EP2344743A1
EP2344743A1 EP09783623A EP09783623A EP2344743A1 EP 2344743 A1 EP2344743 A1 EP 2344743A1 EP 09783623 A EP09783623 A EP 09783623A EP 09783623 A EP09783623 A EP 09783623A EP 2344743 A1 EP2344743 A1 EP 2344743A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lambda probe
injection valve
lambda
operating condition
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09783623A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Zeidler
Steffen Peischl
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2344743A1 publication Critical patent/EP2344743A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • 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 checking the functionality of at least one injection valve, a device for checking the functionality of at least one injection valve, a computer program and a computer program product.
  • Components is a high depth of diagnosis coupled with a fast and successful one
  • injectors For injecting the fuel into the internal combustion engine, so-called injectors are used in the diesel engine. Due to wear such injectors can be leaking at the injector, so that uncontrolled fuel can get into the combustion chamber. The leak usually occurs only in certain operating points of the injector.
  • lambda sensors For monitoring and control of internal combustion engines used in motor vehicles in operation, among other things, so-called lambda sensors are used as sensors, which contribute to improving the exhaust gas quality of motor vehicles. Such sensors are based on a known electrochemical measurement of the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • a defect of the fuel metering system is detected when a signal provided by a sensor for an exhaust gas composition deviates from a predefinable value.
  • the sensor can deliver a signal that depends on the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • the defect is detected when the signal for the exhaust gas composition deviates from a predefinable threshold value.
  • the invention relates to a method for checking the functionality of at least one injection valve of an internal combustion engine, in which first the functionality of a lambda probe, which is designed to determine a state of the at least one injection valve, is checked.
  • a stationary operating condition is set for the internal combustion engine and checks whether at least one signal of the lambda probe for the set operating condition is stable.
  • a lambda value for the at least one injection valve of the internal combustion engine is measured with the lambda probe at the set operating condition.
  • a check of the functionality of the lambda probe is made. This measure can be carried out several times in succession. If, during operation of the internal combustion engine by a control unit that monitors this operation, an error is detected, as part of a diagnosis of the error, eg. In a workshop, a separation and thus a clear assignment of the error to the at least one injection valve or the Lambda probe, with which an operation of the at least one injection valve is to be monitored, take place.
  • the invention relates, inter alia, to checking the functionality of at least one component of two components of an internal combustion engine, namely the lambda probe as the first component and the at least one injection valve as a second component.
  • An examination of the at least one injection valve to be carried out with the lambda probe is carried out on the condition that it is ensured that the lambda probe functions and is suitable for carrying out the examination.
  • the functionality of the lambda probe is checked at least a second time.
  • a stationary operating condition is set again for the internal combustion engine and checks whether at least one signal of the lambda probe is stable for the set operating condition, wherein, depending on whether the signal of the lambda probe is stable, with the lambda probe at the set operating condition again a lambda value for the at least one injection valve is measured.
  • the first and the at least one second check of the functionality of the lambda probe can be performed under the same steady-state operating condition or at various stationary conditions
  • At least one lambda value measured for the at least one injection valve can be evaluated. If several test cycles are carried out in succession, the lambda values measured for the at least one injection valve can be compared with one another.
  • the signal of the lambda probe it is checked whether the signal of the lambda probe reaches a target value stably.
  • a decision as to whether the lambda probe is functional and therefore suitable for detecting meaningful lambda values for the at least one injection valve is made as a function of the stability of the signal of the lambda probe.
  • the signal is stable in the embodiment when fluctuations of values of the signal lie within a predetermined tolerance.
  • Such a tolerance can take place as a function of a design of the lambda probe or of the respectively set operating condition, which may include at least one operating point.
  • the tolerance provided for verifying the stability of the signal may be above target values intended for the
  • a coasting operation of the internal combustion engine can be set.
  • the engine of the vehicle is moved or driven with the drive train closed.
  • kinetic energy of the rotating wheels of the vehicle is transmitted to the engine.
  • the fuel supply can be interrupted during overrun.
  • predetermined operating points are set for setting an operating condition for a number of components of the internal combustion engine.
  • the invention further relates to a device for checking the functionality of at least one injection valve of an internal combustion engine, which is designed to first check the functionality of a lambda probe, which is designed to determine a state of the at least one injection valve.
