WO2009124891A1 - Verfahren und vorrichtung zur fehlerdiagnose in einem motorsystem mit variabler ventilansteuerung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur fehlerdiagnose in einem motorsystem mit variabler ventilansteuerung Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for diagnosing the function of intake and exhaust valves of cylinders of an internal combustion engine by monitoring the intake manifold pressure.
  • Intake manifold pressure sensors are used to detect failure of intake valves in an internal combustion engine.
  • the profile of the intake manifold pressure is transformed into a frequency domain and detected by detecting a missing harmonic when an error in switching one of the intake valves can be detected.
  • this procedure is not suitable for determining in an internal combustion engine with variably controllable intake and exhaust valves when and at which of the valves an error has occurred.
  • An Electro-Hydraulic Valve System for use in an internal combustion engine includes valves with hydraulic actuators both at the inlet side for introducing an air-fuel mixture into the cylinders and the exhaust side for discharging exhaust gas into one exhaust system.
  • the electrohydraulic valves provide the ability to separately and fully variably control intake and exhaust valves, each of which can be controlled at an arbitrary time with a variable and adjustable rise time for opening and closing. This can be a wider one Range of combustion strategies for the operation of the internal combustion engine can be realized.
  • the electrohydraulic valves typically do not include any means to control the actual operating condition, such as the pressure. the valve lift to determine. Therefore, it is not possible to obtain a direct feedback indicating the setting state or indicating information as to whether the valve in question is in an open or closed state.
  • a diagnosis of the actuators can be achieved by providing position sensors on each actuator.
  • this approach significantly increases the cost of the overall system.
  • a method for diagnosing the function of a plurality of variably controllable intake and / or exhaust valves on a combustion engine.
  • the method comprises the following steps: - Determining a modeled pressure indication that provides an indication of a pressure in an air system of the internal combustion engine, using a pressure curve model, the pressure profile model operating point-dependent describes a pressure curve of a faultless internal combustion engine; Providing an indication of the actual instantaneous pressure in the air system;
  • valves are part of the air system of the internal combustion engine, their faults have a direct influence on the sensors in the air system, e.g. the air mass sensor and the intake manifold pressure sensor.
  • the effects of the function of the valves on other sensors would require additional information about other engine actuators and their states, so that in the above method, a pressure waveform model that uses the air intake sensors as input variables, the complexity in the Error detection of errors in the function of the valves reduced.
  • the pressure profile in the air system is modeled for a properly functioning internal combustion engine and the modeled pressure resulting for an operating point is compared with the actual pressure in the air system. Based on the deviation of the pressures from each other an error in the valve control is detected.
  • the plausibility of the valve position can be carried out by the error, which is detected by mounted on the valves position sensors.
  • the error can be detected as a function of the deviation variable and depending on a threshold value dependent on a rotational speed of the internal combustion engine.
  • a type of error is detected depending on the location of a particular time period in which the error is detected using the deviation amount.
  • the time period may be defined as the time interval between the times of successive actuations of the individual valves, whereby an error of the intake and / or exhaust valve is detected, whose activation marks the beginning of the time period in which the error is detected as a function of the deviation quantity ,
  • the pressure profile model can be learned depending on a training signal and depending on the indication of the actual, instantaneous pressure in the air system during operation of a faultless internal combustion engine.
  • the pressure profile model can simulate the periodic course of the pressure in the air system on the basis of a Fourier relationship with Fourier coefficients, the Fourier coefficients being determined on the basis of the measured pressure specification.
  • an apparatus for diagnosing the function of a plurality of variably controllable intake and / or exhaust valves on an internal combustion engine comprises:
  • a modeling unit for determining a modeled pressure indication, which provides an indication of a pressure in an air system of the internal combustion engine, using a pressure curve model, wherein the pressure profile model describes operating point-dependent a pressure curve of a faultless internal combustion engine;
  • An evaluation unit for detecting an error in the control of the intake and / or exhaust valves depending on the deviation quantity.
  • a switch may be provided to provide the indication of the actual, instantaneous pressure in the air system depending on a training signal of the modeling unit, so that the pressure profile model is taught depending on the measured pressure data during operation of a faultless internal combustion engine.
  • a computer program including a program code which, when executed on a data processing unit, executes the above method.
