WO2003048551A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

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Stefan Detterbeck
Peter Müller
Stephan Ramatschi
Hanns-Christian Hasenclever
Gabriele Buch
Keenan Matthew
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Bayerische Motoren Werke
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Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for operating an internal combustion engine with at least two cylinder groups, each associated with a separately Abgaskataiysato 'r with at least one lambda probe and connected thereto lambda probe control unit.
  • lambda probes In order that lambda probes cannot be mixed up or connected, they would have to be mechanically coded. This is possible with different plug connections or with different cable lengths for the left and right lambda sensors. Two different lambda probes lead to a high administrative effort, additional part number and, in addition, due to the quantity effect, higher costs. In modern internal combustion engines such as gasoline engines with several lambda probes, the swapping of probes is reliably detected by means of suitable diagnostic functions. If the probes are interchanged, the probes must be plugged in at the workshop or at the end of the production line.
  • DE 44 23 344 A1 relates to a method for detecting reversed connected lambda probes.
  • the injection valves of which can be switched off at least one cylinder row the injection valves of one of the two cylinder rows are switched off for a certain time.
  • the lambda probe signal of the lambda probe assigned to the deactivated cylinder rows is compared with a predetermined threshold value at the end of the deactivation time of the injection valves.
  • a reverse connection of the lambda probes is recognized when the lambda probe signal exceeds or falls below the threshold value. If the reverse connection of the lambda probes is detected, the lambda controls are blocked and an error display device is activated.
  • the invention is based on the object of providing a method and a device for operating an internal combustion engine with at least two cylinder groups, each of which is separately assigned an exhaust gas catalytic converter with at least one lambda probe and a lambda probe control unit connected to it, with an exchange of the lambda Probes without intervention in the workshop or at the end of the line.
  • the invention is based on the basic idea of using software to link the probe signals to the associated cylinder groups.
  • the figure shows a basic circuit diagram of a preferred embodiment of the invention.
  • the voltage from probe A is applied to first and second switches, and the voltage from probe B is also applied to the first and second switches.
  • the first changeover switch is connected to a cylinder group 1 and the second changeover switch is connected to a second cylinder group 2.
  • the voltage from probe A is optionally connected to cylinder group 1 and the voltage from probe B is connected to cylinder group 2.
  • the voltage from probe A is connected to cylinder group 2 and the voltage from probe B is connected to cylinder group 1.
  • the changeover switches are preferably implemented as software switches.
  • the method according to the invention has the following steps in a test mode: at least one operating parameter of a cylinder group is changed and the probe signals are monitored or recorded and the reaction is compared with expected reference patterns.
  • the lambda probe the probe signal of which has behaved in accordance with a reference pattern, is then assigned to the cylinder group whose operating parameters have been changed. These steps are repeated until each lambda probe is assigned to a cylinder group.
  • the probe signals of the lambda probes are linked with the respectively assigned cylinder group. In this linking step, as described above using an example, a changeover switch is actuated for each cylinder group, and the link between the probe signal and the cylinder group is thereby corrected.
  • the invention has the advantages that only one cable length / plug / probe is generally usable. Even after a visit to the workshop, there is no danger that the probes will be exchanged. There is great potential for cost reduction, in particular due to the larger number of identical components, the shorter time at the end of the line during production and the lower effort for logistics during production.

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Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindergruppen, denen jeweils separat ein Abgaskatakysator mit mindestens einer Lambda-Sonde und daran angeschlossener Lambda-Sonde-Regeleinheit zugeordnet ist, weist eine verknüpfung jeder Lambda-Sonde mit der richtigen Zylindergruppe auf.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindergruppen, denen jeweils separat ein Abgaskataiysato'r mit mindestens einer Lambda-Sonde und daran angeschlossener Lambda-Sonde-Regeleinheit zugeordnet ist.
Damit Lambda-Sonden nicht vertauscht montiert bzw. angeschlossen werden können, müssten sie mechanisch codiert werden. Dies ist durch unterschiedliche Steckverbindungen oder durch unterschiedliche Kabellängen für die linke und die rechte Lambda-Sonde möglich. Zwei unterschiedliche Lambda-Sonden führen zu einem hohen Verwaltungsaufwand, zusätzliche Teilenummer und zusätzlich durch den Stückzahleffekt zu höheren Kosten. Bei modernen Brennkraftmaschinen wie Ottomotoren mit mehreren Lambda-Sonden wird über geeignete Diagnosefunktionen das Vertauschen von Sonden zuverlässig erkannt. Bei vertauschten Sonden muß über die Werkstatt oder am Bandende bei der Produktion das Umstecken der Sonden erfolgen.