  • the device comprises a control unit which is designed to set a stationary operating condition for the internal combustion engine.
  • the device comprises an evaluation unit, which is designed to check whether at least one signal of the lambda probe is stable for the set operating condition.
  • the device is designed to measure a lambda value for the at least one injection valve with the lambda probe in the set operating condition, depending on whether the signal of the lambda probe is stable.
  • the evaluation unit of the device can be determined that the lambda probe is not functional, if the signal of the lambda probe is not stable.
  • Analog can be determined with the evaluation that the lambda probe is functional if the signal of the lambda probe is stable.
  • the oxygen partial pressure in the exhaust gas of the internal combustion engine is detected by means of a broadband lambda probe under different operating conditions and evaluated in a control and evaluation unit of the device.
  • Injector leakage without an error detection possible due to fault of the lambda probe.
  • errors of an injector or the at least one injection valve or a fuel injection nozzle and the lambda probe can be distinguished from one another and therefore separated or be separated.
  • a diagnostic separation between a nozzle leakage in common rail injectors and lambda probe errors is possible.
  • the diagnostic method performed by the proposed method and / or by the proposed device is designed such that this misdetection is avoided by separating between lambda probe errors and fuel injector leaks.
  • subjective assessment criteria are avoided, resulting in a high reproducibility of the diagnosis.
  • misdiagnoses are avoided and an actual cause of the error can be clearly attributed to the corresponding components, i. H. the fuel injector or the lambda probe, so that an expansion of the components to be diagnosed can be avoided.
  • the device described is designed to perform all steps of the presented method. In this case, individual steps of this method can also be carried out by individual components of the device. Furthermore, functions of
  • Device or functions of individual components of the device can be implemented as steps of the method.
  • steps of the method it is possible for steps of the method to be implemented as functions of individual components of the device or of the device.
  • the oxygen partial pressure in the exhaust gas is used for diagnosis
  • the lambda value is measured after a certain waiting time. Thereafter, another suitable operating point is given again, and after a certain waiting time, the lambda value is measured again. Subsequently, the two measured lambda values are evaluated.
  • suitable operating conditions can be concluded, for example, based on the evaluation of the two measured lambda values on a leakage of the nozzles of the fuel injectors, but this is only possible with intact lambda probe.
  • relevant actuators are set to fixed predefined values for operating conditions throughout the entire process.
  • a suitable operating point of the internal combustion engine is specified.
  • an operating point without injections is selected; in one embodiment, the so-called push operation is provided for this purpose.
  • Lambda value measured This principle is also applied in the second operating condition or at the second operating point. Subsequently, the two measured lambda values are evaluated. Due to the above-mentioned choice of suitable operating conditions can be concluded based on the evaluation of the two measured lambda values on a leakage of the nozzles of the fuel injectors. If, on the other hand, the two signals of the lambda probe do not reach stable values, then instead an error of the lambda probe is concluded, which, for example, can be based on a dynamic problem.
  • the invention further relates to a computer program with program code means to perform all steps of a described method, when the computer program on a
  • Computer or a corresponding processing unit, in particular in a device according to the invention, is executed.
  • the computer program product according to the invention with program code means which are stored on a computer-readable data carrier is designed to carry out all the steps of a described method when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit, in particular in a device according to the invention.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an arrangement with an embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a flow chart for an embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a device 2 according to the invention for diagnosing nozzle leakage in an injection valve 10 or a fuel injector of an internal combustion engine.
  • This device 2 comprises a control unit 4 and an evaluation unit 6.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine 8, in which case an injection valve 10 of this internal combustion engine 8 is shown.
  • a lambda probe 12 the the
  • This lambda probe 12 is designed to determine or measure a lambda value or a fuel / air ratio of exhaust gases 14 of the injection valve 10 of the internal combustion engine 8.
  • at least one test cycle is carried out, in which first a functionality of the lambda probe 12 and depending on whether the lambda probe 12 is functional, a functionality of the injection valve 10 is performed.
  • the lambda probe 12 can also be used to check the functionality for a plurality of injection valves 10.
