WO2009059854A1 - Verfahren und vorrichtung zur durchführung sowohl einer adaption wie einer diagnose bei emissionsrelevanten steuereinrichtungen in einem fahrzeug - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur durchführung sowohl einer adaption wie einer diagnose bei emissionsrelevanten steuereinrichtungen in einem fahrzeug Download PDF

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WO2009059854A1
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WO
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adaptation
emission
diagnosis
relevant control
parameter
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PCT/EP2008/063212
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Carl-Eike Hofmeister
Michael KÄSBAUER
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Continental Automotive Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1402—Adaptive control
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for performing both an adaptation and a diagnosis in emission-relevant control devices in a vehicle, such as the injection of fuel into the respective cylinders.
  • a new drive cycle starts with the restart of the engine (after switching off the ignition key) and ends with the beginning of the following driving cycle.
  • the driving cycle usually consists of different driving conditions, some of which may be more or less suitable for diagnostic and adaptation purposes.
  • the fuel cutoff is relevant for the special diagnosis and adaptation. The longer a drive cycle lasts, the longer is usually the required driving condition.
  • a similar procedure is used for both diagnosis and adaptation of the system.
  • the error detection can not be activated or carried out simultaneously with the adaptation, but successively.
  • this either adapts the system to a slower pace or does not diagnose it often enough.
  • a method is used in which the diagnosis and the adaptation are carried out consecutively for all emission-relevant control devices. Because the diagnosis and the adaptation form a coherent procedure, which takes a correspondingly long time until all procedural.
  • a rather short driving state which is considered in one driving cycle, under certain circumstances, for example, only one adaptation can be carried out, but no subsequent diagnosis.
  • the diagnosis may not be performed sufficiently frequently in the driving cycle in the driving states considered therein, as determined for example by legal requirements.
  • diagnostic procedures were fast enough to meet the execution frequency of a diagnosis.
  • Such an adaptation could be used directly as a diagnosis. Only by newer, especially slow adaptations, a separation of adaptation is required to ensure the necessary execution frequency for the diagnosis.
  • an injection valve characteristic of a controlled fuel injection valve that reflects a reference injection behavior is adapted to age-related changes in an actual injection behavior.
  • the injector is intermittently driven. At least one working cycle with activation of a working cycle without activation of the injection valve precedes this.
  • a rotational speed value of the internal combustion engine is detected for the working cycle with control and at least one for the working cycles without control. Based on the difference of the detected values, a correction of the injection characteristic is then carried out.
  • the object of the invention is to provide a method and a device, in which an implementation of at least a part of the adaptation and the diagnosis in a respective predetermined driving state of a driving cycle can be ensured.
  • this object is achieved by providing a method and a device for carrying out at least part of an adaptation and a diagnosis in emission-relevant control devices of a vehicle.
  • a diagnosis is carried out in at least one of the emission-relevant control devices when it is determined that the vehicle has reached a certain predetermined driving state, for example a fuel cut-off phase or another driving state suitable for diagnosis and adaptation.
  • a certain predetermined driving state for example a fuel cut-off phase or another driving state suitable for diagnosis and adaptation.
  • at least one parameter of an operating point of at least one emission-relevant control device is determined and optimized when it deviates from a desired range or nominal value.
  • At least one adaptation section or part of the adaptation is carried out in at least one of the emission-relevant control devices, wherein at least one parameter of several operating points of the emission-relevant control devices is determined and optimized in the adaptation if this deviates from a desired range or setpoint.
  • the adaptation and the diagnosis are combined and executed as a unit in a driving state of a driving cycle.
  • the diagnosis and the adaptation is divided.
  • the part which can be carried out quickly and permits a first rough adaptation in this case the optimization of at least one parameter of an operating point of an emission-relevant control device, is combined.
  • the part in which the fine adjustment takes place is here the adaptation or adaptation of at least one parameter of several operating points of the emission-relevant control devices.
  • the adaptation requires a longer time in the implementation for the respective emission-related control devices, it is divided into sections, wherein at least a section is performed in the predetermined driving state of the driving cycle. In this way it can be ensured that at least part of the diagnosis and adaptation can be carried out in a respective predefined driving state of a driving cycle, in contrast to the prior art.
  • the adaptation is subdivided into adaptation steps as a function of a predefined driving state.
  • the length of the driving state can be determined, for example, by legal requirements or by assumptions as to how long, for example, the average predetermined driving state, such as a fuel cut-off phase, lasts. In one driving cycle one or more, including different driving conditions can be considered.
  • the division of the adaptation into individual sections in which parts of the adaptation are carried out on the basis of such a driving state has the advantage that the adaptation does not have to be carried out completely in a first driving state, but very simply to several such driving states, for example several fuel cut-off phases or other driving conditions , can be split up wisely.
  • the adaptation By dividing the adaptation based on the length of, for example, a prescribed test cycle or on the basis of an average driving state, it is possible to ensure that the complete diagnosis is carried out for this given test cycle or the average driving state. is required (legally). In addition, it is ensured that always a part of the adaptation takes place and not just either a diagnosis or an adaptation as in cases in the prior art. In normal operation (without consideration of a test cycle), it is ensured that at least part of the adaptation and a maximum possible proportion of the diagnosis are always carried out. This ensures that the system is always adaptable and the diagnostic execution rate is as high as possible.
  • the adaptation is subdivided so that at least one adaptation step and one diagnosis can be carried out in at least one emission-relevant control device within a predefined driving state. In this way, it can be ensured that in the case of driving states which are not shorter than the test cycle prescribed by law, for example, the complete diagnosis and the adaptation can be carried out at least in part.
  • the predetermined driving state for example, a fuel cut-off phase.
  • the fuel cut-off phase has the advantage that in this phase, the driver goes off the gas and the accelerator pedal is no longer actuated, so that injections of very small amounts of fuel done unaffected by the driver. These can be relatively accurately assigned to the cylinders and therefore a more accurate adjustment of a parameter such as the fuel injection amount done.
  • the opening times of the injection valves are optimized for different operating points depending on the desired fuel quantity and the rail pressure. That is, for a given amount of fuel and a given rail pressure, the optimal injection time is determined.
  • the injected fuel quantity has the advantage, for example, that it can be optimized in a particularly simple manner by suitably adjusting the injection time.
  • a parameter is within a desired range, wherein the parameter is adapted in an adaptation cycle of the diagnosis if this parameter is outside the target range.
  • the parameter is preferably approximated to a predetermined desired value in the desired range. This can be done a first rough adjustment. If the parameter reaches the setpoint after the first adjustment cycle, further adaptation of the parameter can also be dispensed with.
  • the adaptation determines whether a parameter is within a desired range. In the event of a deviation from the setpoint value, the fine adjustment parameter is approximated as far as possible to the setpoint value in one or more adjustment cycles.
  • the adaptation has the advantage that the parameter can be further optimized compared to the diagnosis.
  • an error value is stored if the parameter is further outside the desired range after the completion of the diagnosis or the adaptation.
  • the error value may, for example, be a scalar quantity that is correlated to the deviation from the desired value and / or an error code that indicates that the emission-relevant control device is faulty. This has the advantage that such an error value can be retrieved later and determined from it, which of the emission-relevant control devices are faulty.
  • an overall error value is formed from the error values of the emission-relevant control devices and compared with a predefined threshold value, for example an emission limit value. If the total error value exceeds, for example, the emission limit value, a warning message can be issued to the driver by lighting up a warning lamp so that he can visit a workshop in good time.