Die DE 44 23 344 A1 betrifft ein Verfahren zur Erkennung von seitenverkehrt angeschlossenen Lambda-Sonden. Bei einer Brennkraftmaschine, deren Einspritzventile zumindest zylinderreihenweise abschaltbar sind, werden die Einspritzventile einer der beiden Zylinderreihen eine bestimmte Zeit abgeschaltet. Ferner wird das Lambda-Sondensignal der der abgeschalteten Zylinderreihen zugeordneten Lambda-Sonde am Ende der Abschaltzeit der Einspritzventile mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Schließlich wird ein seitenverkehrter Anschluss der Lambda-Sonden erkannt, wenn das Lambda-Sondensignal den Schwellwert über- bzw. unterschreitet. Bei erkanntem seitenverkehrten Anschluss der Lambda-Sonden werden die Lambda-Regelungen gesperrt und eine Fehleranzeigeeinrichtung aktiviert. Daraufhin müssen die Lambda-Sonden durch Umstecken der Kabelbaumstecker richtig angeschlossen werden. Die DE 197 06 382 A1 beschreibt ein Verfahren zur Prüfung auf korrekt angeschlossene Lambda-Sonden. Auch hierbei wird nach Durchführung eines Prüfvorgangs die Zuordnung der verschiedenen Lambda-Sonden zu unterschiedlichen Zylindergruppen richtiggestellt, indem die jeweiligen Kabelbaumstecker richtig angeschlossen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindergruppen bereitzustellen, denen jeweils separat ein Abgaskatalysator mit mindestens einer Lambda-Sonde und daran angeschlossener Lambda-Sonde-Regeleinheit zugeordnet ist, wobei ein Vertauschen der Lambda-Sonden ohne Eingriff in der Werkstatt oder am Bandende möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Sondensignale softwaremäßig mit den zugehörigen Zylindergruppen zu verknüpfen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels und der Zeichnung näher erläutert:
Die Figur zeigt ein Prinzipschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die Spannung von einer Sonde A wird an einen ersten und einen zweiten Umschalter angelegt, und die Spannung von einer Sonde B wird ebenfalls an den ersten und zweiten Umschalter angelegt. Der erste Umschalter ist mit einer Zylindergruppe 1 und der zweite Umschalter ist mit einer zweiten Zylindergruppe 2 verbunden.
Mit dieser Anordnung ist wahlweise die Spannung von der Sonde A mit der Zylindergruppe 1 verbunden und die Spannung von der Sonde B mit der Zylindergruppe 2 verbunden. Durch Umschalten der beiden Umschalter wird die Spannung von der Sonde A mit der Zylindergruppe 2 verbunden und die Spannung von der Sonde B mit der Zylindergruppe 1 verbunden.
Die Umschalter werden vorzugsweise als Software-Schalter realisiert. Das Verfahren gemäß der Erfindung weist in einem Prüfbetrieb die folgenden Schritte auf: es wird mindestens eine Betriebsparameter einer Zylindergruppe geändert und die Sondensignale überwacht bzw. aufgezeichnet und die Reaktion mit zu erwartenden Referenzmustern verglichen. Sodann wird die Lambda-Sonde, deren Sondensignal sich entsprechend einem Referenzmuster verhalten hat, der Zylindergruppe zugeordnet, deren Betriebsparameter geändert worden ist. Diese Schritte werden solange wiederholt, bis jede Lambda-Sonde einer Zylindergruppe zugeordnet ist. Als weiterer Schritt folgt das Verknüpfen der Sondensignale der Lambda-Sonden mit der jeweils zugeordneten Zylindergruppe. Bei diesem Verknüpfungsschritt wird, wie vorstehend anhand eines Beispiels beschrieben, ein Umschalter für jede Zylindergruppe betätigt und dadurch die Verknüpfung zwischen Sondensignal und Zylindergruppe richtig gestellt.
Die Erfindung hat die Vorteile, daß nur eine Kabellänge/Stecker/Sonde allgemein verwendbar ist. Auch nach einem Werkstattaufenthalt besteht keine Gefahr, daß die Sonden vertauscht werden. Es ergibt sich ein großes Potential zur Kostenreduzierung insbesondere durch die größere Stückzahl von gleichen Bauteilen, die geringere Zeit am Bandende bei der Produktion und den geringeren Aufwand für die Logistik bei der Fertigung.
Für die Erkennung der richtigen Zuordnung sind beispielsweise die in der DE 44 23 344 A1 oder DE 197 06 382 A1 beschriebenen Systeme einsetzbar. Es sind jedoch im Rahmen der Erfindung Abwandlungen möglich, insbesondere können mehr als zwei Zylindergruppen und mehr als eine Lambda-Sonde für jede Zylindergruppe zugeordnet und richtig verknüpft werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindergruppen, denen jeweils separat ein Abgaskatalysator mit mindestens einer Lambda-Sonde und daran angeschlossener Lambda-Sonde-Regeleinheit zugeordnet ist, mit einem Prüfbetrieb mit den Schritten:
a) Prüfen der Reaktion der Sondensignale jeder Lambda-Sonde auf mindestens eine Änderung eines Betriebsparameters einer Zylindergruppe,
b) Zuordnen der Lambda-Sonde zu der Zylindergruppe, deren Soπdensignal auf die Änderung des Betriebsparameters dieser Zylindergruppe reagiert hat,
und
Wiederholen der Schritte a) und b) bis jede Lambda-Sonde einer Zylindergruppe zugeordnet ist,
gekennzeichnet durch einen Verknüpfungsschritt, bei dem die Sondensignale der Lambda-Sonden mit der jeweils zugeordneten Zylindergruppe verknüpft werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Verknüpfungsschritt aufweist logisches Verbinden eines ersten Sondensignals von einer ersten Lambda-Sonde mit der Lambda-Sonde-Regeleinheit, die der zugeordneten Zylindergruppe zugehört.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Prüfbetrieb nach jedem Neustart der Brennkraftmaschine durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei bei einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylindergruppen 1 und 2 und zwei Lambda-Sonden A und B das Sondensignal A wahlweise mit der Zylindergruppe 1 oder 2 verknüpfbar ist und das Sondensignal B mit der jeweils anderen Zylindergruppe 2 oder 1 verknüpfbar ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verknüpfung mittels eines Software-Schalters erfolgt.
6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
7. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindergruppen, denen jeweils separat ein Abgaskatalysator mit mindestens einer Lambda-Sonde und daran angeschlossener Lambda-Sonde-Regeleinheit zugeordnet ist, mit
einer Einrichtung zum Erkennen einer Zugehörigkeit jeder Lambda-Sonde zu einer der Zylindergruppen,
gekennzeichnet durch,
eine Einrichtung zum Verknüpfen der Lambda-Sonde mit einer zugehörigen Zylindergruppe.
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