  • a stationary operating condition which comprises at least one stationary operating point, is predetermined by the control unit 4 for the internal combustion engine 8, so that the internal combustion engine 8 is operated under this operating condition.
  • Operating condition is determined by the evaluation unit 6, whether a provided by the lambda probe 12 signal is stable, ie only varies in a tolerance condition defined by operating conditions.
  • Lambda probe 12 has an error. If the signal is stable, it is assumed that the lambda probe 12 is functional. Thereafter, under the same operating condition by the lambda probe 12, a measurement of a lambda value of the exhaust gases 14 of the injection valve 10, with which an oxygen partial pressure of the exhaust gases 14 is determined. By analyzing the lambda value by the evaluation unit 6 is to determine whether the injection valve 10 is functional.
  • a sequence of an embodiment of the method according to the invention is shown schematically in the diagram of FIG.
  • the method comprises two operating cycles 20, 22 to be carried out in succession.
  • an initial setting 24 and setting of a steady-state operating condition for the internal combustion engine 8 are performed.
  • a stability 26 of a signal of the lambda probe 12 which measures exhaust gases 14 of the injection nozzle 10 is determined. checked.
  • Lambda value If the signal is not stable, an error 30 of the lambda probe 12 is detected as part of an evaluation. If during the first operating cycle 20 results that the signal is stable, takes place after the measurement 28 of the lambda value at the beginning of the second test cycle 22, a default 32 and setting a steady-state operating condition for the internal combustion engine 8. Thereafter, again a stability 34 of a signal Lambda probe 12 checked.
  • Lambda values for the injection valve 10 is checked as to whether an error, in this case a so-called injector error, exists for the injection valve 10 or not.
  • the method may in one variant include more than just two cycles of operation 20, 22. Successive operating cycles 20, 22 may be performed under the same operating condition or under different operating conditions. At the beginning of each one
  • Operating cycle 20, 22 is set at the default 24, 32, the intended operating condition.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit mindestens eines Einspritzventils (10) einer Brennkraftmaschine (8), bei dem zunächst die Funktionstüchtigkeit einer Lambdasonde (12), die zur Ermittlung eines Zustands des mindestens einen Einspritzventils (10) ausgebildet ist, überprüft wird, wobei für die Brennkraftmaschine (8) eine stationäre Betriebsbedingung eingestellt und überprüft wird, ob mindestens ein Signal der Lambdasonde (12) für die eingestellte Betriebsbedingung stabil ist. In Abhängigkeit davon, ob das Signal der Lambdasonde (12) stabil ist, wird mit der Lambdasonde (12) bei der eingestellten Betriebsbedingung ein Lambdawert für das mindestens eine Einspritzventil (10) gemessen.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit mindestens eines Einspritzventils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit mindestens_eines Einspritzventils, eine Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit mindestens eines Einspritzventils, ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.
Stand der Technik
Aufgrund der zunehmenden Komplexität der in Fahrzeugen eingesetzten Systeme und
Komponenten ist eine hohe Diagnosetiefe in Verbindung mit einer schnellen und erfolgreichen
Fehlersuche in Service- Werkstätten erforderlich. Hierbei werden bspw.
Kraftstoffemspritzsysteme sowie zunehmend auch Luft- sowie Abgassysteme von Fahrzeugen getestet und/oder untersucht.
Zur Einspritzung des Kraftstoffs in die Brennkraftmaschine werden beim Dieselmotor sog. Injektoren verwendet. Aufgrund von Verschleiß können derartige Injektoren an der Einspritzdüse undicht werden, so dass unkontrolliert Kraftstoff in den Brennraum gelangen kann. Die Undichtheit tritt in der Regel nur in bestimmten Betriebspunkten des Injektors auf.
Zur Überwachung und Regelung von in Kraftfahrzeugen eingesetzten Brennkraftmaschinen im Betrieb werden als Sensoren unter anderem sogenannte Lambdasonden eingesetzt, die zur Verbesserung der Abgasqualität von Kraftfahrzeugen beitragen. Derartige Sensoren basieren auf einer an sich bekannten elektrochemischen Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas.