  • FIG. 1 is a diagram in which a diagnosis of cylinders of a vehicle in a driving state at the beginning of the driving state is performed
  • FIG. 2 is a diagram in which a diagnosis and an adaptation of cylinders of a vehicle in a driving state are performed according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a diagram in which a diagnosis of cylinders of an engine during several or more
  • FIG. 1 shows a diagram which shows the execution of a diagnosis or a first, rather “rough" adaptation of emission-relevant control devices at the beginning of the driving state, whereby in a driving condition which is the length of, for example, a predetermined test cycle of t test 20 minutes, a diagnosis in the individual cylinders of a vehicle engine 1 to 8 performed.
  • the test cycle time t Tes t is sufficient, for example, to make the diagnosis or a first "rough" adjustment of all eight cylinders 1-8 of the vehicle engine, however, the test cycle time t Test is not In other words, in the present test cycle it was possible to carry out a diagnosis of all the cylinders 1-8 but not an adaptation of the cylinders, resulting in short driving cycles the adaptation can not be performed at all, since the total usable time in deceleration phases is used to execute the diagnosis.
  • the emission-relevant control device in this case the respective cylinder, is optimized, for example with regard to its emission behavior.
  • Operating point which allows a direct and / or indirect inference, for example, on an increase in emissions.
  • An example of such a parameter of an operating point is the injected fuel quantity in the respective cylinder in a predetermined driving state or operating state.
  • other parameters can be taken into account that allow a direct and / or indirect inference to an emission behavior. In the following an example of the implementation of a diagnosis is explained in more detail.
  • the diagnosis usually performs a coarser adaptation of the emission-relevant control devices compared with the adaptation when it is determined that a parameter deviates from a desired range or nominal value.
  • a fine adaptation of the emission-relevant control devices takes place, for example, from the parameter previously adapted in the diagnosis.
  • the adaptation For example, considered or optimized at least one parameter in several or substantially all operating points of a respective cylinder, if it deviates from a desired range or setpoint.
  • One such parameter is, for example, the injection time, which is optimized to obtain a desired amount of fuel injection.
  • the fuel injection quantity and the rail pressure are predetermined, for example. In addition to this parameter but also other parameters or combinations of parameters can be optimized in the respective operating points.
  • Rail pressure are adapted, for example, the control values for the actuators that adjust the rail pressures.
  • Another example is the adaptation of the detection of the position of an air control damper, in particular of the measured values when the damper is fully open or closed.
  • the adaptation usually takes longer than the diagnosis. The reason for this is that the diagnosis is made for, for example, just a desired amount of fuel and a set rail pressure.
  • the adaptation for example, contains four fuel quantities and four different ones
  • the invention proceeds as follows.
  • a first division of the adaptation into several sections, ie, for example, at least two or more sections.
  • a predetermined driving state is determined while driving, such as a fuel cut-off phase
  • the invention begins first with a first adaptation section adapt .1.
  • an atomic adaptation step can be carried out at the beginning of the driving state. This is followed by the complete diagnosis of at least some or all of the emission-relevant control devices.
  • the respective parameter of these emission-relevant control devices is within a desired range or has reached a predetermined target value, it can be determined, for example, that the adaptation for these parameters does not need to be continued with these emission-relevant control devices since it already sets the target value is reached. Otherwise, following the diagnosis, for example, the adaptation or the further adaptation sections are activated for the remainder of the driving state.
  • the adaptation is reactivated after the diagnosis for a further adaptation section, for example after the diagnosis has been completely carried out for some or all emission-relevant control devices, or in a next predetermined driving condition.
  • the activation strategy of the diagnosis and the adaptation it can be ensured by the activation strategy of the diagnosis and the adaptation that the necessary adaptation is carried out.
  • the execution frequency of the error detection or the detection of the deviation from the desired range or setpoint can be maximized. In the case of errors detected in the diagnosis, these can be corrected in the adaptation. Activation of the adaptation is thus not required continuously.
  • predetermined driving conditions are determined during normal driving, in which an adaptation and a diagnosis are carried out.
  • the invention is designed so that it can be ensured that at least part of the adaptation and diagnosis can be performed when a detected, predetermined driving state, such as a fuel cut-off phase, is not shorter than a predetermined test cycle time t Tes t.
  • the test cycle time is, as mentioned above, for example, by legal requirements determined or based on empirical values, how long a certain driving condition lasts on average.
  • test cycle time t test can basically also include any other period, depending on the function, purpose or legal requirements.
  • all cylinders 1-8 can also be checked, wherein the adaptation in a first adaptation section adapt .1 only performs a predetermined part on adaptation steps for the cylinders 1-8 and in a second and third adaption section adapt.2, adapt .3 in each case the remaining adaptation steps for the cylinders 1-8, until all adaptation steps of the adaptation for all cylinders 1-8 have been completed.
  • the adaptation sections adapt.1, adapt.2, a-dapt .3 can always be constructed the same or constructed differently, wherein, for example, the adaptation sections of the aforementioned examples can be combined with one another.
  • the division of the adaptation into adaptation sections allows for a multiplicity of variants, in order to achieve an adaptation of all cycles at the end. linder to reach.
  • the adaptation can be divided into any number of adaptation sections.
  • the diagnosis of at least one part or all of the cylinders 1-8 is now carried out. It may be possible, as shown in FIG. 2, for example, that in the test cycle the test cycle time t Test is sufficient to diagnose all eight cylinders tl-t8. In the remaining time following the diagnosis of the cylinders 1-8 can be started with the second adaptation section adapt .2, for example, if it is determined that a parameter of a cylinder deviates from a desired value. This deviation can then be corrected, for example, by the adaptation sections adapt .2 and adapt .3.
  • the adaptation section adapt In the first test cycle during the test cycle time t test, for example, 2 can not be completely terminated and therefore, once a predetermined driving state is again detected, 2 is completed. Thereupon, as shown in FIG. 2, the third adaptation section adapt. 3 can be started. The third adaptation section adapt .3 then again follows the continuation of the diagnosis of the cylinders 1-8 (not shown in FIG. 2). The adaption is concluded when all adaptation sections adapt.1, adapt.2, adapt .3 have been carried out at the end, and thus all cylinders 1-8 have been subjected to an adaptation if, for example, they deviate from a reference range or setpoint in the diagnosis are. Accordingly, the diagnosis for all cylinders 1-8 was carried out. Subsequently, the adaptation and diagnosis, for example, begins again.
  • the minimum duration t test can also be selected longer or shorter than 20 minutes, depending on function, purpose or legal Specification.
  • the subdivision of the adaptation sections a-dapt.l, adapt.2, adapt .3, etc. of the adaptation can then also be suitably selected to ensure that at least one adaptation section adapt .1 can be carried out and at least one, several or all cylinders 1-8 can be subjected to a diagnosis.
  • Fig. 3 the case is shown when, for example, the diagnosis of all cylinders 1-8 is not completed during a driving state.
  • the implementation of the adaptation was omitted in the diagram for reasons of clarity.
  • a diagnosis or diagnosis cycles tl-t5 for at least five cylinders 1-5 can be carried out in addition to a first adaptation section (not shown).
  • a second adaptation section (not shown) is performed and further a diagnosis or diagnostic cycles t6- t8, for example, the next three cylinders 6-8.
  • the diagnosis is actually completed for all cylinders 1-8 and could be terminated at this point while the adaptation continues until it is also completed for all cylinders 1-8.
  • it is in For example, in such a case, it may be desirable to continue the adaptation of the cylinders beginning, for example, with the cylinder 1. In this case, for example, within the time of the predetermined driving condition besides the cylinders 6-8, the cylinders 1-3 or, as in FIG.
  • cylinders 1-5 are adjusted.
  • At least one part of the diagnosis and a part of the adaptation of emission-relevant control devices can be achieved at the same time in a predetermined driving state and at the same time the result of the diagnosis that is as current as possible.
