WO2008090021A2 - Verfahren zur diagnose und klassifikation von fehlern einer brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2008090021A2
WO2008090021A2 PCT/EP2008/050194 EP2008050194W WO2008090021A2 WO 2008090021 A2 WO2008090021 A2 WO 2008090021A2 EP 2008050194 W EP2008050194 W EP 2008050194W WO 2008090021 A2 WO2008090021 A2 WO 2008090021A2
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combustion engine
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Evgeny Korsunsky
Holger HÜLSER
Hinrich Mohr
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    • 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
    • G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
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    • 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
    • G01M15/08—Testing internal-combustion engines by monitoring pressure in cylinders

Definitions

  • the invention relates to a method for diagnosing and classifying faults in an internal combustion engine and / or its subsystem e, wherein a measurement signal is recorded for the presently containing a measuring signal via the internal combustion engine and / or its subsystems and for the time being a symptom for an error the deviation between a feature obtained from the measurement signal and a reference value for this feature is determined. Furthermore, the invention relates to a method for diagnosing and solving one or more serious compression errors with at least one cylinder of an internal combustion engine, wherein the in-cylinder pressure curve is measured as a function of the crankshaft position in the at least one cylinder for at least one working cycle.
  • EP 0 398 481 B1 therefore discloses a diagnostic method based on a trainable pattern recognition system (such as on a neural network).
  • the method requires a series of engine operating tests on a test engine to generate data used for training the pattern recognition system.
  • this pattern recognition method must also be trained on true error conditions of an engine. This procedure is not possible, in particular, if the preparation of a motor with defined fault conditions involves only disproportionately high costs or risks such as stationary and marine engines.
  • compression errors are u.a. Possible: Leakage in the area of the piston rings and / or bushing, leaking exhaust valves (hereinafter referred to as “fault leakage"), reduced geometric compression ratio by e.g. B. spent piston crown (“error reduced compression ratio ”) and increased restriction in intake ports by e.g. heavily soiled inlet slots / intake valve seat ("inlet throttle error").
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and to develop a method with which it is possible to diagnose and classify errors in an internal combustion engine with as little effort as possible.
  • Another object is to provide a method which, based on the evaluation of the cylinder pressure curve, can diagnose and isolate one or more of the compression errors at least one cylinder and is suitable for online on-board diagnosis. According to the invention, this is done by calculating an extent of the error from the combination of several symptoms e.
  • the method according to the invention is capable of measuring data:
  • an overall condition of the internal combustion engine and / or one or more of its subsystems eg cylinder, supercharger group, etc.
  • the method according to the invention is so flexible that:
  • the overall condition of the internal combustion engine and / or its subsystems is determined and classified from the errors and their states of expression.
  • an error partial probability function FW is defined with which a probability is calculated with which the sym ptom contributes to the error, wherein preferably the errors on the basis of the error probability W 1 , calculated as the sum of all error partial probabilities W lk normed to the Sum me all maxima A 1 k of error probability components:
  • a simple embodiment of the invention provides that the error probability component function FW is a simple Ram PE, which increases linearly from the value zero to the amplitude A n in the deterministic range of symptom size.
  • a particularly detailed fault diagnosis can be achieved if, on the other hand, two different degrees of expression can be recognized for the time of an error.
  • K 1 is a weighting factor reflecting the importance of the error "i” for the state of the subsystem "z”
  • the quantity W ⁇ z the total probability of the first degree of expression of the error "i” in the subsystem "z”
  • H (x) is a filter function that ensures that the error is not taken into account until it is considered “probable” and that the state of the subsystem is defined as "faulty" when the size G z is greater than a defined threshold G s .
  • the overall state of the internal combustion engine can be determined from the state of the subsystems of the internal combustion engine. In order to further increase the significance of the method, it is particularly advantageous if an overall condition of the internal combustion engine and / or its subsystems is classified as unremarkable if the weight of the unrecognizable errors is greater than a threshold value.
  • the present invention provides a third characteristic value for the early phase of compression, which is calculated as the adaptation parameter of a theoretical model of the compression pressure curve to the corresponding cylinder pressure curve in the early phase of the compression;
  • the cylinder pressure between about 60 ° and 30 ° as a second characteristic of the cylinder pressure between about 1 ° and 5 ° before the top dead center of the combustion can be used.
  • the compression ratios or the polytropic exponents can be used as parameters for adaptation to the measured cylinder pressure curve in an early or late phase of the compression.
  • a range between about 90 ° and 30 ° before the top of the combustion is to be understood as the late phase, a range between about 30 ° and 0 ° before the top dead center of the combustion.
  • characteristic values previously stored and stored on the engine may be used, wherein preferably the reference values are stored as operating point-dependent characteristic diagrams.
  • a reference value is formed from the mean value of the characteristic values m of all or all of the cylinders of the internal combustion engine or of a cylinder bank of the internal combustion engine.
  • the mean can be calculated as an arithmetic mean or as a median.
  • the exhaust gas temperature is measured, preferably cylinder-specific, and that a measured value for the exhaust gas temperature is used for distinguishing between different leakage errors.
  • FIG. 2 shows an example of an error partial probability function FW
  • FIG. Figure 3 is a flow chart for the classification of a single error for the two levels of expression
  • FIG. 4 shows an example of a flowchart for the classification of the overall state of the internal combustion engine or a subsystem
  • FIG. 5 shows an example of the filter function used in calculating the overall state of the individual subsystems e of the engine
  • Fig. 6 is a flow chart for the classification of the overall condition of the engine
  • the features eg measuring signals
  • the symptoms S1, S2, S3, ... Sn i. the error-related deviations of these characteristics from associated reference values form the basis for the subsequent fault diagnosis.
  • the reference values are either nominal values measured on a non-defective engine or model values from mathematical simulations of the standard process or, for internal combustion engines with multiple cylinders, the mean values or median values of the measurement signals across all cylinders ,
  • the errors F1, F2, F3,... Fm are identified on the basis of an error symptom table, for which an example is shown in FIG.
  • This table contains for each symptom S1, S2, S3,... Sn obtained from the features, and all errors F1, F2, F3,... Fm to which the internal combustion engine and / or its subsystems e are examined Relationship between symptom and error.
  • X no correlation between error and symptom, ie whether an error exists is independent of the deviation between the current value of the characteristic as and the reference value
  • the difference between the reference value R and the current value of the feature M is greater than a second negative deviation threshold Q2 (R-M> Q2);
  • a first degree of occurrence of an error can be determined as a state "faulty” or “yellow” and a second state of expression of the same error as state "critical” or “red”.
  • a separate error symptom table is required for each degree of occurrence of the errors-similar to FIG. 1-with its own threshold values. It is particularly advantageous if the threshold values are greater for the second degree of manifestation of the errors than for the first degree of manifestation of the errors.
  • the second degree of manifestation of an error is achieved with larger deviations between characteristic and reference value than the first degree of expression.
  • a probability for an error is calculated from the symptoms.
  • an error partial probability is given. function FW defined.
  • FW defined.
  • a probability W N is calculated for each error i depending on the size of the symptom S j , with which the symptom S j contributes to the error i. This takes account of the fact that an error can also occur if several characteristics each have a medium-sized deviation from their respective reference values. This measure reduces the sensitivity of the diagnostic results to measurement inaccuracies and noise.
  • the value of the error probability component function FW is always greater than or equal to zero, the maximum around this function is designated as A 1 .
  • the quantity A n is determined on the basis of the expert knowledge and / or simulation of the process model.
  • the error probability function FW is a simple Ram which linearly increases from the value zero to the amplitude A n in the range of the magnitude of the symbol from V j to U j .
  • the quantities E lk in Sum me (2) are set to zero if some symptoms e S k can not be determined due to non-existent or implausible measurement data.
  • a further advantageous further development of the method according to the invention now classifies the individual identifiable errors according to one or more error classes. It is particularly easy to proceed here if an error i is classified as present if its probability W 1 is greater than a threshold value W s .
  • Fig. 3 exemplifies how an error, which may be present in two states of expression, is classified into 4 classes A1, A2, A3, A4. These 4 classes can be z.
  • step 25 the weight P 1 of all uncompensated symptoms is determined as the normalized sum of all corresponding amplitudes A lk :
  • the last step of the method according to the invention calculates an overall condition of the internal combustion engine and / or one or more of its subsystems from individual errors which may occur in one or more degrees of expression and / or classes.
  • Fig. 4 presents the flow chart for the classification of a subsystem or the entire Brennkraftm aschine.
  • Such a subsystem may, for. B. be a cylinder of an internal combustion engine.
  • a first step (31) it is checked in query V1 whether one of the errors of the subsystem was classified as "dangerous" (A1) in the meantime. In this case (Y), the entire subsystem is classified as "critical” (B1). If the result of this check is negative (N), in a second step (32) a variable G z is calculated, which represents the overall state of subsystem "z": (4)
  • K 1 is a weighting factor that reflects the importance of the error "i” for the state of the subsystem s "z".