Aus der Druckschrift DE 196 20 038 Al ist ein Verfahren zur Überwachung eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Common-Rail-Systems, bekannt. Hierbei wird ein Defekt des Kraftstoffzumesssystems erkannt, wenn ein von einem Sensor bereitgestelltes Signal für eine Abgaszusammensetzung von einem vorgebbaren Wert abweicht. Dabei kann der Sensor ein Signal liefern, das von der Sauerstoffkonzentration im Abgas abhängt. Der Defekt wird erkannt, wenn das Signal für die Abgaszusammensetzung von einem vorgebbaren Schwellwert abweicht.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit mindestens eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, bei dem zunächst die Funktionstüchtigkeit einer Lambdasonde, die zur Ermittlung eines Zustands des mindestens einen Einspritzventils ausgebildet ist, überprüft wird. Hierzu wird für die Brennkraftmaschine eine stationäre Betriebsbedingung eingestellt und überprüft, ob mindestens ein Signal der Lambdasonde für die eingestellte Betriebsbedingung stabil ist. Weiterhin wird in Abhängigkeit davon, ob das Signal der Lambdasonde stabil ist, mit der Lambdasonde bei der eingestellten Betriebsbedingung ein Lambdawert für das mindestens eine Einspritzventil der Brennkraftmaschine gemessen.
Demnach wird mit dem Verfahren vor der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des mindestens einen Einspritzventils eine Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Lambdasonde vorgenommen. Diese Maßnahme kann mehrmals hintereinander durchgeführt werden. Falls bei Betrieb der Brennkraftmaschine durch ein Steuergerät, das diesen Betrieb überwacht, ein Fehler ermittelt wird, kann im Rahmen einer Diagnose des Fehlers, bspw. in einer Werkstatt, eine Trennung und folglich eine eindeutige Zuordnung des Fehlers zu dem mindestens einen Einspritzventil oder zu der Lambdasonde, mit der eine Funktionsweise des mindestens einen Einspritzventils zu überwachen ist, erfolgen.
Die Erfindung betrifft u. a. die Überprüfung der Funktionstüchtigkeit mindestens einer Komponente von zwei Komponenten einer Brennkraftmaschine, nämlich der Lambdasonde als erste Komponente und dem mindestens einen Einspritzventil als zweite Komponente. Eine mit der Lambdasonde durchzuführende Untersuchung des mindestens einen Einspritzventils erfolgt unter der Voraussetzung, dass sichergestellt ist, dass die Lambdasonde funktioniert und zur Durchführung der Untersuchung geeignet ist. In einer möglichen Fortsetzung des Verfahrens wird nach durchgeführter Messung des Lambdawerts für das mindestens eine Einspritzventil mindestens ein zweites Mal die Funktionstüchtigkeit der Lambdasonde überprüft. Dabei wird für die Brennkraftmaschine erneut eine stationäre Betriebsbedingung eingestellt und überprüft, ob mindestens ein Signal der Lambdasonde für die eingestellte Betriebsbedingung stabil ist, wobei in Abhängigkeit davon, ob das Signal der Lambdasonde stabil ist, mit der Lambdasonde bei der eingestellten Betriebsbedingung erneut ein Lambdawert für das mindestens eine Einspritzventil gemessen wird.
Die erste und die mindestens eine zweite Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Lambdasonde kann bei derselben stationären Betriebsbedingung oder bei verschiedenen stationären
Betriebsbedingungen erfolgen. Dasselbe gilt auch für die Betriebsbedingung, mit der jeweils mit der Lambdasonde die Funktionstüchtigkeit des mindestens einen Einspritzventils überprüft wird. Zwischen zwei Prüfzyklen, die jeweils die Überprüfung der Lambdasonde und des mindestens einen Einspritzventils bei derselben stationären Betriebsbedingung umfassen, kann ein Zurücksetzen der Betriebsbedingungen erfolgen.
Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des mindestens einen Einspritzventils kann mindestens ein für das mindestens eine Einspritzventil gemessener Lambdawert ausgewertet werden. Falls mehrere Prüfzyklen nacheinander durchgeführt werden, können die für das mindestens eine Einspritzventil gemessenen Lambdawerte miteinander verglichen werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird überprüft, ob das Signal der Lambdasonde einen Zielwert stabil erreicht. Üblicherweise wird eine Entscheidung darüber, ob die Lambdasonde funktionstüchtig und folglich zum Erfassen aussagekräftiger Lambdawerte für das mindestens eine Einspritzventil geeignet ist, in Abhängigkeit von der Stabilität des Signals der Lambdasonde getroffen. Das Signal ist in Ausgestaltung dann stabil, wenn Schwankungen von Werten des Signals innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegen. Eine derartige Toleranz kann in Abhängigkeit einer Ausgestaltung der Lambdasonde oder der jeweils eingestellten Betriebsbedingung, die mindestens einen Betriebspunkt umfassen kann, erfolgen. Die zur Überprüfung der Stabilität des Signals vorgesehene Toleranz kann über Sollwerte, die für das
Signal u. a. in Abhängigkeit der einzustellenden Betriebsbedingung regelmäßig zu erwarten und folglich festzulegen sind, definiert werden. - A -
AIs Betriebsbedingung, die mindestens einen Betriebspunkt umfasst, kann ein Schubbetrieb der Brennkraftmaschine eingestellt werden. Bei diesem Schubbetrieb wird der Motor des Fahrzeugs bei geschlossenem Triebstrang bewegt bzw. angetrieben. Hierbei wird Bewegungsenergie der sich drehenden Räder des Fahrzeugs zum Motor übertragen. Durch Vorsehen einer Schubabschaltung kann während des Schubbetriebs die Kraftstoffzuruhr unterbrochen werden. Üblicherweise werden zur Einstellung einer Betriebsbedingung für eine Anzahl von Komponenten der Brennkraftmaschine jeweils vorgegebene Betriebspunkte eingestellt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit mindestens eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, die dazu ausgebildet ist, zunächst die Funktionstüchtigkeit einer Lambdasonde, die zur Ermittlung eines Zustands des mindestens einen Einspritzventils ausgebildet ist, zu überprüfen. Die Vorrichtung umfasst eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, für die Brennkraftmaschine eine stationäre Betriebsbedingung einzustellen. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Auswerteeinheit, die dazu ausgebildet ist zu überprüfen, ob mindestens ein Signal der Lambdasonde für die eingestellte Betriebsbedingung stabil ist. Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit davon, ob das Signal der Lambdasonde stabil ist, mit der Lambdasonde bei der eingestellten Betriebsbedingung einen Lambdawert für das mindestens eine Einspritzventil zu messen.
Mit der Auswerteeinheit der Vorrichtung kann festgestellt werden, dass die Lambdasonde nicht funktionstüchtig ist, falls das Signal der Lambdasonde nicht stabil ist. Analog kann mit der Auswerteeinheit festgestellt werden, dass die Lambdasonde funktionstüchtig ist, falls das Signal der Lambdasonde stabil ist.
Zur Diagnose wird bspw. der Sauerstoffpartialdruck im Abgas der Brennkraftmaschine mittels einer Breitband-Lambdasonde unter verschiedenen Betriebsbedingungen erfasst und in einer Steuer- und Auswerteeinheit der Vorrichtung ausgewertet.
Bei dem Verfahren erfolgt mindestens eine Auswertung von vorgegebenen stationären Betriebspunkten der Brennkraftmaschine. Somit ist eine zuverlässige Diagnose einer
Einspritzdüsenleckage ohne eine Fehlerkennung durch Fehler der Lambdasonde möglich. Außerdem können Fehler eines Injektors bzw. des mindestens einen Einspritzventils oder einer Kraftstoffeinspritzdüse und der Lambdasonde voneinander unterschieden und demnach separiert bzw. getrennt werden. In Ausgestaltung ist eine diagnostische Separierung zwischen einer Düsenleckage bei Common-Rail-Injektoren und Lambdasondenfehlern möglich.
Üblicherweise ist eine Erkennung einer Leckage der Einspritzdüse vom Zustand des Motors und der Lambdasonde abhängig. Somit kann eine toleranzbehaftete Lambdasonde oder eine
Lambdasonde mit Dynamikproblemen zur Erkennung von Fehlern führen, die nicht vorhanden sind.