  • the diagnosis can be carried out as follows.
  • a diagnostic cycle t 1 for a first cylinder for example, an amount of fuel is initially injected into the first cylinder with a predetermined injection time, wherein the injection time used is, for example, an injection time that was used in a preceding cycle. It is then determined or estimated in a first estimate whether the amount of fuel is in a desired range or outside the desired range. If the quantity of fuel deviates from the desired range or also to a desired value, then an adaptation cycle is started. In this adjustment cycle, the injection time is now adjusted according to the amount of fuel of the first estimation to achieve improved fuel combustion.
  • the injection time is adjusted in such a way that, if possible, the fuel quantity reaches a predetermined optimized setpoint value or approaches this setpoint value.
  • the amount of fuel is then re-estimated following the injection process with the new injection time. If the fuel quantity is within or again within the desired range or tolerance range, then an error value of zero is stored, since in this case substantially no emission increase is caused by this first cylinder.
  • a so-called error code DTC Diagnostic Trouble Code
  • Error value scaling size
  • DTC is stored as error code that the first cylinder is faulty.
  • the ascertained increase in emissions in the first cylinder does not necessarily have to be so great that an emission value reaches or exceeds a critical value, for example the emission limit. It is crucial that the first cylinder contributes in its injection behavior to an increase in emissions, with a correction alone on an adaptation cycle, for example, using the injection time is not possible.
  • the error values of the individual cylinders 1-8 are added at the end to a total error value. If, for example, this exceeds a predetermined threshold value, for example an emission limit value, then an error message can be output to the driver, for example.
  • a predetermined threshold value for example an emission limit value
  • the DTC error codes for the individual cylinders can be retrieved, for example, in a workshop and it can be determined which of the cylinders is faulty.
  • Such a diagnosis has the advantage that the cylinder can be subjected to a first "coarse" adaptation, whereby, as described above, an injection time is adapted in an adaptation cycle .
  • This can be carried out relatively quickly Injection times for injecting fuel into the cylinder during the predefined driving state can be used and optimized, for example, in a plurality of adaptation cycles so that they reach a predetermined, optimized setpoint or at least approached as far as possible
  • one or more parameters in the respective operating points are optimized during the adaptation.
  • the fuel cut-off phase as a predetermined driving state has the advantage that the driver in this cycle from the gas, so that parameters such as the injected amount of fuel is not affected by the operation of the pedal.
  • parameters such as the injection time
  • further parameters can be considered and optimized in the adaptation as well as in the diagnostics.
  • Such parameters include, for example, occurring deviations in the fuel pressure sensors or FUP sensors, the exhaust gas recirculation, the turbocharger, the Exhaust aftertreatment, the driving values for the actuators setting the rail pressures, etc., just to name a few more examples.
  • the absence of pre-injections and / or post-injections can also be taken into account as parameters.
  • other suitable driving conditions or combinations of driving conditions may also be considered.
  • the number and sequence of diagnosis and adaptation or respective adaptation section in the predefined driving state can be varied as desired.
  • the number and sequence as shown in Figs. 1-3 are merely exemplary. The invention is not limited thereto.

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, bei der eine Durchführung zumindest eines Teiles der Adaption und der Diagnose in einem vorgegebenen Fahrzustand gewährleistet werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung zumindest eines Teils einer Adaption und einer Diagnose bei emissionsrelevanten Steuereinrichtungen eines Fahrzeugs. Das erfindungsgemäße Verfahren weist dabei die Schritte auf : Bestimmen, ob das Fahrzeug einen vorgegebenen Fahrzustand erreicht hat; Durchführen einer Diagnose bei wenigstens einer der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen, wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug den vorgegebenen Fahrzustand erreicht hat, wobei die Diagnose wenigstens einen Parameter eines Betriebspunktes wenigstens einer emissionsrelevanten Steuereinrichtung bestimmt und optimiert, wenn dieser von einem Sollbereich bzw. Sollwert abweicht; und Durchführen wenigstens eines Adaptionsabschnitts der Adaption bei wenigstens einer emissionsrelevanten Steuereinrichtung, wobei in der Adaption wenigstens ein Parameter mehrerer Betriebspunkte der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen bestimmt und optimiert wird, wenn dieser von einem Sollbereich bzw. Sollwert abweicht.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung sowohl einer Adaption wie einer Diagnose bei emissionsrelevanten Steuerein- richtungen in einem Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung sowohl einer Adaption wie einer Diagnose bei e- missionsrelevanten Steuereinrichtungen in einem Fahrzeug, wie beispielsweise der Einspritzung von Kraftstoff in die jeweiligen Zylinder.
Auf emissionsrelevanten Steuereinrichtungen im Automobil werden aus gesetzlichen Gründen diverse Verfahren zur Erkennung von Fehlern durchgeführt. Für verschiedene Strategien wird vom Gesetz eine bestimmte Ausführungshäufigkeit pro Fahrzyklus gefordert. Ein neuer Fahrzyklus beginnt dabei mit dem Neustart des Motors (nach voherigem Abschalten des Zündschlüssels) und endet mit dem Beginn des darauf folgenden Fahrzyk- lus . Der Fahrzyklus besteht dabei in der Regel aus verschiedenen Fahrzuständen, von denen manche für Diagnose- und Adaptionszwecke mehr oder weniger geeignet sein können. Für die spezielle Diagnose und Adaption ist die Schubabschaltung relevant. Je länger ein Fahrzyklus dauert, desto länger liegt üblicherweise auch der benötigte Fahrzustand vor.
In manchen Fällen wird ein ähnliches Verfahren sowohl zur Diagnose als auch zur Adaption des Systems eingesetzt. Dabei kann aber die Fehlererkennung nicht gleichzeitig mit der A- daption aktiviert bzw. durchgeführt werden, sondern nacheinander. Dadurch wird jedoch entweder das System verlangsamt adaptiert oder es findet nicht ausreichend oft eine Diagnose statt. Mit anderen Worten, im Stand der Technik wird ein Verfahren verwendet, bei dem die Diagnose und die Adaption zu- sammenhängend nacheinander für alle emissionsrelevanten Steuereinrichtungen ausgeführt wird. Dadurch, dass aber die Diagnose und die Adaption ein in sich zusammenhängendes Verfahren bilden, das entsprechend lange dauert bis alle Verfahrens- schritte durchlaufen wurden, hat dies zur Folge, dass bei einem eher kurzen Fahrzustand, der in einem Fahrzyklus betrachtet wird, unter Umständen beispielsweise nur eine Adaption durchgeführt werden kann aber keine anschließende Diagnose. Daher kann unter Umständen die Diagnose nicht ausreichend häufig in dem Fahrzyklus bei den darin betrachteten Fahrzuständen durchgeführt werden, wie beispielsweise durch gesetzliche Vorgaben bestimmt ist. In der Vergangenheit waren Diagnose-Verfahren schnell genug, um die Ausführungshäufigkeiten einer Diagnose zu erfüllen. Eine solche Adaption konnte direkt als Diagnose verwendet werden. Erst durch neuere, insbesondere langsame Adaptionen, wird eine Trennung von Adaption erforderlich, um für die Diagnose die notwendige Ausführungshäufigkeit zu gewährleisten.
Aus dem Stand der Technik ist bisher keine Strategie bekannt, die für eine Adaption und Diagnose exklusiv aktiviert werden muss .
Aus der ISOR (initial Statement of reasons) der CARB (California Air Resource Board) ist des Weiteren eine Kraftstoff- einspritzqualitätsüberwachung bekannt, die auf einer Drehzahlauswertung in der Schubabschaltphase basiert, bei der Einspritzung definierter Kleinstmengen. Dabei ist lediglich allgemein das Durchführen einer Art Diagnose und Adaption beschrieben .