  • the size of K 1 is determined based on expert knowledge and / or simulation of the process model.
  • the variable W ⁇ z is the total probability W 1 of the first degree of expression of the error "i” in the subsystem "z”.
  • the function H (x) is a filter function that ensures that the error is taken into account only when it has been classified as “probable” (ie only when W 1 > W s ) and that the error is fully taken into account only when the error probability is large enough (eg W 1 > 0.9).
  • An example of a filter function H is shown in FIG. If the error "I” has been evaluated as “not recognizable", then it is not included in G z : H (W
  • Z ) 0.
  • the state of the subsystems of the internal combustion engine becomes the state of the engine total internal combustion engine calculated.
  • An example of a flow chart of this calculation is shown in FIG.
  • the weight N f of the defective subsystem e (, f 'subsystem e) is calculated with the aid of the weighting factors D k , which determines the importance of the state j of each individual subsystem s "k" to the overall state of the internal combustion engine represent:
  • a cylinder pressure curve P in the compression stroke as a function of crankshaft positions ⁇ is measured.
  • the cylinder pressure curve P during the compression stroke approximates the polytropic compression process, which relates to the cohesion:
  • the pressure P 1 thereby belongs to the volume en V 1 , which forms the combustion chamber at the crank angle ex, the same applies to the pressure P k at the volume V k and the angle ⁇ k .
  • the combustion space volume en V contains the dead volume en V c , which forms at a piston position at top dead center (TDC) between the piston and the cylinder head, and is therefore a function of the compression ratio ⁇ :
  • V ⁇ V H + V V c
  • V H + V c represents the m axim al cylinder volume, which forms at a piston position at bottom dead center UT between the piston and the cylinder head.
  • a cylinder pressure curve 2 in FIG. 7 with the error "reduced compression ratio" is characterized by: a) continuously increasing polytrope from crank angle position in the area of bottom dead center UT, b) same cylinder pressure value in the area of bottom dead center UT, and c) lower cylinder pressure value in FIG Upper dead center TDC compared to the 'normal' com pressionsveve 1 marked.
  • the error “leakiness” (curve 3 in FIG. 8) is characterized by: a) “kinking" of the Com pressionsverlaufs of the comparison reference curve 1 in the last part of the compression, b) same cylinder pressure value in the area of bottom dead center UT, and c) lower Cylinder pressure value in the range of top dead center OT off.
  • a cylinder pressure curve with the error "intake throttle” (curve 4 in FIG. 9) is characterized in that a) the starting value of the cylinder pressure in the area of bottom dead center UT is already lower than the value of the standard curve 1, b) cylinder pressure value in the range the top dead center OT is also lower.
  • the basic idea according to the invention is to use the crank angle-dependent compression ratio ⁇ or the polytropic exponent n as required characteristic values.
  • the following four variables from the cylinder pressure curve in the compression stroke are determined or calculated and used for the diagnosis (FIG. 10):
  • Cylinder pressure P 1 which is set at the crank angle ⁇ i.
  • the angle ⁇ i is in the earlier phase 5 (FIG. 10) of the compression, after inlet closing.
  • the angle ⁇ i should be set so that the error-related deviations of the pressure Pi are significantly greater than the noise of the cylinder pressure signal (normally not more than 1 bar).
  • a crank angle Ot 1 has proven to be in a range of 60 ° to 30 ° before top dead center TDC.
  • the angle ⁇ 2 can be defined as an angular position between about 15 ° to 5 ° before top dead center TDC.
  • the angle ⁇ 2 can be set as an angular position between about 3 ° to 5 ° before top dead center TDC.
  • the Adaptation can be done, for example, by the least squares method.
  • Compression ratio ⁇ 2 calculated as a parameter of the adaptation of the polytrope Eq. (8)
  • constant polytropic exponent n eg, 1, 35 for gasoline engines and 1, 37 for diesel engines
  • n eg, 1, 35 for gasoline engines and 1, 37 for diesel engines
  • Adaptation can be done, for example, by the least squares method.
  • Adaptation can be achieved by z.
  • a nominal value is calculated for the compression ratio ⁇ or as S 1 (see above).
  • Adaptation can be done, for example, by the least squares method. In this case, a nominal value genome is calculated for the compression ratio ⁇ or calculated as S 1 (see above).
  • n 2 are then compared with reference values and the deviations from each other (residuals) are formed.
  • the reference values used here are either nominal values which are taken from the "healthy" engine and stored as operating-point-dependent characteristic maps, or - for internal combustion engines with more than two cylinders (advantageously greater than two) - the average values or median values across all cylinders.
  • the deviations of the above-described four variables P 1 , P 2 , S 1 , ⁇ 2 , and P 1 , P 2 , n 1; n 2 of the reference values are different for different errors.
  • the error “reduced compression ratio” is shown by continuously increasing polytropes from bottom dead center UT, and therefore by reduced values of P 1 , P 2 , and S 1 (or rii) and unchanged ⁇ 2 (or n 2 ) in comparison to the reference values.
  • the air volume in the cylinder is lower than in the normal, “healthy” process, but the steepness of the polytropic compression process remains the same. Therefore, in this case m can expect values for P 1 and P 2 less than the corresponding reference values, and constant values for S 1 and ⁇ 2 (or 1I 1 and n 2 ).
  • the difference between the current value and the reference value is less than the predefined negative deviation threshold
  • the difference between the current value and the reference value is smaller than the predefined threshold for positive deviations and greater than the predefined threshold for negative deviations.
  • the cylinder- specific measured values for exhaust-gas temperature T exh are used as required additional characteristic values.
  • the increased values of the exhaust gas temperature T exh compared to a reference value indicate a leakage of the exhaust valves.
  • Table 2 below presents the error symptom table for the detection of four compression errors.
  • Tables 1 or 2 provide one or more errors.
  • the cylinder pressure profiles are measured in accordance with more than four working cycles and, as described above, evaluated. Then the cycle averages for the required quantities are formed and compared with corresponding reference values. Due to the better stability and significance of the cycle averages, The reliability of the diagnosis is greater than in the first embodiment.
  • the method is suitable for both fired and towed operation of the motor and is suitable both for on-the-fly fault diagnosis and workshop fault diagnosis.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose und Klassifikation von Fehlern einer Brennkraftmaschine und/oder seiner Teilsysteme, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind: -Aufzeichnen von Messsignalen, die Informationen über die Brennkraftmaschine und/oder seine Teilsysteme enthalten; -Berechung von Symptomen aus der Abweichung zwischen den Messsignalen und Referenzwerten für die Messsignale; -Berechnung zumindest eines ersten Ausprägungsgrades von Fehlern aus der Kombination eines oder mehrerer Symptome; -Bestimmen und Klassifizieren des Gesamtzustandes der Brennkraftmaschine und/oder seiner Teilsysteme aus den Fehlern und deren Ausprägungsgrad.

Description

Verfahren zur Diagnose und Klassifikation von Fehlern einer Brennkraftm aschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose und Klassifikation von Fehlern einer Brennkraftm aschine und/oder ihrer Teilsystem e, wobei zum indest ein I nform ationen über die Brennkraftmaschine und/oder ihrer Teilsysteme enthaltendes Messsignal aufgezeichnet wird und zum indest ein Sym ptom für einen Fehler aus der Abweichung zwischen einem aus dem Messsignal gewonnenen Merkm al und einem Referenzwert für dieses Merkmal erm ittelt wird. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Diagnose und I solierung eines oder m ehrerer Kompressionsfehler bei m indestens einem Zylinder einer Brennkraftm aschine, wobei der Zylinderinnendruckverlauf in Abhängigkeit der Kurbelwellenstellung in zum indest einem Arbeitsspiel für m indestens einen Zylinder gem essen wird.
Die zunehm ende Kom plexität moderner Brennkraftm aschinen und gestiegene Anforderungen an die Diagnose verlangen nach zuverlässigen und robusten Diagnoseverfahren, sowohl im laufenden Motorbetrieb als auch bei nachträglicher Auswertung von im Betrieb gewonnenen Messdaten. I m Bereich der stationären und Schiffs-Großm otoren wird dieser Bedarf durch sehr hohe Reparatur- und Betriebskosten und zunehmenden Mangel an qualifiziertem Servicepersonal verstärkt. Derzeit werden bei Brennkraftm aschinen verschiedene Methoden zur Erkennung von Fehlerzuständen angewendet, angefangen von einfachen Grenzwertüberwachungen oder Plausibilitätsprüfungen bis hin zu fortgeschrittenen Verfahren wie Param eterschätzung, Paritätsraumverfahren oder Zustandsschätzung (siehe z. B. R. I sermann, "Modellgestützte Steuerung, Regelung und Diagnose von Verbrennungsm otoren", Springer Verlag, 2003) . Diesen Verfahren gem einsam ist das Problem , dass aus der Analyse einzelner Signale oder der Schätzung einzelner Param eter nicht einfach auf Fehlerzustände geschlossen werden kann. Solche bisher bekannten Diagnoseverfahren leiden unter dem Mangel, dass viele Fehler sich durch ähnliche Sym ptom e äu ßern und dass einzelne fehlende oder unplausible Signale oft dazu führen, dass keinerlei Diagnose m ehr möglich ist.