Die mit dem vorgeschlagenen Verfahren und/oder von der vorgeschlagenen Vorrichtung durchgeführte Diagnosemethode ist derart ausgebildet, dass diese Fehlerkennung vermieden wird, indem zwischen Lambdasondenfehlern und Kraftstoff-Injektorleckagen getrennt wird. Somit werden subjektive Beurteilungskriterien vermieden, so dass sich eine hohe Reproduzierbarkeit der Diagnose ergibt. Insbesondere werden Fehldiagnosen vermieden und eine tatsächliche Fehlerursache kann eindeutig den entsprechenden Komponenten, d. h. der Kraftstoffeinspritzdüse oder der Lambdasonde, zugeordnet werden, so dass ein Ausbau der zu diagnostizierenden Komponenten vermieden werden kann.
Die beschriebene Vorrichtung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Vorrichtung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der
Vorrichtung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Vorrichtung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen einzelner Komponenten der Vorrichtung oder der Vorrichtung realisiert werden.
In einer Variante des Verfahrens wird zur Diagnose der Sauerstoffpartialdruck im Abgas der
Brennkraftmaschine mittels einer Breitband-Lambdasonde unter verschiedenen Betriebsbedingungen erfasst und in einer Steuer- und Auswerteeinheit der Vorrichtung ausgewertet. Bei Vorgabe neuer Betriebsbedingungen erfolgt die Verarbeitung des Signals der Lambdasonde ebenfalls mit der Steuer- und Auswerteeinheit, beispielsweise einem Werkstatt- Diagnosetester. Hierzu wird ein geeigneter Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorgegeben.
Anschließend wird nach einer gewissen Wartezeit der Lambdawert gemessen. Danach wird wieder ein anderer geeigneter Betriebspunkt vorgegeben, und nach einer gewissen Wartezeit wird wieder der Lambdawert gemessen. Anschließend werden die beiden gemessenen Lambdawerte ausgewertet. Durch die oben genannte Wahl geeigneter Betriebsbedingungen kann anhand der Auswertung der beiden gemessenen Lambdawerte bspw. auf eine Undichtheit der Düsen der Kraftstoff-Injektoren geschlossen werden, was jedoch nur bei intakter Lambdasonde möglich ist.
Um Einflüsse des Luftsystems auf die Lambdasonde gering zu halten, werden relevante Aktoren während des gesamten Ablaufs auf feste vorgegebene Werte für Betriebsbedingungen eingestellt. Dabei wird ein geeigneter Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorgegeben.
Zur Erhöhung der Trennschärfe wird ein Betriebspunkt ohne Einspritzungen gewählt, in einer Ausführungsform ist hierfür der sog. Schubbetrieb vorgesehen.
Weiterhin wird nach Einstellen mindestens eines Betriebspunkts geprüft, ob das Signal der Lambdasonde einen Zielwert stabil erreicht. Erst nachdem dies sichergestellt ist, wird der
Lambdawert gemessen. Dieses Prinzip wird auch bei der zweiten Betriebsbedingung bzw. beim zweiten Betriebspunkt angewandt. Anschließend werden die beiden gemessenen Lambdawerte ausgewertet. Durch die oben genannte Wahl geeigneter Betriebsbedingungen kann anhand der Auswertung der beiden gemessenen Lambdawerte auf eine Undichtheit der Düsen der Kraftstoff- Injektoren geschlossen werden. Erreichen dagegen die beiden Signale der Lambdasonde keine stabilen Werte, wird stattdessen auf einen Fehler der Lambdasonde geschlossen, der bspw. auf einem Dynamikproblem beruhen kann.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines beschriebenen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem
Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, ausgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, ist zum Durchführen aller Schritte eines beschriebenen Verfahrens ausgebildet, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, ausgeführt wird. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Anordnung mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm zu einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur Diagnose einer Düsenleckage bei einem Einspritzventil 10 bzw. einem Kraftstoff-Injektor einer Brennkraftmaschine. Diese Vorrichtung 2 umfasst eine Steuereinheit 4 und eine Auswerteeinheit 6. Außerdem zeigt Figur 1 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer Brennkraftmaschine 8, wobei hier ein Einspritzventil 10 dieser Brennkraftmaschine 8 gezeigt ist. In Figur 1 ist weiterhin eine Lambdasonde 12, die dem
Einspritzventil 10 zugeordnet ist, dargestellt. Diese Lambdasonde 12 ist dazu ausgebildet, einen Lambdawert bzw. ein Kraftstoff-Luft- Verhältnis von Abgasen 14 des Einspritzventils 10 der Brennkraftmaschine 8 zu ermitteln bzw. zu messen. Zur Umsetzung einer Ausführungsform des Verfahrens wird mindestens ein Prüfzyklus durchgeführt, bei dem zunächst eine Funktionstüchtigkeit der Lambdasonde 12 und abhängig davon, ob die Lambdasonde 12 funktionstüchtig ist, eine Funktionstüchtigkeit des Einspritzventils 10 durchgeführt wird. In einer Variante der Erfindung kann mit der Lambdasonde 12 auch eine Überprüfung der Funktionstüchtigkeit für mehrere Einspritzventile 10 durchgeführt werden.