Aus der DE 102 57 686 Al ist des Weiteren ein Verfahren zum Anpassen einer Einspritzcharakteristik bekannt. Dabei wird eine ein Referenzeinspritzverhalten wiedergebende Einspritzventilcharakteristik eines angesteuerten Kraftstoff- Einspritzventils an alterungsbedingte Änderungen eines Ist- Einspritzverhaltens angepasst. Hierbei wird, während eines keine Kraftstoffeinspritzung erfordernden Betriebszustands, das Einspritzventil intermittierend angesteuert. Dabei geht mindestens ein Arbeitsspiel mit Ansteuerung einem Arbeitsspiel ohne Ansteuerung des Einspritzventils voran. Dabei wird jeweils ein Drehzahlwert der Brennkraftmaschine detektiert für das Arbeitsspiel mit Ansteuerung und mindestens einer für die Arbeitsspiele ohne Ansteuerung. Anhand der Differenz der detektieren Werte wird dann eine Korrektur der Einspritzcharakteristik vorgenommen.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, bei der eine Durchführung zumindest eines Teiles der Adaption und der Diagnose in einem jeweiligen vorgegebenen Fahrzustand eines Fahrzyklus gewährleistete wer- den kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung zumindest eines Teils einer Adaption und einer Diagnose bei emissionsrelevan- ten Steuereinrichtungen eines Fahrzeugs bereitgestellt wird. Hierbei wird eine Diagnose bei wenigstens einer der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen durchgeführt, wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug einen bestimmten vorgegebenen Fahrzustand erreicht hat, beispielsweise eine Schubabschalt- phase oder einen anderen für eine Diagnose und Adaption geeigneten Fahrzustand. Bei der Diagnose wird dabei wenigstens ein Parameter eines Betriebspunktes wenigstens einer emissionsrelevanten Steuereinrichtung bestimmt und optimiert, wenn dieser von einem Sollbereich bzw. Sollwert abweicht. Des Wei- teren wird wenigstens ein Adaptionsabschnitt bzw. ein Teil der Adaption bei wenigstens einer der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen durchgeführt, wobei in der Adaption wenigstens ein Parameter mehrerer Betriebspunkte der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen bestimmt und optimiert wird, wenn dieser von einem Sollbereich bzw. Sollwert abweicht.
Dies hat den Vorteil, dass in einem normalen, vorgegebenen Fahrzustand eines Fahrzyklus ein Teil der Diagnose und der Adaption bei emissionsrelevanten Steuereinrichtung vorgenom- men werden kann. Im Stand der Technik sind die Adaption und die Diagnose zusammengefasst und werden als eine Einheit in einem Fahrzustand eines Fahrzyklus ausgeführt. Bei der Erfindung wird dagegen die Diagnose und die Adaption aufgeteilt. Dabei wird in der Diagnose beispielsweise der Teil zusammen- gefasst, der schnell durchgeführt werden kann und eine erste grobe Anpassung erlaubt, hier die Optimierung wenigstens eines Parameters eines Betriebspunktes einer emissionsrelevan- ten Steuereinrichtung. Auf der anderen Seite wird in der A- daption der Teil ausgeführt, in der die Feinanpassung erfolgt, hier die Anpassung bzw. Adaption wenigstens eines Parameters mehrere Betriebspunkte der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen. Da die Adaption eine längere Zeit bei der Durchführung für die jeweiligen emissionsrelevanten Steuereinrichtungen benötigt, wird sie in Abschnitte aufgeteilt, wobei wenigstens ein Abschnitt in dem vorgegebenen Fahrzustand des Fahrzyklus durchgeführt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass zumindest ein Teil der Diagnose und Adaption in einem jeweiligen vorgegebenen Fahrzustand eines Fahrzyklus durchgeführt werden kann, im Gegensatz zum Stand der Technik.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Adaption in Adaptionsschritte unterteilt, in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Fahrzustand. Die Länge des Fahrzustands kann dabei beispielsweise durch gesetzliche Vorgaben bestimmt sein oder durch Annahmen, wie lange beispielsweise der durchschnittliche vorgegebene Fahrzustand, wie beispielsweise eine Schubabschaltphase, andauert. In einem Fahrzyklus können dabei ein oder mehrere, darunter verschiedene Fahrzustände betrachtet werden. Die Aufteilung der Adaption in einzelne Abschnitte in denen Teile der Adaption durchgeführt werden auf Basis eines solchen Fahrzustands hat den Vorteil, dass die Adaption nicht komplett in einem ersten Fahrzustand durchgeführt werden muss, sondern sehr einfach auf mehrere solcher Fahrzustände, beispielsweise mehrere Schubabschaltphasen oder andere Fahrzustände, sinnvoll aufgeteilt werden kann. Indem die Adaption anhand der Länge beispielsweise eines vorge- schriebenen Testzyklus oder anhand eines durchschnittlichen Fahrzustands aufgeteilt wird, kann sichergestellt werden, dass für diesen vorgegebenen Testzyklus bzw. den durchschnittlichen Fahrzustand die vollständige Diagnose durchge- führt wird (gesetzlich) gefordert. Außerdem ist sichergestellt, dass immer auch ein Teil der Adaption stattfindet und eben nicht nur entweder eine Diagnose oder eine Adaption wie in Fällen im Stand der Technik. Im normalen Betrieb (ohne Be- rücksichtigung eines Testzyklus) ist sichergestellt, dass immer zumindest ein Teil der Adaption und ein maximal möglicher Anteil der Diagnose durchgeführt wird. Dadurch ist sichergestellt, dass das System immer adaptierbar ist und die Diagnose-Ausführungsrate so hoch wie möglich ist.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäße Ausführungsform wird die Adaption so aufgeteilt, dass wenigstens ein Adaptionsschritt und eine Diagnose bei wenigstens einer emissionsrelevanten Steuereinrichtung innerhalb eines vorgegebenen Fahrzu- Stands durchgeführt werden können. Dadurch kann gewährleistet werden, dass bei Fahrzuständen, die nicht kürzer als der beispielsweise gesetzlich vorgegebene Testzyklus sind, die vollständige Diagnose und die Adaption zumindest zum Teil durchgeführt werden können.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird, wenn die Diagnose für alle emissionsrelevanten Steuereinrichtungen bereits durchgeführt ist und die Adaption noch nicht abgeschlossen ist, die Diagnose fortgesetzt, bis die Adaption vollständig durchgeführt ist. Dies hat den Vorteil, dass die Ergebnisse der Diagnose aktualisiert werden können, bis die Adaption abgeschlossen ist.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der vorgegebene Fahrzustand beispielsweise eine Schubabschaltphase. Die Schubabschaltphase hat den Vorteil, dass in dieser Phase der Fahrer vom Gas geht und das Gaspedal nicht mehr betätigt, so dass Einspritzungen von Kleinstmengen an Kraftstoff unbeeinflusst vom Fahrer erfolgen. Diese können relativ genau den Zylindern zugeordnet werden und daher eine genauere Anpassung eines Parameters wie der Kraftstoffeinspritzmenge erfolgen . Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden bei der Diagnose bzw. der Adaption als Parameter beispielsweise die Öffnungszeiten der Einspritzventile optimiert für verschiedene Betriebspunkte abhängig von der gewünschten Kraftstoffmen- ge und des Raildrucks. Das heißt für eine vorgegebene Kraftstoffmenge und einen vorgegebenen Raildruck wird die optimale Einspritzzeit ermittelt. Die eingespritzte Kraftstoffmenge hat beispielsweise den Vorteil, dass sie besonders einfach optimiert werden kann, durch ein entsprechendes Anpassen der Einspritzzeit.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird in der Diagnose bestimmt, ob ein Parameter in einem Sollbereich liegt, wobei der Parameter in einem Anpassungszyklus der Diagnose angepasst wird, wenn dieser außerhalb des Sollbereichs liegt. Der Parameter wird dabei vorzugsweise einem vorgegebenen Sollwert in dem Sollbereich angenähert. Hierdurch kann eine erste grobe Anpassung erfolgen. Erreicht der Parameter nach dem ersten Anpassungszyklus den Sollwert, so kann auf eine weitere Adaption des Parameters auch verzichtet werden.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird in der Adaption bestimmt, ob ein Parameter in einem Sollbereich liegt. Bei einer Abweichung von dem Sollwert wird der Parame- ter für eine Feinanpassung dabei in einem oder mehreren Anpassungszyklen soweit als möglich dem Sollwert angenähert. Die Adaption hat hierbei den Vorteil, dass der Parameter weiter optimiert werden kann gegenüber der Diagnose.
Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Fehlerwert abgespeichert, wenn der Parameter nach Beendigung der Diagnose bzw. der Adaption weiter außerhalb des Sollbereichs liegt. Der Fehlerwert kann hierbei beispielsweise eine skalare Größe sein, die in Korrelation zu der Abwei- chung von dem Sollwert gesetzt ist und/oder ein Fehlercode, der angibt, dass die emissionsrelevante Steuereinrichtung fehlerbehaftet ist. Dies hat den Vorteil, dass ein solcher Fehlerwert später abgerufen und daraus bestimmt werden kann, welche der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen fehlerbehaftet sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird aus den Fehlerwerten der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen ein Gesamtfehlerwert gebildet und mit einem vorgegebenen Schwellenwert, beispielsweise einem Emissionsgrenzwert verglichen. Übersteigt der Gesamtfehlerwert beispielsweise den Emissionsgrenzwert, so kann an den Fahrer eine Warnmeldung ausgegeben werden, durch Aufleuchten einer Warnlampe, so dass dieser rechtzeitig eine Werkstatt aufsuchen kann.
Die Erfindung wird nun anhand von verschiedenen Ausführungsformen in den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 ein Diagramm in welchem eine Diagnose von Zylindern eines Fahrzeugs in einem Fahrzustand am Anfang des Fahrzustands durchgeführt wird, Fig. 2 ein Diagramm in welchem eine Diagnose und eine Adaption von Zylinder eines Fahrzeugs in einem Fahrzustand gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden, und Fig. 3 ein Diagramm in welchem eine Diagnose von Zylindern eines Motors während verschiedener bzw. mehrerer
Fahrzustände durchgeführt wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist zunächst ein Diagramm dargestellt, das die Durchführung einer Diagnose bzw. einer ersten eher „groben" Anpassung von emissionsrelevanten Steuereinrichtungen am Anfang des Fahrzustands zeigt. Dabei wird in einem Fahrzustand, der die Länge beispielsweise eines vorgegebenen Testzyklus von tTest = 20 min aufweist, eine Diagnose bei den einzelnen Zylindern eines Fahrzeugmotors 1 bis 8 durchgeführt.
Zusätzlich zu der Diagnose aller Zylinder 1-8 kann jedoch häufig keine vollständige Adaption bzw. Feinanpassung aller Zylinder 1-8 erfolgen, da hierfür der Fahrzustand, wie beispielsweise eine Schubabschaltphase, gewöhnlich nicht ausreichend lang ist. Im vorliegenden Fall, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, reicht die Testzykluszeit tTest beispielsweise aus, um die Diagnose bzw. eine erste „grobe" Anpassung aller acht Zylinder 1-8 des Fahrzeugmotors vorzunehmen. Jedoch ist die Testzykluszeit tTest nicht mehr ausreichend, um auch noch eine Adaption der Zylinder 1-8 durchzuführen. Mit anderen Worten, in dem vorliegenden Testzyklus konnte zwar eine Diagnose al- ler Zylinder 1-8 durchgeführt werden aber keine Adaption der Zylinder. Dieses führt bei kurzen Fahrzyklen dazu, dass die Adaption gar nicht durchgeführt werden kann, da die gesamte nutzbare Zeit in Schubphasen zur Ausführung der Diagnose verwendet wird.
Bei der Adaption und Diagnose wird die emissionsrelevante Steuereinrichtung, hier der jeweilige Zylinder, beispielsweise hinsichtlich seines Emissionsverhaltens optimiert.
Hierzu wird bei der Diagnose wenigstens ein Parameter eines
Betriebspunktes betrachtet, der einen direkten und/oder indirekten Rückschluss beispielsweise auf einen Emissionszuwachs zulässt. Ein Beispiel für einen solchen Parameter eines Betriebspunktes ist die eingespritzte Kraftstoffmenge in den jeweiligen Zylinder in einem vorgegebenen Fahrzustand bzw. Betriebszustand. Neben der Kraftstoffmenge können aber auch andere Parameter berücksichtigt werden, die einen direkten und/oder indirekten Rückschluss auf ein Emissionsverhalten zulassen. Im nachfolgenden wird ein Beispiel der Durchführung einer Diagnose näher erläutert.
Die Diagnose führt normalerweise eine im Vergleich zur Adaption erste gröbere Anpassung der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen durch, wenn festgestellt wird, dass ein Parame- ter von einem Sollbereich bzw. Sollwert abweicht. Bei der A- daption erfolgt wiederum eine Feinanpassung der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen, beispielsweise von dem zuvor in der Diagnose angepassten Parameter. So wird in der Adaption beispielsweise wenigstens ein Parameter in mehreren oder im Wesentlichen allen Betriebspunkten eines jeweiligen Zylinders betrachtet bzw. optimiert, wenn dieser von einem Sollbereich bzw. Sollwert abweicht. Ein solcher Parameter ist beispiels- weise die Einspritzzeit, die optimiert wird, um eine gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge zu erhalten. Die Kraftstoffeinspritzmenge und der Raildruck sind dabei beispielsweise vorgegeben. Neben diesem Parameter können aber auch weitere Parameter oder Kombinationen von Parametern in den jeweiligen Betriebspunkten optimiert werden. Für den
Raildruck werden dabei beispielsweise die Ansteuerwerte für die Aktuatoren, die die Raildrücke einstellen, adaptiert. Ein anderes Beispiel ist die Adaption der Erfassung der Position einer Luftregelklappe, insbesondere der Messwerte bei voll- ständig geöffneter oder geschlossener Klappe. Die Adaption dauert dabei normalerweise länger als die Diagnose. Der Grund hierfür ist, dass die Diagnose für beispielsweise genau eine gewünschte Kraftstoffmenge und einen festgelegten Raildruck durchgeführt wird. Die Adaption hingegen findet für bei- spielsweise je vier Kraftstoffmengen und vier verschiedene
Raildrücke (also sechzehn verschiedene Betriebspunkte) statt. Außerdem wird die Adaption länger ausgeführt, um eine bessere Statistik zu erhalten.