Die EP O 398 481 B1 offenbart deshalb ein auf einem trainierbaren Mustererkennungssystem (etwa auf einem neuronalen Netzwerk) basierendes Diagnoseverfahren. Das Verfahren benötigt aber eine Reihe von Motorbetriebstests auf einem Testmotor, um Daten zu generieren, die für ein Training des Mustererkennungssystems benutzt werden. I nsbesondere m uss dieses Mustererkennungsverfahren auch an echten Fehlerzuständen eines Motors trainiert werden. Dieses Vorgehen ist insbesondere dann nicht m öglich, wenn die Präparation eines Motors m it definierten Fehlerzuständen nur m it unverhältnismäßig hohen Kosten oder Risiken verbunden ist, wie zum Beispiel im Bereich der stationären und Schiffs-Großmo- toren.
Bei Brennkraftm aschinen wird ein Kraftstoff/ Luft-Gem isch beziehungsweise Luft in einem Arbeitstakt auf hohen Druck und hohe Temperatur verdichtet um die schnelle und stabile Verbrennung des Gem isches zu gewährleisten. Schlechte Kompression ist die Ursache für eine ganze Reihe von Fehlfunktionen der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise für erhöhten Kraftstoff- und Ölverbrauch, unruhigen Lauf und erhöhte Geräuschem issionen. Es ist daher zwingend erforderlich, die Kom pressionsfehler frühzeitig zu erkennen und auch zu lokalisieren.
Folgende Kom pressionsfehler sind u.a. m öglich : Undichtigkeit im Bereich der Kolbenringe und/oder der Laufbuchse, undichte Auslassventile (im Folgenden als "Fehler Undichtigkeit" bezeichnet) , verringertes geom etrisches Verdichtungsverhältnis durch z. B. abgebrannte Kolbenkrone ("Fehler verringertes Verdichtungsverhältnis") und erhöhte Drosselung in Einlasskanälen durch z.B. stark verschm utzte Einlassschlitze/ Einlassventilsitz ("Fehler Einlassdrosselung") .
Es ist üblich, bei der Suche nach bestim mten Fehlern den Kom pressionsdruck in den Zylindern zu m essen. Dazu wird der Motor m it deaktivierter Einspritzung und Zündung (bei Ottom otoren) m it dem Anlasser oder einem anderen Elektromotor geschleppt. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig (wenn überhaupt m öglich) für Großmotoren, nicht für stationären Dauerbetrieb und nicht für Online (On- Board) Diagnose geeignet.
Aus der DE 10 2004 042 193 A1 ist ein weiteres Verfahren zur Diagnose der Kom pression der Zylinder einer Brennkraftm aschine bekannt, bei der die Expansionsarbeit des Zylinders während des Startvorgangs vor Einsetzen der Verbrennung erfasst wird, indem die zugehörige Drehzahlbeschleunigung gem essen wird. Liegt die Drehzahlbeschleunigung niedriger als der von Motortem peratur abhängige Schwellenwert, so wird ein Kom pressionsfehler diagnostiziert. Hier wird keine Lokalisierung von verschiedenen Kom pressionsfehlern gem acht. Das Verfahren eignet sich au ßerdem nicht für stationären Dauerbetrieb, besonders bei Großmotoren, da der Startvorgang nur selten durchgeführt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu verm eiden und ein Verfahren zu entwickeln, m it welchem m it m öglichst geringem Aufwand Fehler bei einer Brennkraftm aschine diagnostiziert und klassifiziert werden können. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren bereitzustellen, welches auf Basis der Auswertung des Zylinderdruckverlaufes ein oder m ehrere der Kompressionsfehlern bei m indestens einem Zylinder diagnostizieren und isolieren kann und für online On- Board Diagnose geeignet ist. Erfindungsgem äß erfolgt dies dadurch, dass zum indest ein Ausprägungsgrad des Fehlers aus der Kom bination mehrerer Sym ptom e berechnet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Lage, aus Messdaten :
für einen oder mehrere Fehler einer Brennkraftmaschine oder eines Teilsystems einer Brennkraftmaschine das Vorliegen dieses Fehlers zu diagnostizieren
für die oben genannten Fehler einen Schweregrad oder Ausprägungsgrad zu bestim men
aus m ehreren möglichen Fehlern und gegebenenfalls deren Schweregrad einen Gesamtzustand der Brennkraftmaschine und/oder eines oder m ehrerer seiner Teilsysteme (z. B. Zylinder, Aufladegruppe, etc.) zu bestim men
auch bei Fehlen und/oder Unplausibilität eines oder m ehrerer Messsignale noch Aussagen über zum indest einige m ögliche Fehler machen zu können.
Hierbei ist das erfindungsgem äße Verfahren so flexibel, dass:
sowohl eine Erweiterung auf neue Fehler und/oder neue Messsignale als auch eine Verbindung zwischen em pirischem Expertenwissen und funktionellen Kenntnissen m öglich ist;
trotz der gegenseitigen Beeinflussung der Fehler eine I solation und Bewertung einzelner Fehler m öglich ist.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Gesamtzustand der Brennkraftm aschine und/oder ihrer Teilsysteme aus den Fehlern und deren Ausprägungsgraden bestim mt und klassifiziert wird.
Eine einfache Fehlererkennung ist möglich , wenn jeder Fehler anhand einer Fehler-Sym ptom -Tabelle identifiziert wird, wobei die Fehler-Sym ptom -Tabelle für jedes aus den Abweichungen gewonnene Symptom und für jeden Fehler, auf den die Brennkraftmaschine und/oder ihrer Teilsystem e untersucht wird, den Zusam m enhang zwischen Sym ptom und Fehler enthält.
I n weiterer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass für jeden Fehler und für jedes für diesen Fehler relevante Symptom eine Fehlerteilwahrscheinlichkeits- funktion FW definiert wird, m it welcher abhängig von der Größe des Sym ptom s eine Wahrscheinlichkeit berechnet wird, m it welcher das Sym ptom zum Fehler beiträgt, wobei vorzugsweise die Fehler anhand der Fehlerwahrscheinlichkeit W1, berechnet als die Sum me aller Fehlerteilwahrscheinlichkeiten Wlk norm iert auf die Sum m e aller Maxima A1 k der Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktionen :
Figure imgf000006_0001
detektiert werden. Eine einfache Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktion FW eine einfache Ram pe ist, die vom Wert Null zu der Amplitude An im bestim mten Bereich der Symptomgröße linear ansteigt.
Eine besonders detaillierte Fehlerdiagnose lässt sich erreichen, wenn zum indest zwei unterschiedliche Ausprägungsgrade zum indest eines Fehlers erkannt werden können.
Um eine Verfälschung des Messergebnisses zu vermeiden, ist vorgesehen, dass jene Sym ptome, die aufgrund von nicht vorhandenen und/oder unplausiblen Messwerten nicht berechnet werden können, bei der Erkennung von Fehlern verworfen werden, und dass ein Fehler als nicht erkennbar klassifiziert wird, wenn das Gewicht aller nicht berechenbarer Sym ptom e größer als ein definierter Schwellenwert wird, wobei vorzugsweise das Gewicht P1 aller nicht berechneter Symptome als die Sum m e der Maxim a Alk aller entsprechenden Fehlerteilwahr- scheinlichkeitsfunktionen FW norm iert auf die Sum m e aller Maxima Alk :
\k k=alle ( Σnp)— Daten
P =
Figure imgf000006_0002
berechnet wird. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn eine Größe Gz, die den Gesamtzustand jedes einzelnen Teilsystem s der Brennkraftmaschine abbildet durch die Formel
(4)
Figure imgf000006_0003
berechnet wird, wobei K1 ein Wichtungsfaktor ist, der die Wichtigkeit des Fehlers "i" für Zustand des Teilsystems "z" widerspiegelt, die Größe Wιz die gesamte Wahrscheinlichkeit des ersten Ausprägungsgrades des Fehlers "i" im Teilsystem "z", und die Funktion H(x) eine Filterfunktion ist, die sicherstellt, dass der Fehler erst dann berücksichtigt wird wenn er als "wahrscheinlich" eingestuft wurde, und dass der Zustand des Teilsystems als "fehlerhaft" definiert wird, wenn die Größe Gz größer als ein definierter Schwellenwert Gs ist.
Der Gesamtzustand der Brennkraftmaschine lässt sich aus dem Zustand der Teilsysteme der Brennkraftmaschine erm itteln. Um die Aussagekraft des Verfahrens weiter zu steigern, ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Gesamtzustand der Brennkraftm aschine und/oder seiner Teilsysteme als nicht bewertbar klassifiziert wird, wenn das Gewicht der nicht erkennbaren Fehler größer als ein Schwellenwert ist.