Hierzu wird von der Steuereinheit 4 für die Brennkraftmaschine 8 eine stationäre Betriebsbedingung, die mindestens einen stationären Betriebspunkt umfasst, vorgegeben, so dass die Brennkraftmaschine 8 bei dieser Betriebsbedingung betrieben wird. Bei dieser
Betriebsbedingung wird durch die Auswerteeinheit 6 ermittelt, ob ein von der Lambdasonde 12 bereitgestelltes Signal stabil ist, also nur in einem betriebsbedingungsabhängig definierten Toleranzbereich schwankt.
Falls das Signal nicht stabil ist, wird durch die Auswerteeinheit 6 festgestellt, dass die
Lambdasonde 12 einen Fehler aufweist. Falls das Signal stabil ist, wird angenommen, dass die Lambdasonde 12 funktionstüchtig ist. Danach erfolgt bei derselben Betriebsbedingung durch die Lambdasonde 12 eine Messung eines Lambdawerts der Abgase 14 des Einspritzventils 10, mit dem auch ein Sauerstoffpartialdruck der Abgase 14 ermittelt wird. Durch Analyse des Lambdawerts durch die Auswerteeinheit 6 ist zu ermitteln, ob das Einspritzventil 10 funktionstüchtig ist.
Ein Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in dem Diagramm aus Figur 2 schematisch dargestellt. Das Verfahren umfasst zwei nacheinander durchzuführende Betriebszyklen 20, 22. Bei dem ersten Betriebszyklus 22 erfolgt zunächst eine Vorgabe 24 und Einstellung einer stationären Betriebsbedingung für die Brennkraftmaschine 8. Danach wird eine Stabilität 26 eines Signals der Lambdasonde 12, die Abgase 14 der Einspritzdüse 10 misst, überprüft.
Falls das Signal stabil ist, erfolgt für Abgase 14 der Einspritzdüse 10 eine Messung 28 eines
Lambdawerts. Falls das Signal nicht stabil ist, wird im Rahmen einer Auswertung ein Fehler 30 der Lambdasonde 12 festgestellt. Falls sich während des ersten Betriebszyklus 20 ergibt, dass das Signal stabil ist, erfolgt nach der Messung 28 des Lambdawerts zu Beginn des zweiten Prüfzyklus 22 eine Vorgabe 32 und Einstellung einer stationären Betriebsbedingung für die Brennkraftmaschine 8. Danach wird nochmal eine Stabilität 34 eines Signals der Lambdasonde 12 überprüft.
Falls das Signal nicht stabil ist, wird ein Fehler 30 der Lambdasonde 12 nachgewiesen. Bei vorliegender und nachgewiesener Stabilität 34 dieses Signals wird erneut eine Messung 36 des Lambdawerts der Lambdasonde 12 durchgeführt.
Bei einer abschließenden Auswertung 38 der bei den beiden Messungen 28, 30 ermittelten
Lambdawerte für das Einspritzventil 10 wird überprüft, ob für das Einspritzventil 10 ein Fehler, hier ein sog. Injektorfehler, vorliegt oder nicht.
Bei einer Zusammenfassung 40 des Verfahrens wird abhängig davon, ob die Lambdasonde 12 oder das Einspritzventil 10 Quelle eines vorliegenden Fehlers ist, zwischen einem Lambdasondenfehler und Einspritzventilfehler getrennt bzw. separiert.