Um im Gegensatz zum Stand der Technik im Wesentlichen zu gewährleisten, dass in einem vorbestimmten Fahrzustand zumindest ein Teil einer vorgegebenen Adaptionen bzw. Diagnose durchgeführt wird, verfährt die Erfindung wie folgt. Gemäß der Erfindung erfolgt zunächst eine Aufteilung der Adaption in mehrere Abschnitte, d.h. beispielsweise wenigstens zwei oder mehr Abschnitte. Wird nun im Fahrbetrieb ein vorbestimmter Fahrzustand festgestellt, wie beispielsweise eine Schubabschaltphase, so beginnt die Erfindung zunächst mit einem ersten Adaptionsabschnitt adapt .1. Als erste Adaptionsab- schnitt adapt .1 kann zu Beginn des Fahrzustands beispielsweise ein atomarer Adaptionsschritt ausgeführt werden. Daraufhin erfolgt die vollständig Diagnose zumindest einiger oder aller emissionsrelevanter Steuereinrichtungen. Wird hierbei bei- spielsweise festgestellt, dass der jeweilige Parameter dieser emissionsrelevanten Steuereinrichtungen in einem Sollbereich liegt oder einen vorgegeben Sollwert erreicht hat, so kann beispielsweise festgelegt werden, dass die Adaption für die- sen Parameter bei diesen emissionsrelevanten Steuereinrichtungen nicht weiter fortgesetzt werden muss, da er den Sollwert bereits erreicht ist. Ansonsten werden im Anschluss an die Diagnose beispielsweise für den Rest des Fahrzustands die Adaption bzw. die weiteren Adaptionsabschnitte aktiviert.
Mit anderen Worten, wird während der Diagnose beispielsweise eine Abweichung der emissionsrelevanten Steuereinrichtung vom Sollwert festgestellt, so wird die Adaption im Anschluss an die Diagnose reaktiviert für einen weiteren Adaptionsab- schnitt, beispielsweise nach dem vollständigen Ausführen der Diagnose für einen Teil oder alle emissionsrelevanten Steuereinrichtungen, oder in einem nächsten vorgegebenen Fahrzustand. Auf diese Weise kann durch die Aktivierungsstrategie der Diagnose und der Adaption sichergestellt werden, dass die notwendige Adaption ausgeführt wird. Die Ausführungshäufigkeit der Fehlererkennung bzw. die Erkennung der Abweichung vom Sollbereich bzw. Sollwert kann dadurch maximiert werden. In dem Fall von in der Diagnose erkannten Fehlern können diese in der Adaption korrigiert werden. Eine Aktivierung der Adaption ist damit nicht kontinuierlich erforderlich.
In Fig. 1 wird als Beispiel statt eines festgestellten Fahrzustands ein Testzyklus mit einer Testzykluszeit tTest = 20 min verwendet und daran das erfindungsgemäße Prinzip erläu- tert. Grundsätzlich werden aber im normalen Fahrbetrieb vorbestimmte Fahrzustände bestimmt, in denen eine Adaption und eine Diagnose durchgeführt werden. Dabei ist die Erfindung so ausgelegt, dass gewährleistet werden kann, dass zumindest ein Teil der Adaption und Diagnose durchgeführt werden kann, wenn ein festgestellter, vorbestimmter Fahrzustand, wie beispielsweise eine Schubabschaltphase, nicht kürzer als eine vorgegebene Testzykluszeit tTest ist. Die Testzykluszeit wird dabei, wie zuvor genannt, beispielsweise durch gesetzliche Vorgaben bestimmt oder aufgrund von Erfahrungswerten, wie lange ein bestimmter Fahrzustand durchschnittlich andauert.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im nachfolgenden anhand eines Testzyklus mit einer Testzykluszeit tTest = 20 min erläutert, wobei die Testzykluszeit tTest grundsätzlich auch jede andere Zeitdauer mit umfassen kann, je nach Funktion, Einsatzzweck oder gesetzlichen Vorgaben.
Die Unterteilung der Adaption in verschiedene Abschnitte a- dapt.l, adapt.2, adapt .3 kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. So kann in den jeweiligen Adaptionsabschnitten adapt.1, adapt.2, adapt .3 ein Teil der Zylinder 1-8 geprüft werden, wobei für jeden der Zylinder eine vollständige Adaption durchgeführt wird.
Alternativ können auch alle Zylinder 1-8 geprüft werden, wobei die Adaption in einem ersten Adaptionsabschnitt adapt .1 nur einen vorbestimmten Teil an Adaptionsschritten für die Zylinder 1-8 durchführt und in einem zweiten und dritten A- daptionsabschnitt adapt.2, adapt .3 jeweils die verbleibenden Adaptionsschritte für die Zylinder 1-8, bis alle Adaptionsschritte der Adaption für alle Zylinder 1-8 durchlaufen wurden .
Grundsätzlich können aber in den jeweiligen Adaptionsabschnitten adapt.1, adapt. 2, adapt. 3 beispielsweise immer nur für einen Teil der Zylinder 1-8 auch nur ein Teil der A- daptionsschritte durchgeführt werden, bis am Ende aller Adap- tionsabschnitte adapt.1, adapt .2 , adapt .3 alle Zylinder 1-8 einer vollständigen Adaption unterzogen worden sind. Des Weiteren können die Adaptionsabschnitte adapt.1, adapt.2, a- dapt .3 immer gleich aufgebaut oder unterschiedlich aufgebaut sein, wobei beispielsweise die Adaptionsabschnitte der vorge- nannten Beispiele miteinander kombiniert werden können. Die Aufteilung der Adaption in Adaptionsabschnitte lässt eine Vielzahl von Varianten zu, um am Ende eine Adaption aller Zy- linder zu erreichen. Dabei kann die Adaption in beliebig viele Adaptionsabschnitte unterteilt werden.
Nachdem der erste Adaptionsabschnitt adapt .1 in dem Fahrzu- stand in Fig. 2 abgeschlossen ist erfolgt nun die Diagnose zumindest eines Teils oder aller Zylinder 1-8. Dabei kann es möglich sein, wie in Fig. 2 gezeigt ist, dass beispielsweise in dem Testzyklus die Testzykluszeit tTest ausreicht, um alle acht Zylinder tl-t8 einer Diagnose zu unterziehen. In der noch verbleibenden Zeit kann im Anschluss an die Diagnose der Zylinder 1-8 mit dem zweiten Adaptionsabschnitt adapt .2 begonnen werden, wenn beispielsweise festgestellt wird, dass ein Parameter eines Zylinders von einem Sollwert abweicht. Diese Abweichung kann dann beispielsweise durch die Adapti- onsabschnitte adapt .2 und adapt .3 korrigiert werden.
Der Adaptionsabschnitt adapt. 2 kann in dem ersten Testzyklus während der Testzykluszeit tTest beispielsweise jedoch nicht ganz beendet werden und wird daher sobald ein vorbestimmter Fahrzustand erneut festgestellt wird abgeschlossen. Daraufhin kann, wie in Fig. 2 gezeigt ist, mit dem dritten Adaptionsabschnitt adapt .3 begonnen werden. Auf den dritten Adaptionsabschnitt adapt .3 folgt dann wieder die Fortsetzung der Diagnose der Zylinder 1-8 (nicht dargestellt in Fig. 2) . Die A- daption wird abgeschlossen, wenn am Ende alle Adaptionsabschnitte adapt.1, adapt.2, adapt .3 ausgeführt wurden und somit alle Zylinder 1-8 einer Adaption unterzogen wurden, wenn diese beispielsweise von einem Sollbereich bzw. Sollwert in der Diagnose abgewichen sind. Entsprechend wurde auch die Di- agnose für alle Zylinder 1-8 durchgeführt. Anschließend beginnt die Adaption und Diagnose beispielsweise wieder von neuem.
Können hierbei, wie in Fig. 2 gezeigt ist, beispielsweise al- Ie Zylinder 1-8 zuerst einer vollständigen Diagnose unterzogen werden, während die Adaption noch nicht für alle Zylinder 1-8 vollständig durchgeführt werden konnte, so kann beispielsweise die Diagnose der Zylinder 1-8 entweder beendet oder einfach von vorne fortgesetzt werden. Dieser zuletzt genannte Fall wird im Folgenden noch näher mit Bezug auf Fig. 3 erläutert .