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of an air supply part of a cylinder with an intake valve
  • Fig. 2 is a plan view of an internal combustion engine with air supply
  • Fig. 3 is an illustration of the possible degrees of freedom for freely controllable
  • FIG. 4 shows a schematic block diagram for illustrating the method according to the invention
  • Fig. 5 is a signal-time diagram for illustrating that of the
  • Pressure sensor measured pressure curve and the stroke lengths (stroke) of the individual valves
  • FIG. 6 shows the pressure curve of the intake manifold pressure measured by the pressure sensor and a signal model indicating the first six harmonics of the Fourier series of the modeled intake manifold pressure curve and the course of the error between the modeled signal and the actual pressure progression;
  • Fig. 7 is a schematic representation of the actual pressure profile and the modeled pressure curve using the first six harmonics of the Fourier series in an error case in which the outlet valve does not open in the first cylinder and the course the squared error between the actual and the modeled pressure history;
  • Fig. 8 shows the progression of the squared filtered error between the modeled signal and the faulty signal, wherein the exhaust valves of the first and third cylinders do not open;
  • Fig. 12 shows the course of the actual pressure signal and the modeled pressure signal in the event of an error in which an inlet valve opens later than expected;
  • FIG. 13 shows the course of the pressure signal and the modeled signal in FIG.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view of an air supply system for a single cylinder 2 of an internal combustion engine 1 is shown.
  • the air supply system comprises a suction pipe 3, in which a throttle valve 4 is arranged to control the supply of air to the cylinder 2 via the suction pipe 3.
  • a throttle valve 4 Upstream of the throttle valve 4, an air mass sensor 6 is usually provided in order to detect the amount of air flowing into the cylinders 2 of the internal combustion engine 1.
  • a pressure sensor 7 is further provided, which detects the dependent of the position of the throttle valve 4 air pressure in the intake manifold 3.
  • the air is introduced from the intake manifold 3 via a corresponding intake valve 8 from the intake manifold 3 into the combustion chamber of the cylinder 2, depending on the opening state of the intake valve 8.
  • FIG. 2 shows a top view of the engine system with the internal combustion engine 1, which has four cylinders 2.
  • the cylinders are labeled with Zl -Z4 in their arrangement sequence in the engine block.
  • the firing order of the cylinder 2 corresponds to Zl-Z3-Z2-Z4.
  • the engine system includes a common air supply 10, in which the throttle valve 4 is arranged. Upstream of the throttle valve 4, the air mass sensor 6 is arranged and downstream of the throttle valve 4, a Saugrohr- pressure sensor 7 is provided, with which the instantaneous pressure in the intake manifold 3 can be detected.
  • the four cylinders 2 of the internal combustion engine 1 are each provided with an intake valve 8 and an exhaust valve 12.
  • the suction pipe 3 branches to supply air to the corresponding intake valves 8 of the respective cylinder 2.
  • the exhaust valves 12 of the cylinders 2 are used for discharging combustion exhaust gas from the cylinders 2 in an exhaust line 13.
  • the intake valves used 8 and exhaust valves 12 are freely controllable valves whose opening conditions can be set variably.
  • FIG. 3 to illustrate the driveability of the intake and exhaust valves 8, 12
  • different flow paths of the flow cross-section of a freely controllable valve over a certain period of time are shown, during which the valve is opened and closed again.
  • These degrees of freedom can be used by a suitable control of the valves. If there are deviations between the control of the valve and the behavior of the valve, there is an error. Some fault cases where the behavior of the valve does not correspond to the desired behavior may be serious for the operation of such an engine system in which the intake and exhaust valves 8, 12 are variably independently controllable.
  • the method described below now makes it possible, in the above-described engine system, to detect faults in the intake and exhaust valves if the intake or exhaust valves 8, 12 are not opened at all, the intake valve 8 is opened too late or the exhaust valve 12 is closed too late (with the inlet valve open).
  • a fault of a valve is detected when the pressure curve in the intake manifold deviates from a modeled pressure curve.
  • the modeled pressure curve corresponds to a pressure curve which would ideally be present if the behavior of the inlet 8 and outlet valves 12 corresponds to the desired behavior given known air system dynamics.
  • the pressure profile in the intake manifold can be modeled, for example, by recording a pressure curve of an internal combustion engine 1 with faultless intake 8 and exhaust valves 12. Subsequently, the resulting pressure profile is analyzed by means of a Fourier analysis. Since the pressure curve in the intake manifold 3 is a periodic signal, it can be represented as follows:
  • a 0 corresponds to a DC component needed to approximate the modeled signal
  • P mod is the modeled pressure signal for the intake manifold pressure
  • N is the number of harmonics
  • ⁇ is the angular frequency of the fundamental
  • a n and b n are the even and odd Fourier coefficients .
  • the corresponding Fourier coefficients a n and b n can be determined for the course of the pressure signal, which are the basis for the modeled pressure signal.