Das Verfahren kann in einer Variante mehr als nur zwei Betriebszyklen 20, 22 umfassen. Aufeinander folgende Betriebszyklen 20, 22 können bei denselben Betriebsbedingung oder bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen durchgeführt werde. Zu Beginn eines jeweiligen
Betriebszyklus 20, 22 wird bei der Vorgabe 24, 32 die vorgesehene Betriebsbedingung neu eingestellt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit mindestens eines Einspritzventils
(10) einer Brennkraftmaschine (8), bei dem zunächst die Funktionstüchtigkeit einer Lambdasonde (12), die zur Ermittlung eines Zustands des mindestens einen Einspritzventils (10) ausgebildet ist, überprüft wird, wobei für die Brennkraftmaschine (8) eine stationäre Betriebsbedingung eingestellt und überprüft wird, ob mindestens ein Signal der Lambdasonde (12) für die eingestellte Betriebsbedingung stabil ist, wobei in Abhängigkeit davon, ob das Signal der
Lambdasonde (12) stabil ist, mit der Lambdasonde (12) bei der eingestellten Betriebsbedingung ein Lambdawert für das mindestens eine Einspritzventil (10) gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach durchgeführter Messung des Lambdawerts für das mindestens eine Einspritzventil (10) mindestens ein zweites Mal die Funktionstüchtigkeit der
Lambdasonde (12) überprüft wird, wobei für die Brennkraftmaschine (8) erneut eine stationäre Betriebsbedingung eingestellt und überprüft wird, ob mindestens ein Signal der Lambdasonde (12) für die eingestellte Betriebsbedingung stabil ist, wobei in Abhängigkeit davon, ob das Signal der Lambdasonde (12) stabil ist, mit der Lambdasonde (12) bei der eingestellten Betriebsbedingung erneut ein Lambdawert für das mindestens eine Einspritzventil (10) gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem eine erste und mindestens eine zweite Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Lambdasonde (12) bei derselben stationären Betriebsbedingung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem eine erste und mindestens eine zweite Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Lambdasonde (12) bei verschiedenen stationären Betriebsbedingungen erfolgt.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem zur Überprüfung der
Funktionstüchtigkeit des mindestens einen Einspritzventils (10) mindestens ein für das mindestens eine Einspritzventil (10) gemessener Lambdawert ausgewertet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die für das mindestens eine Einspritzventil (10) gemessenen Lambdawerte verglichen werden.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem überprüft wird, ob das Signal der Lambdasonde (12) einen Zielwert stabil erreicht.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem als Betriebsbedingung ein
Schubbetrieb der Brennkraftmaschine (8) eingestellt wird.
9. Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit mindestens eines Einspritzventils
(10) einer Brennkraftmaschine (8), die dazu ausgebildet ist, zunächst die Funktionstüchtigkeit einer Lambdasonde (12), die zur Ermittlung eines Zustands des mindestens einen Einspritzventils (10) ausgebildet ist, zu überprüfen, wobei die Vorrichtung (2) eine Steuereinheit (4) umfasst, die dazu ausgebildet ist, für die Brennkraftmaschine (8) eine stationäre Betriebsbedingung einzustellen, und wobei die Vorrichtung (2) eine Auswerteeinheit (6) umfasst, die dazu ausgebildet ist, zu überprüfen, ob mindestens ein Signal der Lambdasonde (12) für die eingestellte Betriebsbedingung stabil ist, wobei die Vorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, in
Abhängigkeit davon, ob das Signal der Lambdasonde (12) stabil ist, mit der Lambdasonde (12) bei der eingestellten Betriebsbedingung einen Lambdawert für das mindestens eine Einspritzventil (10) zu messen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der mit der Auswerteeinheit (6) festzustellen ist, dass die Lambdasonde (12) nicht funktionstüchtig ist, falls das Signal nicht stabil ist, und wobei mit der Auswerteeinheit (6) festzustellen ist, dass die Lambdasonde (12) funktionstüchtig ist, falls das Signal stabil ist.
11. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer Vorrichtung (2) nach Anspruch 9 oder 10, ausgeführt wird.
12. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer Vorrichtung (2) nach Anspruch 9 oder 10, ausgeführt wird.
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