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass in jedem vorbestimmten Fahrzustand eine zumindest teilweise Diagnose und Adaption von Zylindern 1-8 durchgeführt werden kann. Als Mindestdauer eines Fahrzustands wird dabei beispielsweise eine Fahrzustandsdauer von tTest = 20 min vorausgesetzt gemäß NEDC New European Driving Cycle EURO 3, 4. Die Mindestdauer tTest kann jedoch auch länger oder kürzer als 20 min gewählt werden, je nach Funktion, Einsatzzweck oder gesetzlichen Vorgabe. Abhängig von der vorgegebenen Fahrzustandsdauer tTest kann dann auch die Unterteilung der Adaptionsabschnitte a- dapt.l, adapt.2, adapt .3 usw. der Adaption geeignet gewählt werden, um sicherzustellen, dass zumindest ein Adaptionsabschnitt adapt .1 durchgeführt werden kann und wenigstens einer, mehrere oder alle Zylinder 1-8 einer Diagnose unterzogen werden können.
In Fig. 3 ist nun der Fall gezeigt, wenn beispielsweise die Diagnose aller Zylinder 1-8 während eines Fahrzustands noch nicht abgeschlossen ist. Die Durchführung der Adaption wurde dabei in dem Diagramm aus Gründen der Übersichtlichkeit weg- gelassen. In dem vorliegenden Fall kann während der Dauer eines vorbestimmten Fahrzustands, beispielsweise einer Schubabschaltphase, neben einem ersten Adaptionsabschnitt (nicht dargestellt) eine Diagnose bzw. Diagnosezyklen tl-t5 für zumindest fünf Zylinder 1-5 durchgeführt werden. Beim erneuten Feststellen des vorgegebenen Fahrzustands wird beispielsweise ein zweiter Adaptionsabschnitt (nicht dargestellt) durchgeführt und des Weiteren eine Diagnose bzw. Diagnosezyklen t6- t8 beispielsweise der nächsten drei Zylinder 6-8. Damit ist die Diagnose eigentlich für alle Zylinder 1-8 abgeschlossen und könnte an dieser Stelle beendet werden, während die Adaption fortgesetzt wird, bis auch sie für alle Zylinder 1-8 abgeschlossen ist. Um aber ein möglichst genaues bzw. aktuelles Ergebnis bei der Adaption und Diagnose zu erhalten, ist es in einem solchen Fall beispielsweise wünschenswert, die Anpassung bzw. Adaption der Zylinder fortzusetzen, beginnend beispielsweise mit dem Zylinder 1. In diesem Fall können beispielsweise innerhalb der Zeit des vorbestimmten Fahrzustands neben den Zylindern 6-8 noch die Zylinder 1-3 oder, wie in
Fig. 3 beispielsweise gezeigt ist, die Zylinder 1-5 angepasst werden .
Auf diese Weise kann in einem vorbestimmten Fahrzustand gleichzeitig einmal zumindest ein Teil der Diagnose und ein Teil der Adaption von emissionsrelevanten Steuereinrichtungen, wie beispielsweise den Zylindern, erreicht werden und gleichzeitig auch ein möglichst aktuelles Ergebnis der Diagnose .
Im folgenden soll kurz ein Beispiel für die Durchführung einer Diagnose beispielsweise bei einem Zylinder erläutert werden, wie sie bei der Erfindung durchgeführt werden kann, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese Form der Diagnose beschränkt ist. Es ist für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass es eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten gibt, um eine Diagnose durchzuführen, insbesondere auch mit Blick auf die Art der emissionsrelevanten Steuereinrichtung die einer Diagnose unterzogen wird und des Parameters der op- timiert werden soll.
Die Diagnose kann folgendermaßen durchgeführt werden. In einem Diagnosezyklus tl für einen ersten Zylinder wird beispielsweise zunächst eine Kraftstoffmenge mit einer vorgege- benen Einspritzzeit in den ersten Zylinder eingespritzt, wobei als Einspritzzeit beispielsweise eine Einspritzzeit eingesetzt wird, die in einem vorhergehenden Zyklus verwendet wurde. Dann wird festgestellt bzw. in einer ersten Schätzung abgeschätzt, ob die Kraftstoffmenge in einem Sollbereich liegt oder außerhalb des Sollbereichs. Weicht die Kraftstoffmenge von dem Sollbereich oder auch einem Sollwert ab, so wird ein Anpassungszyklus gestartet. In diesem Anpassungszyklus wird nun die Einspritzzeit entsprechend der Kraftstoffmenge der ersten Schätzung angepasst, um eine verbesserte bzw. optimale Kraftstoffverbrennung zu erzielen. Dabei wird die Einspritzzeit derart angepasst, dass die Kraftstoffmenge nach Möglichkeit einen vorgegebenen optimierten Sollwert erzielt bzw. diesem Sollwert angenähert wird. Die Kraftstoffmenge wird dann im Anschluss an den Einspritzvorgang mit der neuen Einspritzzeit erneut abgeschätzt. Liegt die Kraftstoffmenge dabei innerhalb oder wieder inner- halb des Sollbereichs bzw. Toleranzbereichs, so wird ein Fehlerwert von Null abgespeichert, da in diesem Fall im Wesentlichen noch kein Emissionszuwachs durch diesen ersten Zylinder verursacht wird. Des Weiteren kann wahlweise zusätzlich ein sog. Fehlercode DTC (Diagnostic Trouble Code) abgespei- chert werden, der angibt, dass der erste Zylinder fehlerfrei ist .
Liegt die Kraftstoffmenge jedoch wieder außerhalb des Sollbereichs und kann die Einspritzzeit nicht soweit angepasst wer- den, dass eine optimale Kraftstoffverbrennung erzielt werden kann, da die hierfür notwendige Einspritzzeit für die abgeschätzte Kraftstoffmenge beispielsweise eine maximale oder minimale Einspritzzeit überschreitet bzw. unterschreitet, so wird als Fehlerwert (skalare Größe) ein Wert ungleich Null bzw. größer Null gesetzt, da in diesem Fall ein Emissionszuwachs an dem untersuchten ersten Zylinder auftritt. Die Größe des Fehlerwerts kann hierbei beispielsweise abhängig von der Größe der Abweichung von dem Sollwert oder dem Sollbereich festgelegt werden. Darüber hinaus wird als Fehlercode DTC ab- gespeichert, dass der erste Zylinder fehlerbehaftet ist.
Der festgestellte Emissionszuwachs bei dem ersten Zylinder, muss hierbei nicht zwangsläufig bereits so groß sein, dass ein Emissionswert einen kritischen Wert, beispielsweise die Emissionsgrenze, erreicht oder übersteigt. Entscheidend ist, dass der erste Zylinder in seinem Einspritzverhalten zu einem Emissionszuwachs beiträgt, wobei eine Korrektur allein über einen Anpassungszyklus beispielsweise mit Hilfe der Einspritzzeit nicht möglich ist.
Die Fehlerwerte der einzelnen Zylinder 1-8 werden am Ende zu einem Gesamtfehlerwert addiert. Übersteigt dieser beispielsweise einen vorgegebenen Schwellenwert, beispielsweise einen Emissionsgrenzwert, so kann beispielsweise eine Fehlermeldung an den Fahrer ausgegeben werden. Die Fehlercodes DTC für die einzelnen Zylinder können dabei beispielsweise in einer Werk- statt abgerufen werden und bestimmt werden, welcher der Zylinder fehlerbehaftet ist.