Um auf der Basis der Auswertung des Zylinderdruckverlaufes ein oder mehrere Kom pressionsfehler bei m indestens einem Zylinder zu diagnostizieren und zu isolieren, können folgende Schritte durchgeführt werden :
Bestim men von m indestens zwei Kennwerten für den Zylinderdruck in bestim mten Kurbelwinkelpositionen, wobei ein erster Kennwert dem Zylinderdruck in einer frühen Phase der Verdichtung und ein zweiter Kennwert dem Zylinderdruck in einer späten Phase der Verdichtung entspricht;
Erm itteln von zum indest einem dritten Kennwert für die frühe Phase der Verdichtung, welcher als Anpassungsparam eter eines theoretischen Modells des Kompressionsdruckverlaufes an den gem essenen Zylinderdruckverlauf in der frühen Phase der Verdichtung berechnet wird;
Erm itteln von zum indest einem vierten Kennwert für die späte Phase der Verdichtung, welcher als Anpassungsparam eter des theoretischen Modells des Kompressionsdruckverlaufes an den gem essenen Zylinderdruckverlauf in der späten Phase der Verdichtung berechnet wird;
Definieren von Referenzwerten für jeden der erm ittelten Kennwerte;
Berechnen der Abweichungen jedes der erm ittelten Kennwerte von den zugehörigen Referenzwerten ;
I solieren eines oder mehrerer Kom pressionsfehler durch Abgleich der Kombination der Abweichungen m it einer vordefinierten Fehler-Sym ptom -Tabelle m ittels einer Mustererkennungsm ethode.
Als erster Kennwert kann beispielsweise der Zylinderdruck zwischen etwa 60 ° und 30 °, als zweiter Kennwert der Zylinderdruck zwischen etwa 1 ° und 5 ° vor dem oberen Totpunkt der Verbrennung verwendet werden. Als dritte und vierte Kennwerte können die Verdichtungsverhältnisse oder die Polytropenexponenten als Parameter der Anpassung an die gem essene Zylinderdruckkurve in einer frühen, bzw. späten Phase der Verdichtung verwendet werden. Unter frühe Phase der Verdichtung ist in diesem Zusam m enhang beispielsweise ein Bereich zwischen etwa 90 ° und 30 ° vor dem oberen der Totpunkt der Verbrennung, als späte Phase ein Bereich zwischen etwa 30 ° und 0 ° vor dem oberen Totpunkt der Verbrennung zu verstehen.
Als Referenzwerte für die erm ittelten Kennwerte können zuvor am Motor gem essene und gespeicherte Kennwerte verwendet werden, wobei vorzugsweise die Referenzwerte als betriebspunktabhängige Kennfelder gespeichert werden.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass zum indest ein Referenzwert aus dem Mittelwert der Kennwerte m ehrerer oder aller Zylinder der Brennkraftm aschine oder einer Zylinderbank der Brennkraftmaschine gebildet wird. Der Mittelwert kann als arithm etischer Mittelwert oder als Medianwert berechnet werden.
Um eine genauere I solierung der Fehler "Undichtigkeit" zu erm öglichen , ist es vorteilhaft, wenn die Abgastem peratur, vorzugsweise zylinderindividuell gemessen wird und dass zum indest ein Messwert für die Abgastem peratur zur Unterscheidung verschiedener Undichtigkeitsfehler verwendet wird.
Zur Hebung der Zuverlässigkeit der Diagnose können mehrere Werte des Zylinderdruckes und des Verdichtungsverhältnisses für die frühe Phase und für die späte Phase für die Diagnose herangezogen werden. Durch die Verwendung von mehreren Größen für die Diagnose kann som it eine größere Redundanz erreicht werden.
Für die Fehlererkennung ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Auswertung des Zylinderdruckverlaufes im Verdichtungstakt in nur einem einzigen Arbeitsspiel ausreichend. Zur Hebung der Aussagkraft der Diagnose ist es allerdings vorteilhaft, wenn der Zylinderdruckverlauf über m ehrere Arbeitsspiele ge- m ittelt wird oder wenn die Abweichungen zwischen über mehrere Arbeitsspiele gem ittelten Kennwerten und Referenzwerten bei der Diagnose verwendet werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 ein Beispiel für eine Fehler-Sym ptom-Tabelle;
Fig. 2 ein Beispiel für eine Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktion FW; Fig. 3 einen Ablaufplan für die Klassifikation eines einzelnen Fehlers für den zwei Ausprägungsgraden berechnet werden ;
Fig. 4 ein Beispiel für einen Ablaufplan für die Klassifikation des Gesamtzustandes der Brennkraftm aschine oder eines Teilsystems;
Fig. 5 ein Beispiel für Filterfunktion, die bei Berechnung des Gesamtzustandes der einzelnen Teilsystem e des Motors benutzt wird;
Fig. 6 einen Ablaufplan für die Klassifikation des Gesamtzustandes des Motors;
Fig. 7 einen Zylinderdruckverlauf m it dem Fehler "verringertes Verdichtungsverhältnis" samt Referenzzylinderdruckverlauf während des Verdichtungstaktes;
Fig. 8 einen Zylinderdruckverlauf m it dem Fehler "Undichtigkeit" samt Referenzzylinderdruckverlauf während des Verdichtungstaktes;
Fig. 9 einen Zylinderdruckverlauf m it dem Fehler " Einlassdrosselung" samt Referenzzylinderdruckverlauf während des Verdichtungstaktes; und
Fig. 10 einen Zylinderdruckverlauf m it Definition erforderlicher Kennwerte und der frühen und späten Phase des Verdichtungstaktes.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst, basierend auf Expertenwissen, experimentellen und theoretischen Untersuchungen und Sim ulationen m athematischer Modelle, die Merkmale (z. B. Messsignale) identifiziert, die besonders stark auf die festzustellenden Fehler reagieren. Die Symptome S1 , S2, S3, ...Sn, d.h. die fehlerbedingten Abweichungen dieser Merkm ale von zugehörigen Referenzwerten, bilden die Grundlage für die nachfolgende Fehlerdiagnose. Dabei sind die Referenzwerte entweder Nom inalwerte, welche an einem nicht fehlerhaften Motor gem essen wurden, oder Modellwerte aus m athem atischen Sim ulationen des norm alen Prozesses, oder - für Brennkraftm aschinen m it mehreren Zylindern - die Mittelwerte oder Medianwerte der Messsignale über alle Zylinder.
I n einer ersten, besonders einfachen Ausführungsform des Verfahrens werden die Fehler F1 , F2, F3, ... Fm anhand einer Fehler-Sym ptom -Tabelle identifiziert, für die in Fig. 1 ein Beispiel gezeigt ist. Diese Tabelle enthält für jedes aus den Merkm alen gewonnene Sym ptom S1 , S2, S3, ...Sn und alle Fehler F1 , F2, F3, ... Fm , auf die die Brennkraftmaschine und/oder seine Teilsystem e untersucht werden, den Zusam menhang zwischen Sym ptom und Fehler. Dabei bedeuten : X kein Zusam menhang zwischen Fehler und Sym ptom , d.h. ob ein Fehler vorliegt ist unabhängig von der Abweichung zwischen dem aktuellen Wert des Merkm als und dem Referenzwert
+ die Differenz zwischen dem aktuellen Wert des Merkmals M und dem Referenzwert R ist größer als ein erster Schwellenwert Q1 für positive Abweichungen (M - R > Q1 ) ;
- die Differenz zwischen dem Referenzwert R und dem aktuellen Wert des Merkmals M ist größer als ein zweiter Schwellenwert Q2 für negative Abweichungen (R - M > Q2) ;
0 die Differenz zwischen dem aktuellen Wert des Merkmals M und dem Referenzwert R ist kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert Q1 für positive Abweichungen und die Differenz zwischen dem Referenzwert R und dem aktuellen Wert des Merkmals M ist kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert Q2 für negative Abweichungen ( R - Q2 < = M < = R + Q1 ) .
Für jeden vom erfindungsgemäßen Verfahren erkennbaren Fehler F1 , F2, F3, ... Fm wird nun berechnet, ob die Symptome S1 , S2, S3, ...Sn den Bedingungen der Fehler-Sym ptom -Tabelle entsprechen. Entsprechen alle oder zum indest ein großer Teil der Symptome diesen Bedingungen, erkennt das Verfahren den Fehler als vorhanden. Für das Beispiel aus Fig. 1 bedeutet dies anschaulich : Wenn der Betrag von Sym ptom S1 und Sym ptom Sn klein ist und Symptom S2 deutlich negativ ist, wird der Fehler F1 erkannt, unabhängig vom Wert von Symptom S3.
Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Verfahrens bestim mt zum indest für einige Fehler mehr als einen Ausprägungsgrad. So kann zum Beispiel ein erster Ausprägungsrad eines Fehlers als Zustand "fehlerhaft" oder "gelb" und ein zweiter Ausprägungsrad des gleichen Fehlers als Zustand "kritisch" oder "rot" bestim mt werden. I n dieser Weiterbildung wird für jeden Ausprägungsgrad der Fehler eine eigene Fehler-Symptom-Tabelle - ähnlich der Fig. 1 - m it eigenen Schwellwerten benötigt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn für den zweiten Ausprägungsgrad der Fehler die Schwellwerte größer sind als für den ersten Ausprägungsgrad der Fehler. So wird der zweite Ausprägungsgrad eines Fehlers bei größeren Abweichungen zwischen Merkm al und Referenzwert erreicht als der erste Ausprägungsgrad.
I n einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgem äßen Verfahrens wird statt der einfachen aber starren Fehler-Symptom-Tabelle aus den Sym ptomen eine Wahrscheinlichkeit für einen Fehler berechnet. Hierzu wird für jeden Fehler, dessen Num m er m it dem I ndex i bezeichnet sei und für jedes für diesen Fehler relevante Symptom , dessen I ndex m it j bezeichnet sei, eine Fehlerteilwahrschein- lichkeitsfunktion FW definiert. Mit dieser Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktion FW, für die ein Beispiel in Fig. 2 gezeigt ist, wird für jeden Fehler i abhängig von der Größe des Symptoms Sj eine Wahrscheinlichkeit WN berechnet, m it welcher das Symptom Sj zum Fehler i beiträgt. Hierdurch wird dem Um stand Rechnung getragen, dass ein Fehler auch dann auftreten kann, wenn mehrere Merkm ale jeweils eine m ittelgroße Abweichung von ihren jeweiligen Referenzwerten haben. Mit dieser Maßnahme wird die Empfindlichkeit der Diagnoseergebnisse gegenüber Messungenauigkeiten und Rauschen reduziert.
Der Wert der Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktion FW ist dabei stets größer oder gleich Null, das Maxim um dieser Funktion sei m it A1, benannt. Die Am plitude A1, entspricht der Wichtigkeit des Sym ptom s Sj für die Erkennung des Fehlers "i". Je eindeutiger der Zusam m enhang zwischen dem Fehler "i" und dem Sym ptom "j " ist, desto größer ist die Amplitude A11 in Vergleich zu anderen Am plituden Alk, (k= 1 ..n) . Die Größe An wird auf Basis des Expertenwissens und/oder Sim ulation des Prozessm odels festgelegt.
I n einer besonders vorteilhaften Ausführung, welche in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktion FW eine einfache Ram pe, die vom Wert Null zu der Amplitude An im Bereich der Sym ptomgröße von Vj bis Uj linear ansteigt.
I n einem zweiten Schritt wird dann die gesamte Wahrscheinlichkeit W1 des Fehlers "i" berechnet, indem die Fehlerteilwahrscheinlichkeiten für alle Sym ptom e Wlk (k= 1 ..n) , norm iert auf die Sum m e aller Am plituden Alk, sum m iert werden :
Figure imgf000011_0001
Wenn einige der erforderlichen Messdaten nicht vorhanden oder nicht plausibel sind, so dass es nicht m öglich ist, ein Sym ptom Sk zu erm itteln, werden für alle Fehler "i" die Wahrscheinlichkeiten Wlk in Sum me ( 1 ) auf Null gesetzt.
Auch in dieser zweiten Ausführungsform des erfindungsgem äßen Verfahrens besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, unterschiedliche Ausprägungsgrade der Fehler zu berücksichtigen. Hierbei werden dann für jeden Ausprägungsgrad der Fehler, z. B. einen ersten Ausprägungsgrad "gelb" und einen zweiten Ausprägungsgrad "rot", getrennte Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktionen definiert. Entsprechend dem oben eingeführten Wert \Nn sei dabei der Wert der zweiten Feh- lerteilwahrscheinlichkeitsfunktion für den zweiten Ausprägungsgrad der Fehler m it E1J bezeichnet. Das Maxim um der zweiten Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunk- tion E1J sei m it Bu bezeichnet. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn bei gleicher Größe des Symptom s Sj der Wert der zweiten Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunk- tion E1J stets kleiner oder gleich dem Wert der ersten Fehlerteilwahrscheinlich- keitsfuntkion WN ist. Som it wird der zweite Ausprägungsgrad des Fehlers bei größeren Abweichungen zwischen Merkm al und Referenzwert erkannt als der erste Ausprägungsgrad.
Analog wird wieder die gesamte Wahrscheinlichkeit E1 des zweiten Ausprägungsgrades des Fehlers "i" als Sum m e von allen Elk (k= 1 ..n) , norm iert auf die Sum me aller Amplituden Blk der zweiten Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktionen, berechnet:
ΪX k=\
Genau wie bei den ersten Fehlerwahrscheinlichkeiten werden die Größen Elk in Sum m e (2) auf Null gesetzt wenn einige Sym ptom e Sk wegen nicht vorhanden oder nicht plausiblen Messdaten nicht zu bestim m en sind.
Für den Fachm ann ist es leicht zu erkennen, dass m it dem oben beschriebenen Schema noch weitere Ausprägungsgrade der Fehler berechnet werden können.
Eine weitere vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens klassifiziert die einzelnen erkennbaren Fehler nun nach einer oder m ehreren Fehlerklassen. Besonders einfach kann hier vorgegangen werden, wenn ein Fehler i dann als vorhanden klassifiziert wird, wenn seine Wahrscheinlichkeit W1 größer als ein Schwellwert Ws ist.
Noch vorteilhafter ist es jedoch, bei m ehreren Ausprägungsgraden die Fehler nach mehreren Klassen zu klassifizieren. Fig. 3 stellt beispielhaft dar, wie ein Fehler, der in zwei Ausprägungsgraden vorhanden sein kann, in 4 Klassen A1 , A2, A3, A4 eingeordnet wird. Diese 4 Klassen können z. B. sein : A1 -"gefährlich" bzw. "rot", A2-"wahrscheinlich" bzw. "gelb", A3-"nicht erkennbar" bzw. "grau" und A4-"unwahrscheinlich" bzw. "grün".
Der Klassifikationsprozess beginnt ( Beginn bei "0") m it der Berechnung der Wahrscheinlichkeit W1 für den ersten Ausprägungsgrad des Fehlers (Schritt 21 ) und der Berechnung der Wahrscheinlichkeit E1 für den zweiten Ausprägungsgrad des Fehlers, (Schritt 22) . Danach wird in Schritt 23 die Wahrscheinlichkeit E1 für den zweiten Ausprägungsgrad des Fehlers, m it einem zweiten Schwellenwert Es (beispielsweise Es = 0,9) verglichen. Liegt E1 höher als E5(Y) , so wird der Fehler "i" als "gefährlich" eingestuft (A1 ) . Wenn das nicht der Fall ist, dann wird in Schritt 24 geprüft, ob die Wahrscheinlichkeit W1 für den ersten Ausprägungsgrad des Fehlers größer ist als ein erster Schwellenwert Ws (zum Beispiel Ws = 0,7) . Wenn W1 > Ws ist, dann wird der Fehler "i" als "wahrscheinlich" klassifiziert (A2) . Andernfalls, wird beurteilt, ob der Wert von W1 m öglicherweise aufgrund von fehlenden oder nicht plausiblen Messdaten (bezeichnet als ,np'- Daten) klein ist. Dafür wird in Schritt 25 das Gewicht P1 aller nicht berechneter Sym ptom e als die norm ierte Sum m e aller entsprechenden Amplituden Alk bestim mt:
Figure imgf000013_0001
Wenn der Wert von P1 größer ist als ein vordefinierter Schwellenwert P5 (zum Beispiel Ps = 0,6) , bedeutet das, dass der Fehler "i" anhand von vorhandenen Messdaten weder erkannt noch ausgeschlossen werden kann. I n diesem Fall wird der Fehler "i" als "nicht erkennbar" (A3) klassifiziert (Schritt 26 in Fig. 3) . Wenn keine der vorherigen Überprüfungen in den Schritten 23 bis 26 ein positives Ergebnis hat, wird der Fehler als "unwahrscheinlich" (A4) klassifiziert. Mit " 100" ist das Ende des ersten Prozesses bezeichnet.
Für den Fachmann ist leicht erkennbar, wie das oben beschriebene Verfahren auf noch weitere Ausprägungsgrade von Fehlern und/oder weitere Klassen ausgedehnt werden kann.
Der letzte Schritt des erfindungsgem äßen Verfahrens berechnet aus einzelnen Fehlern, die in einer oder mehrenden Ausprägungsgraden und/oder Klassen auftreten können, einen Gesamtzustand der Brennkraftmaschine und/oder eines oder m ehrerer seiner Teilsystem e. Für den besonders relevanten Fall, dass die einzelnen Fehler nach den Klassen "gefährlich" (A1 ) , "wahrscheinlich" (A2) , "nicht erkennbar" (A3) und "unwahrscheinlich" (A4) klassifiziert wurden, stellt Fig. 4 den Ablaufplan für die Klassifikation eines Teilsystems oder der gesamten Brennkraftm aschine dar. Solch ein Teilsystem kann z. B. ein Zylinder einer Brennkraftmaschine sein. I n der folgenden Erklärung wird nur auf ein Teilsystem "z" des Motors Bezug genom m en, wobei das Teilsystem aber auch der gesamte Motor sein kann.