  • the pressure signal is thus modeled by determining the coefficients a n and b n . Since the pressure waveforms are dependent on the operating point of the internal combustion engine 1, the coefficients a n and b n must be made available, for example, stored in a map, so that depending on the speed n of the internal combustion engine 1, the load M of the internal combustion engine 1, the temperature T of the internal combustion engine 1 and other parameters to be expected for the error-free operation of intake manifold pressure modeled.
  • Faults in the intake and exhaust valves 8, 12 are now detected by continuously comparing the currently measured in the intake manifold 3, measured intake manifold pressure P man with an according to the above formula for the pressure curve modeled intake manifold pressure P mod .
  • the modeled intake manifold pressure P mod It considers the frequency of the fundamental vibration as a function of the instantaneous rotational speed n of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 4 shows a block diagram for illustrating the diagnostic function.
  • the diagnostic function is realized by means of a modeling unit 20, a comparison unit 21 and an evaluation unit 22.
  • the modeling unit 20 includes a map memory 23 in which the Fourier coefficients a n and b n can be stored.
  • a pressure P mod can be determined according to an intake manifold pressure model be modeled, which corresponds to the current pressure in the intake manifold 3 in a properly functioning internal combustion engine 1. Times are defined by successive activations of the individual valves
  • the data EV, IV on the activation times of intake valve 8 and exhaust valve 12 are provided by a motor control unit or the like and are operating point dependent, ie depending on eg an engine speed n, an applied load torque M, the temperature T of the internal combustion engine 1 and the intake manifold 3, determined, so that ultimately the modeled pressure P mod results as an operating point-dependent variable. Also other parameters can be considered. Furthermore, the modeled pressure P mod may still depend on an operating mode of the internal combustion engine 1, such as one of the following operating modes: partial load operation, cylinder deactivation, auto-ignition operation and the like.
  • the characteristic map memory 23 stores model values of the pressure P mod as a function of the data EV, IV over the actuation times of inlet valve 8 and outlet valve 12.
  • the intake manifold pressure sensor 7 detects the current intake manifold pressure P man .
  • Both the modeled intake manifold pressure P mod and the measured intake manifold pressure P man are fed to the comparator unit 21, in which the modeled intake manifold pressure P mod and the measured intake manifold pressure P man are compared.
  • a deviation quantity A is determined, which is transmitted to the evaluation unit 22.
  • the deviation quantity A corresponds to an indication of the difference between the modeled intake manifold pressure P mod and the measured intake manifold pressure P man .
  • the indication of the difference between the two intake pipe pressures P mo d, P m a n can be squared in order to obtain as deviation quantity A a sign-neutral indication of the difference between the intake pipe pressures P mo d, P m a n .
  • an error is detected if the deviation quantity A exceeds an amount which is indicated by a threshold value S. Then, the error signal F is generated, which starts a diagnosis in the evaluation unit 22 and / or allows a plausibility of position sensors on the intake 8 and / or exhaust valves 12.
  • the threshold value S can be determined as a function of the rotational speed n and / or the load torque M of the internal combustion engine 1 in order to take account of the pressure levels occurring at different operating points.
  • the evaluation unit 22 also receives the data EV, IV over the activation times for each of the intake 8 and exhaust valves 12, so that depending on the instantaneous activation state of the valves 8, 12 and the error signal F, the type of fault and the location of the fault (the cylinder 2 to which the faulty intake 8 or exhaust valve 12 is associated) can be detected. In particular, by analyzing the time periods between individual valve drive changes, e.g. Opening and closing one of the valves 8, 12 to open and close one of the next valves 8, 12 periods are defined. If the error signal F indicates an error, over the period in which the error has occurred, the valve 8, 12 can be identified, at which the error has occurred.
  • the actual intake manifold pressure P man can be supplied to the modeling unit 20 in order to carry out a training of the characteristic map 23 there.
  • the teaching is performed by determining the Fourier coefficients from the measured values of the intake manifold pressure P man and by assigning the Fourier coefficients to the respective operating point or the information EV, IV on the Activation times of the intake and exhaust valves 8, 12.
  • the teach-in can be displayed by the teach-in signal E.
  • FIG. 5 shows the curves of the measured pressure (upper curve) and the valve opening time at a speed of 2,000 rpm above the crankshaft angle.
  • the exhaust valves 12 have larger strokes (in mm) than the intake valves 8.
  • the lower curve shows the deviations between the modeled pressure signal P mod and the actual pressure P man .
  • gradients are plotted against the angle of rotation in ⁇ radians, rather than over time, to achieve speed independence.
  • FIG. 7 shows the course of the intake manifold pressure and the pressure signal P mod modulated by means of the six harmonics in a case in which the exhaust valve 12 does not open in the first cylinder 2.