Eine solche Diagnose hat den Vorteil, dass der Zylinder einer ersten „groben" Anpassung unterzogen werden kann, wobei, wie zuvor beschrieben, eine Einspritzzeit in einem Anpassungszyklus angepasst wird. Dies lässt sich verhältnismäßig schnell durchgef(ihren . Bei der Adaption können dagegen beispielsweise verschiedene Einspritzzeiten zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder während des vorgegebenen Fahrzustands verwen- det werden und beispielsweise in mehreren Anpassungszyklen soweit optimiert werden, dass sie einen vorgegebenen, optimierten Sollwert erreichen oder diesem zumindest soweit als möglich angenähert werden. Daneben können in der Adaption nicht nur ein Betriebspunkt sonder eine Vielzahl oder alle Betriebspunkte eines jeweiligen Zylinders optimiert werden. In diesem Zusammenhang werden bei der Adaption ein oder mehrere Parameter in den jeweiligen Betriebspunkten optimiert.
Die Schubabschaltphase als vorbestimmten Fahrzustand hat hierbei den Vorteil, dass der Fahrer in diesem Zyklus vom Gas geht, so dass Parameter wie die eingespritzte Kraftstoffmenge nicht durch die Betätigung des Pedals beeinflusst werden.
Neben Parametern, wie der Einspritzzeit können in der Adapti- on wie in der Diagnose weitere Parameter betrachtet und optimiert werden. Solche Parameter umfassen beispielsweise auftretende Abweichungen bei den Kraftstoffdrucksensoren bzw. FUP Sensoren, die Abgasrückführung, die Turboaufladung, die Abgasnachbehandlung, die Ansteuerwerte für die Aktuatoren die die Raildrücke einstellen usw., um nur einige weitere Beispiele zu nennen. Des Weiteren können als Parameter auch das Fehlen von Vor- und/oder Nacheinspritzungen berücksichtigt werden. Darüber hinaus können neben einer Schubabschaltphase als vorbestimmten Fahrzustand auch andere geeignete Fahrzustände oder Kombinationen von Fahrzuständen betrachtet werden .
Des Weiteren kann die Anzahl und Abfolge von Diagnose und A- daption bzw. jeweiligem Adaptionsabschnitt in dem vorgegebenen Fahrzustand beliebig variiert werden. Die Anzahl und Abfolge, wie sie in den Fig. 1-3 gezeigt sind, sind lediglich beispielhaft. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Durchführung zumindest eines Teils einer Adaption und einer Diagnose bei emissionsrelevanten
Steuereinrichtungen eines Fahrzeugs, mit den Schritten: a) Bestimmen, ob das Fahrzeug einen vorgegebenen Fahrzustand erreicht hat, b) Durchführen einer Diagnose (tl-t8) bei wenigstens einer der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen, wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug den vorgegebenen Fahrzustand erreicht hat, wobei die Diagnose wenigstens einen Parameter eines Betriebspunktes wenigstens einer emissionsrelevanten Steuerein- richtung bestimmt und optimiert, wenn dieser von einem Sollbereich bzw. Sollwert abweicht, und c) Durchführen wenigstens eines Adaptionsabschnitts (adapt .1-adapt .3) der Adaption bei wenigstens einer emissionsrelevanten Steuereinrichtung, wobei in der Adaption wenigstens ein Parameter mehrerer Betriebspunkte der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen bestimmt und optimiert wird, wenn dieser von einem Sollbereich bzw. Sollwert abweicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilung der Adaption in Adaptionsabschnitte (a- dapt .1-adapt .3) in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Testzyklus gewählt ist, wobei wenigstens ein Adaptionsabschnitt (adapt .1 -adapt .3) und eine Diagnose für we- nigstens eine emissionsrelevante Steuereinrichtung innerhalb des vorgegebene Testzyklus durchführbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Diagnose für alle emissionsrelevanten Steuereinrichtungen durchgeführt ist, während die Adaption der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen noch nicht abgeschlossen ist, die Diagnose entweder beendet wird oder fortgesetzt wird, bis die Adaption vollständig durchgeführt ist.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Fahrzustand beispielsweise eine Schubabschaltphase ist.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die emissionsrelevanten Steuereinrichtungen die Zylinder eines Fahrzeugmotors sind.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Diagnose (tl-t8) bzw. der Adaption als Parameter beispielsweise eine Einspritzzeit von Kraftstoff in einen Zylinder optimiert wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Adaptionsabschnitt
(adapt .1-adapt .3) alle Adaptionsschritte für eine emissionsrelevante Steuereinrichtung durchgeführt werden und/oder ein Teil der Adaptionsschritte für mehrere der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen .
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Diagnose (tl-t8) bestimmt wird, ob der Parameter in einem Sollbereich liegt, wobei der Parameter in einem Anpassungszyklus an- gepasst wird, wenn dieser außerhalb des Sollbereichs liegt, wobei der Parameter einem vorgegebenen Sollwert in dem Sollbereich vorzugsweise angenähert wird.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Adaption bestimmt wird, ob ein Parameter in einem Sollbereich liegt, wobei der Parameter in einem oder mehreren Anpassungszyklen weitestgehend an einen vorgegeben Sollwert angenähert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich- net, dass ein Fehlerwert abgespeichert wird, wenn der
Parameter nach Beendigung der Diagnose und/oder der A- daption außerhalb des Sollbereichs liegt, wobei der Feh¬ lerwert beispielsweise eine skalare Größe ist, die in Korrelation zu der Abweichung von dem Sollwert gesetzt ist und/oder einen Fehlercode enthält, der angibt, dass die emissionsrelevante Steuereinrichtung fehlerbehaftet ist .
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerwerte der emissionsrelevanten Steuereinrichtungen zu einem Gesamtfehlerwert summiert werden und wo¬ bei eine Fehlermeldung an den Fahrer ausgegeben wird, wenn der Gesamtfehlerwert einen Schwellenwert über¬ schreitet, wobei der Schwellenwert beispielsweise ein Emissionsgrenzwert ist.
12. Vorrichtung zur Durchführung zumindest eines Teils einer Adaption und einer Diagnose bei emissionsrelevanten Steuereinrichtungen eines Fahrzeugs, mit: a) Einer Fahrzustandsbestimmungseinrichtung die bestimmt, ob das Fahrzeug einen vorgegebenen Fahrzu¬ stand erreicht hat, b) Einer Diagnoseeinrichtung zum Durchführen einer Diagnose (tl-t8) bei wenigstens einer der emissions- relevanten Steuereinrichtungen, wenn die Fahrzu- standsbestimmungseinrichtung feststellt, dass das Fahrzeug den vorgegebenen Fahrzustand erreicht hat, wobei die Diagnoseeinrichtung wenigstens einen Parameter eines Betriebspunktes wenigstens einer e- missionsrelevanten Steuereinrichtung bestimmt und optimiert, und c) Einer Adaptionseinrichtung welche derart ausgebildet ist, dass sie wenigstens einen Adaptionsab- schnitt (adapt .1-adapt .3) bei wenigstens einer e- missionsrelevanten Steuereinrichtung durchführt, wenn die Fahrzustandsbestimmungseinrichtung feststellt, dass das Fahrzeug den vorgegebenen Fahrzu- stand erreicht hat, wobei in der Adaption wenigstens ein Parameter mehrerer Betriebspunkte der e- missionsrelevanten Steuereinrichtungen bestimmt und optimiert wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlerspeichereinrichtung vorgesehen ist, die eine skalare Größe als Fehlerwert abspeichert, wenn der Parameter nach Beendigung der Diagnose und/oder der A- daption außerhalb des Sollbereichs liegt, wobei der Feh- lerwert in Korrelation zu der Abweichung von dem Sollwert gesetzt ist und/oder einen Fehlercode abspeichert, der angibt, dass die emissionsrelevante Steuereinrichtung fehlerbehaftet ist, wenn der Parameter nach Beendigung der Diagnose und/oder der Adaption außerhalb des Sollbereichs liegt.
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