I n einem ersten Schritt (31 ) wird in Abfrage V1 überprüft, ob zum indest einer der Fehler des Teilsystems als "gefährlich" (A1 ) klassifiziert wurde. I n diesem Fall (Y) wird das gesamte Teilsystem als "kritisch" ( B1 ) klassifiziert. I st das Ergebnis dieser Prüfung negativ (N) , wird in einem zweiten Schritt (32) eine Größe Gz berechnet, die den Gesamtzustand des Teilsystems "z" abbildet: (4)
Figure imgf000014_0001
Dabei ist K1 ein Wichtungsfaktor, der die Wichtigkeit des Fehlers "i" für den Zustand des Teilsystem s "z" widerspiegelt. Die Größe von K1 wird anhand von Expertenwissen und/oder Sim ulation des Prozessmodels festgelegt. Die Größe Wιz ist die gesamte Wahrscheinlichkeit W1 des ersten Ausprägungsgrades des Fehlers "i" im Teilsystem "z". Die Funktion H(x) ist eine Filterfunktion, die sicherstellt, dass der Fehler erst dann berücksichtigt wird, wenn er als "wahrscheinlich" eingestuft wurde (d.h. erst wenn W1 > Ws) , und dass der Fehler erst dann voll berücksichtigt wird wenn die Fehlerwahrscheinlichkeit groß genug ist (z. B. W1 > 0,9) . Ein Beispiel für eine Filterfunktion H ist in Fig. 5 gezeigt. Wenn der Fehler "I" als "nicht erkennbar" bewertet wurde, dann wird er nicht in Gz einberechnet: H(W|Z) = 0.
I n Schritt 33 in Fig. 4 wird die Größe Gz m it einem vordefiniertem Schwellenwert Gs (beispielsweise Gs = 0,7) verglichen. Liegt Gz höher als Gs, so wird der Zustand des Teilsystems "z" als "fehlerhaft" ( B2) definiert. Wenn das nicht der Fall ist, dann wird beurteilt, ob der Wert von Gz aufgrund von eventuell vorhandenen nicht erkennbaren Fehlern klein ist. Dafür wird das Gewicht X1 von nicht erkennbaren (,ne') Fehlern in Schritt 34 als die norm ierte Sum me aller entsprechenden Gewichte K1 berechnet:
Υ i=alle( Σne)-F*eh.ler
, = ~ ( 5 )
Σ*.
Wenn der Wert von Xz größer als der vordefinierte Schwellenwert Xs (zum Beispiel Xs = 0,3) ist, wird der Gesamtzustand des Teilsystem s "z" als "nicht bewertbar" ( B3) klassifiziert (Schritt 35 in Fig. 3) . Sonst wird der Gesamtzustand des Teilsystems "z" als "gesund" ( B4) klassifiziert. Mit "200" ist das Ende der Routine bezeichnet.
Der Fachm ann wird hier leicht erkennen, wie das Verfahren der Klassifikation eines Teilsystems auch auf Fälle m it weiteren Ausprägungsgraden der Fehler und/ oder weiteren Fehlerklassen ausgedehnt werden kann.
I n einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgem äßen Verfahrens wird aus dem Zustand der Teilsysteme der Brennkraftm aschine der Zustand der gesamten Brennkraftm aschine berechnet. Ein Beispiel für einen Ablaufplan dieser Berechnung ist in Fig. 6 gezeigt.
Wenn zum indest eines der Teilsystem e als "kritisch" ( B1 ) klassifiziert wurde, wird der Gesam tzustand der Brennkraftm aschine in der Abfrage V2 auch als "kritisch" (C1 ) klassifiziert (Schritt 41 in Fig. 6) . Sonst wird in Schritt 42 das Gewicht Nf der fehlerhaften Teilsystem e (,f'-Teilsystem e) m it Hilfe der Wichtungsfaktoren Dk berechnet, welche die Wichtigkeit des Zustandes j edes einzelnen Teilsystem s "k" auf den Gesam tzustand der Brennkraftm aschine darstellen :
Figure imgf000015_0001
(6)
I n Schritt 43 wird geprüft ob das Gewicht der Teilsysteme m it Bewertung "fehlerhaft" Nf größer als der vordefinierte Schwellenwert Nfs (zum Beispiel Nfs = 0,3) ist. I n diesem Fall wird auch der Gesamtzustand des Motors als "fehlerhaft" (A10) festgesetzt. Andernfalls, wird in Schritt 44 das Gewicht N(nb> der nicht-bewertbaren Teilsystem e berechnet:
Figure imgf000015_0002
I n Schritt 45 wird überprüft, ob das Gewicht der Teilsystem e m it Bewertung "nicht bewertbar" N(nb) größer als ein Schwellenwert N(nb)s (zum Beispiel N(nb)s = 0,3) ist. I st dies der Fall, wird auch der Gesamtzustand der Brennkraftm aschine als "nicht bewertbar" (C3) bewertet. Sonst wird der Gesamtzustand der Brennkraftmaschine als "gesund" (C4) klassifiziert. Mit "300" ist das Ende des Verfahrensprozesses bezeichnet.
Für den Fachmann ist hier leicht erkennbar, wie das Verfahren der Klassifikation des Zustandes des gesamten Motors auch auf Fälle m it weiteren Fehlerklassen ausgedehnt werden kann.
Bei dem erfindungsgem äßen Verfahren zur Diagnose der Kompressionsfehler von m indestens einem Zylinder einer Brennkraftmaschine wird ein Zylinderdruckverlauf P im Verdichtungstakt in Abhängigkeit von Kurbelwellenstellungen α gem essen.
Der Zylinderdruckverlauf P während des Verdichtungstaktes nähert sich dem polytropen Kompressionsprozess, der sich über den Zusam menhang:
Figure imgf000016_0001
darstellen lässt. Der Druck P1 gehört dabei zum Volum en V1, welches beim Kurbelwinkel ex, den Brennraum bildet, gleiches gilt für den Druck Pk bei dem Volumen Vk und dem Winkel αk. Das Brennraumvolum en V beinhaltet das Totvolum en Vc, welches sich bei einer Kolbenstellung im oberen Totpunkt (OT) zwischen Kolben und Zylinderkopf bildet, und ist daher eine Funktion des Verdichtungsverhältnisses ε:
V ε = V H + ^V V c
(9)
wobei VH + Vc das m axim ale Zylindervolum en darstellt, das sich bei einer Kolbenstellung im unteren Totpunkt UT zwischen dem Kolben und dem Zylinderkopf bildet.
Augrund der Wärm e- und Masseverlusten , Tem peratur- und Druckabhängigkeiten der therm odynam ischen Eigenschaften der Luft beziehungsweise des Luft- Kraftstoffgem isches, weicht der reale Verdichtungsprozess von der polytropen Kom pression ab. Dennoch kann man den realen Verdichtungsprozess m it Gleichung (8) in guter Nährung beschreiben, wobei aber entweder das Verdichtungsverhältnis ε oder der Polytropenexponent n variable, von Kurbelwinkel α abhängige Größen sind.
Wie m an aus den Fig. 7, Fig. 8 und Fig. 9 sieht, ist die Zylinderdrucksteigerung im Verdichtungstakt unterschiedlich für verschiedene Kom pressionsfehler. Ein Zylinderdruckverlauf 2 in Fig. 7 m it dem Fehler "verringertes Verdichtungsverhältnis" ist durch : a) kontinuierlich langsam ansteigende Polytrope ab Kurbelwinkelposition im Bereich des unteren Totpunktes UT, b) gleichem Zylinderdruckwert im Bereich des unteren Totpunktes UT, und c) niedrigeren Zylinderdruckwert im Bereich des oberen Totpunktes OT im Vergleich zur .normalen' Kom pressionskurve 1 gekennzeichnet.
Der Fehler "Undichtigkeit" ( Kurve 3 in Fig. 8) zeichnet sich durch : a) "Abknicken" des Kom pressionsverlaufs von der Vergleichsreferenzkurve 1 im letzen Teil der Verdichtung, b) gleichen Zylinderdruckwert im Bereich des unteren Totpunktes UT, und c) niedrigeren Zylinderdruckwert im Bereich des oberen Totpunktes OT aus. Ein Zylinderdruckverlauf m it dem Fehler "Einlassdrosselung" ( Kurve 4 in Fig. 9) ist dadurch gekennzeichnet, dass a) der Startwert des Zylinderdruckes im Bereich des unteren Totpunktes UT bereits niedriger als Wert der norm alen Kurve 1 ist, b) Zylinderdruckwert im Bereich des oberen Totpunktes OT auch niedriger ist.
Wie aus den Fig. 7, Fig. 8 und Fig. 9 ersichtlich, sind allen Kom pressionsfehlern der niedrigere Zylinderdruck in der späten Phase des Verdichtungstaktes gemeinsam . Allerdings, allein die Verringerung des Zylinderdruckes in der späten Phase des Verdichtungstaktes wird zwar einen der Kompressionsfehler andeuten, ist aber nicht für die Fehlerunterscheidung ausreichend.
Der erfindungsgemäße Grundgedanke ist, das kurbelwinkelabhängige Verdichtungsverhältnis ε oder den Polytropenexponent n als erforderliche Kennwerte zu benutzen.
I n einer ersten Ausführungsform des Verfahrens werden die folgenden vier Größen aus dem Zylinderdruckverlauf im Verdichtungstakt bestim mt beziehungsweise berechnet und für die Diagnose herangezogen ( Fig. 10) :
Zylinderdruck P1 welcher sich beim Kurbelwinkel αi einstellt. Der Winkel αi liegt in der früheren Phase 5 ( Fig. 10) der Verdichtung, nach Einlassschließen. Der Winkel αi sollte so festgelegt werden, dass die fehlerbedingte Abweichungen des Druckes Pi bedeutsam größer als die Rauschen des Zylinderdrucksignals (normalerweise nicht mehr als 1 bar) sind. Als zweckm äßig hat sich hierfür ein Kurbelwinkel Ot1 in einem Bereich von 60 ° bis 30 ° vor dem oberen Totpunkt OT erwiesen.
Zylinderdruck P2 beim Kurbelwinkel α2, der Kurbelwinkelposition unm ittelbar vor Kraftstoffeinspritzung bei Dieselm otoren und direkteinspritzenden Benzinm otoren oder unm ittelbar vor Einsetzen der Verbrennung bei Motoren m it homogenem Luft- Kraftstoffgem isch. Der Winkel α2 kann als Winkelposition zwischen etwa 15 ° bis 5 ° vor dem oberen Totpunkt OT definiert werden. Für spätzündende Motoren (Zündung nach dem oberen Totpunkt OT) kann der Winkel α2 als Winkelposition zwischen etwa 3 ° bis 5 ° vor dem oberen Totpunkt OT festgelegt werden.
Verdichtungsverhältnis S1 berechnet als Parameter der Anpassung der Polytrope Gl. (8) m it konstantem Polytropenexponent n (z. B. 1 ,35 für Benzinm otoren und 1 ,37 für Dieselmotoren) an die gem essene Zylinderdruckkurve in der frühen Phase 5 ( Fig. 10) des Verdichtungstaktes, zwischen den Kurbelwinkelpositionen P1 und ß2 (vorteilhaft im Bereich von P1 = 90 ° KW bis ß2 = 30 ° KW vor dem oberen Totpunkt OT) . Die Anpassung kann zum Beispiel durch die Methode der kleinsten Quadrate erfolgen.
Verdichtungsverhältnis ε2 berechnet als Parameter der Anpassung der Polytrope Gl. (8) m it konstantem Polytropenexponent n (z. B. 1 ,35 für Benzinm otoren und 1 ,37 für Dieselmotoren) an die gem essene Zylinderdruckkurve in der späteren Phase der Kompression - im Bereich 6 ( Fig. 10) , zwischen den Kurbelwinkelpositionen ß3 und ß4 (vorteilhaft im Bereich von ß3 = 30 ° KW bis ß4 = 10 ° KW vor dem oberen Totpunkt OT, und im Bereich von ß3 = 20 ° KW bis ß4 = 0 ° KW vor dem oberen Totpunkt OT für spätzündende Motoren) . Anpassung kann zum Beispiel durch die Methode der kleinsten Quadrate erfolgen.
I n einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgem äßen Verfahrens, werden statt Verdichtungsverhältnisse εi und ε2 die Polytropenexponenten n 1 und n2 benutzt:
Polytropenexponent n1 ; berechnet als Param eter der Anpassung der Polytrope Gl. (8) m it konstantem Verdichtungsverhältnis ε an die gemessene Zylinderdruckkurve in der früheren Phase 5 ( Fig. 10) des Verdichtungstaktes, zwischen den Kurbelwinkelpositionen P1 und p2 (vorteilhaft im Bereich von P1 = 90 ° KW bis p2 = 30 ° KW vor dem oberen Totpunkt OT) . Anpassung kann durch z. B. die Methode der kleinsten Quadrate erfolgen. I n diesem Fall wird für das Verdichtungsverhältnis ε ein Nom inalwert genom men oder wie S1 (siehe oben) berechnet.
Polytropenexponent n2, berechnet als Param eter der Anpassung der Polytrope Gl. (8) m it konstantem Verdichtungsverhältnis ε an die gemessene Zylinderdruckkurve in der späteren Phase der Kompression - im Bereich 6 ( Fig. 10) , zwischen den Kurbelwinkelpositionen p3 und p4 (vorteilhaft im Bereich von p3 = 30 ° KW bis p4 = 10 ° KW vor dem oberen Totpunkt OT, und im Bereich von p3 = 20 ° KW bis p4 = 0 ° KW vor dem oberen Totpunkt OT für spätzündende Motoren) . Anpassung kann zum Beispiel durch die Methode der kleinsten Quadrate erfolgen. I n diesem Fall wird für das Verdichtungsverhältnis ε ein Nom inalwert genom m en oder wie S1 (siehe oben) berechnet.
Die so erm ittelten Größen P1 , P2, S1 , ε2, bzw. P1 , P2, n1 ; n2 werden dann m it Referenzwerten verglichen und die Abweichungen zueinander ( Residuen) gebildet. Als Referenzwerte dienen dabei entweder Nom inalwerte, welche am "gesunden" Motor gem essen und als betriebspunktabhängige Kennfelder gespeichert werden, oder - für Brennkraftm aschinen m it m ehreren Zylindern (vorteilhaft größer als zwei) - die Mittelwerte oder Medianwerte über alle Zylinder. Die Abweichungen der oben beschriebenen vier Größen P1 , P2, S1 , ε2, bzw. P1 , P2, n1 ; n2 von den Referenzwerten sind unterschiedlich für verschiedene Fehler. So zeigt sich der Fehler "verringertes Verdichtungsverhältnis" durch kontinuierlich langsamer ansteigenden Polytropen ab dem unteren Totpunkt UT, und daher durch verringerte Werte von P1 , P2, und S1 (oder rii) und unverändertem ε2 (oder n2) in Vergleich zu den Referenzwerten. Beim Fehler "Einlassdrosselung" wird die Luftm asse in Zylinder geringer als im norm alen, "gesunden" Prozess, die Steilheit des polytropen Kom pressionsprozesses bleibt aber gleich. Deswegen kann m an in diesem Fall Werte für P1 und P2 kleiner als die entsprechenden Referenzwerte, und konstante Werte für S1 und ε2 (oder 1I1 und n2) erwarten. Bei Undichtheit im Bereich der Kolbenringe und im Bereich der Auslassventile wird die Abweichung vom "nom inalen" Kompressionsverlauf erst ab höheren Drucken sichtbar, d.h. im Bereich der Kurbelwinkel nahe nach dem oberen Totpunkt OT. Deswegen sind die Symptome für diesen Fehler in - im Vergleich zu den Referenzwerten - niedrigeren Werten für P2 und ε2 (oder n2) , unbedeutsam kleineren Werten für P1 und unverändertem Wert für S1 (oder 1I1) festzustellen.
Diese Überlegungen sind in einer Fehler-Sym ptom-Tabelle zusam m engefasst (Tabelle 1 ) .
Tabelle 1
Figure imgf000019_0001
Legende:
+ die Differenz zwischen dem aktuellen Wert und dem Referenzwert ist größer als der vordefinierte Schwellenwert für positive Abweichungen ;
- die Differenz zwischen dem aktuellen Wert und dem Referenzwert ist kleiner als der vordefinierte Schwellenwert für negative Abweichungen ;
0 die Differenz zwischen dem aktuellen Wert und dem Referenzwert ist kleiner als der vordefinierte Schwellenwert für positive Abweichungen und größer als der vordefinierte Schwellenwert für negative Abweichungen.
Die I solierung der Fehler "Undichtigkeit" im Bereich der Kolbenringe und/oder Laufbuchse ( Fehler "Kolbenringe undicht") und undichten Auslassventile ("Aus- lassventile undicht") von einander kann aufgrund zusätzlich zu den Zylinderdrucksignalen bereitgestellten Messsignalen erfolgen.
I n einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens, werden die zylinderindividuellen Messwerte für Abgastemperatur Texh als erforderliche zusätzliche Kennwerte verwendet. Die im Vergleich zu einem Referenzwert erhöhten Werte der Abgastem peratur Texh deuten auf eine Undichtigkeit der Auslassventile hin. Die nachfolgende Tabelle 2 stellt die Fehler-Symptom-Tabelle für die Erkennung von vier Kom pressionsfehlern dar.
Tabelle 2
Figure imgf000020_0001
Ausgewertet m it beliebiger Mustererkennungsm ethode, liefern die Tabellen 1 oder 2 die Erkennung eines oder mehrerer Fehler.
I n einer anderen Ausführungsform des Verfahrens, werden statt je einem Wert für Zylinderdruck P1 und für Verdichtungsverhältnis S1 (oder Polytropenexponent 1I1) in der früheren Phase der Kom pression, und je einem Wert für Zylinderdruck P2 und Verdichtungsverhältnis ε2 (oder Polytropenexponent n2) in der späteren Phase der Kom pression, m ehrere Werte des Zylinderdruckes und des Verdichtungsverhältnisses jeweils für die frühere Phase und für die spätere Phase für die Diagnose herangezogen. Bei diesem Verfahren werden mehr Größen für die Diagnose verwendet und som it eine größere Redundanz erreicht. Dies kann zur höheren Zuverlässigkeit der Diagnose führen.
Für die Fehlererkennung ist bei dem beschriebenen Verfahren die Auswertung des Zylinderdruckverlaufes im Verdichtungstakt in nur einem Arbeitsspiel ausreichend.
I n einer anderen Ausführungsform des Verfahrens werden die Zylinderdruckverläufe von m ehreren Arbeitsspielen gem essen und - wie oben beschrieben - ausgewertet. Dann werden die Zyklen-Mittelwerte für die erforderlichen Größen gebildet und m it entsprechenden Referenzwerten verglichen. Aufgrund der besseren Stabilität und Aussagekraft der Zyklen-Mittelwerte ist bei dieser Aus- führungsform die Zuverlässigkeit der Diagnose größer als in erster Ausführungsform .
Das Verfahren eignet sich sowohl für gefeuerten als auch für geschleppten Betrieb des Motors und ist sowohl für die Fehlerdiagnose im Betrieb ("On Board") als auch für die Fehlerdiagnose in der Werkstatt geeignet.
Es kann sowohl bei Diesel- als auch für Ottom otoren, sowohl bei Zweitakt- als auch für Viertaktm otoren angewendet werden.

Claims

PAT EN TA N S P R Ü CH E
1. Verfahren zur Diagnose und Klassifikation von Fehlern einer Brennkraftmaschine und/oder ihrer Teilsysteme, wobei zumindest ein Informationen über die Brennkraftmaschine und/oder ihrer Teilsysteme enthaltendes Messsignal aufgezeichnet wird und zumindest ein Symptom für einen Fehler aus der Abweichung zwischen einem aus dem Messsignal gewonnenen Merkmal und einem Referenzwert für dieses Merkmal ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ausprägungsgrad des Fehlers aus der Kombination mehrerer Symptome berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtzustand der Brennkraftmaschine und/oder ihrer Teilsysteme aus den Fehlern und deren Ausprägungsgraden bestimmt und klassifiziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fehler anhand einer Fehler-Symptom-Tabelle identifiziert wird, wobei die Fehler- Symptom-Tabelle für jedes aus den Abweichungen gewonnene Symptom und für jeden Fehler, auf den die Brennkraftmaschine und/oder seine Teilsysteme untersucht wird, den Zusammenhang zwischen Symptom und Fehler enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Fehler und für jedes für diesen Fehler relevante Symptom eine Feh- lerteilwahrscheinlichkeitsfunktion FW definiert wird, mit welcher abhängig von der Größe des Symptoms eine Wahrscheinlichkeit berechnet wird, mit welcher das Symptom zum Fehler beiträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehler anhand der Fehlerwahrscheinlichkeit W1, berechnet als die Summe aller Fehlerteilwahrscheinlichkeiten Wlk normiert auf die Summe aller Maxima Alk der Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktionen:
Figure imgf000022_0001
detektiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktion FW eine einfache Rampe ist, die vom Wert Null zu der Amplitude AN im bestim mten Bereich der Sym ptomgröße linear ansteigt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass zum indest zwei unterschiedliche Ausprägungsgrade zum indest eines Fehlers erkannt werden können.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass jene Symptom e, die aufgrund von nicht vorhandenen und/oder unplausiblen Messwerten nicht berechnet werden können, bei der Erkennung von Fehlern verworfen werden, und dass ein Fehler als nicht erkennbar klassifiziert wird, wenn das Gewicht aller nicht berechenbarer Sym ptom e größer als ein definierter Schwellenwert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht P1 aller nicht berechneter Sym ptom e als die Sum m e der Maxim a Alk aller entsprechenden Fehlerteilwahrscheinlichkeitsfunktionen FW norm iert auf die Sum me aller Maxima Alk :
Σ A ik
Tj k=alle (np)— Daten
Figure imgf000023_0001
berechnet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , dass eine Größe Gz, die den Gesamtzustand jedes einzelnen Teilsystem s der Brennkraftm aschine abbildet durch die Form el
Figure imgf000023_0002
berechnet wird, wobei K1 ein Wichtungsfaktor ist, der die Wichtigkeit des Fehlers "i" für einen Zustand des Teilsystem s "z" widerspiegelt, die Größe Wιz die gesamte Wahrscheinlichkeit des ersten Ausprägungsgrades des Fehlers "i" im Teilsystem "z", und die Funktion H(x) eine Filterfunktion ist, die sicherstellt, dass der Fehler erst dann berücksichtigt wird, wenn er als "wahrscheinlich" eingestuft wurde, und dass der Zustand des Teilsystems als "fehlerhaft" definiert wird, wenn die Größe Gz größer als ein definierter Schwellenwert G5 ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesamtzustand der Brennkraftmaschine und/oder seiner Teilsysteme als nicht bewertbar klassifiziert wird, wenn das Gewicht der nicht erkennbaren Fehler größer als ein Schwellenwert ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtzustand des Brennkraftmaschine aus dem Zustand der Teilsysteme des Motors berechnet wird.
13. Verfahren zur Diagnose und Isolierung eines oder mehrerer Kompressionsfehler bei mindestens einem Zylinder einer Brennkraftmaschine, wobei der Zylinderdruckverlauf in Abhängigkeit der Kurbelwellenstellung (α) in zumindest einem Arbeitsspiel für mindestens einen Zylinder gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden:
Bestimmen von mindestens zwei Kennwerten (P1, P2) für den Zylinderdruck (P) in bestimmten Kurbelwinkelpositionen (α), wobei ein erster Kennwert (P1) dem Zylinderdruck (P) in einer frühen Phase der Verdichtung und ein zweiter Kennwert (P2) dem Zylinderdruck (P) in einer späten Phase der Verdichtung entspricht;
Ermitteln von zumindest einem dritten Kennwert (εi, rii) für die frühe Phase der Verdichtung, welcher als Anpassungsparameter eines theoretischen Modells des Kompressionsdruckverlaufes an den gemessenen Zylinderdruckverlauf in der frühen Phase der Verdichtung berechnet wird;
Ermitteln von zumindest einem vierten Kennwert (ε2, n2) für die späte Phase der Verdichtung, welcher als Anpassungsparameter des theoretischen Modells des Kompressionsdruckverlaufes an den gemessenen Zylinderdruckverlauf in der späten Phase der Verdichtung berechnet wird;
Definieren von Referenzwerten für jeden der ermittelten Kennwerte (P1, P2; S1, ε2; n 1 , n2);
Berechnen der Abweichungen jedes der ermittelten Kennwerte (P1, P2; S1, ε2; n -i , n2) von den zugehörigen Referenzwerten;
Isolieren eines oder mehrerer Kompressionsfehler durch Abgleich der Kombination der Abweichungen mit einer vordefinierten Fehler-Symptom-Tabelle mittels einer Mustererkennungsmethode.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als dritter und vierter Kennwert (εi , ε2) jeweils ein Verdichtungsverhältnis (ε) verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass als dritter und vierter Kennwert (n1 ; n2) jeweils ein Polytropenexponent (n) verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum indest ein Referenzwert durch einen zuvor am Motor gemessenen und gespeicherten Kennwert gebildet wird.
1 7. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzwerte als betriebspunktabhängige Kennfelder gespeichert werden.
1 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum indest ein Referenzwert aus dem Mittelwert der Kennwerte ( Pi , P2; εi , ε2; n 1 , n2) m ehrerer oder aller Zylinder der Brennkraftm aschine gebildet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zum indest ein Referenzwert aus dem Mittelwert der Kennwerte ( Pi , P2; εi , ε2; n1 ; n2) m ehrerer oder aller Zylinder einer Zylinderbank der Brennkraftm aschine gebildet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert als arithmetischer Mittelwert berechnet wird.
21 . Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert als Medianwert berechnet wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastem peratur (Texh) , vorzugsweise zylinderindividuell gemessen wird und dass zum indest ein Messwert für die Abgastem peratur (TeXh) zur Unterscheidung verschiedener Undichtigkeitsfehler verwendet wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderdruckverlauf über m ehrere Arbeitsspiele gem ittelt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichungen zwischen über mehrere Arbeitsspiele gem ittelten Kennwerten ( P1 , P2; εi , ε2; n 1 , n2) und Referenzwerten bei der Diagnose verwendet werden.
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