  • the lower curve shows the squared deviation between the two pressure signals P man , P mo d.- The squaring of the deviation serves to be able to evaluate the deviation with neutral sign.
  • the squared deviation between the modeled pressure profile P mod and the actual pressure profile P man can be filtered.
  • An error of one of the valves 8, 12 can be detected if the value thus determined exceeds the predetermined threshold value S.
  • the threshold value S which in the example of FIG. 8 is approximately 250 kPa 2 , is preferably chosen as a function of the speed and, in the example shown, is set at a speed of 3,000 rpm.
  • the course of the squared deviation which is shown in FIG. 8, signals a non-opening inlet valve 8 for the cylinder Z1 and cylinder Z3. This is determined by the evaluation unit 22 in that the deviation immediately after the opening control of the Inlet valves of the cylinders Zl and Z3 takes place.
  • FIG. 9 shows the curves of the modeled intake manifold pressure P mod and the actual intake manifold pressure P man (upper curve) and the corresponding ones squared deviations are shown in the lower curve.
  • the error case shown here corresponds to an error in which the exhaust valve 12 does not open in the first cylinder Z1. This is determined by the evaluation unit 22 in that the deviation takes place immediately after the activation for closing the outlet valve of the cylinder Z1.
  • the threshold at which an error is to be detected is about 250 kPa 2 at a speed of 3,000 rpm.
  • FIG. 11 shows a plurality of curves of squared and filtered deviations between the modeled pressure curve and the actual pressure curve for faulty intake valves 8 of the cylinders Z1 and cylinders Z3 and faulty exhaust valves 12 of the cylinder Z1 and cylinder Z3.
  • FIG. 12 shows the curves of the modeled intake manifold pressure P mod and the actual intake manifold pressure P man in the event of a fault in which an intake valve 8 opens later than expected for the first cylinder Z 1.
  • the lower curve shows the squared deviation between the two pressure gradients.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose der Funktion eines oder mehrerer variabel ansteuerbarer Einlass- (8) und/oder Auslassventile (12) an einem Verbrennungsmotor (1); mit folgenden Schritten: - Bestimmen einer modellierten Druckangabe (Pmod), die eine Angabe über einen Druck in einem Luftsystem des Verbrennungsmotors (1) bereitstellt, anhand eines Druckverlaufmodells, wobei das Druckverlaufmodell betriebspunktabhängig einen Druckverlauf eines fehlerfreien Verbrennungsmotors (1) beschreibt: Bereitstellen einer Angabe des tatsächlichen, momentanen Drucks (Pman) in dem Luftsystem; Ermitteln einer Abweichungsgröße abhängig von der modellierten Druckangabe (Pmod) und der Angabe des tatsächlichen Drucks (Pman) in dem Luftsystem; Erkennen eines Fehlers der Funktion des Einlass- (8) und/oder Auslassventils (12) abhängig von der Abweichungsgröße.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerdiagnose in einem Motorsystem mit variabler Ventilansteuerung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose der Funktion von Einlass- und Auslassventilen von Zylindern eines Verbrennungsmotors durch Überwachung des Saugrohrdrucks.
Stand der Technik
Saugrohrdrucksensoren werden verwendet, um Fehlverhalten von Einlassventilen in einem Verbrennungsmotor zu detektieren. Dabei wird der Verlauf des Saugrohrdrucks in eine Frequenzdomäne transformiert und durch Feststellen einer fehlenden Oberwelle detektiert, wenn ein Fehler beim Schalten eines der Einlassventile festgestellt werden kann. Diese Vorgehensweise ist jedoch nicht geeignet, um bei einem Verbrennungsmotor mit variabel steuerbaren Einlass- und Auslassventilen festzustellen, wann und an welchem der Ventile ein Fehler aufgetreten ist.
Ein elektrohydraulisches Ventilsystem (EHVS: Electro-Hydraulical Valve System) für den Einsatz in einem Verbrennungsmotor umfasst Ventile mit hydraulischen Aktua- toren sowohl an der Einlassseite zum Einlassen eines Luft- Kraftstoff-Gemisches in die Zylinder als auch der Auslassseite zum Auslassen von Abgas in einen Abgasstrang. Die elektro-hydraulischen Ventile bieten die Möglichkeit, Einlass- und Auslassventile separat und vollständig variabel anzusteuern, wobei die Ansteuerung jedes der Ventile zu einem willkürlichen Zeitpunkt mit einer variablen und anpassbaren Anstiegszeit für das Öffnen und Schließen möglich ist. Dadurch kann ein breiter Bereich von Verbrennungsstrategien für den Betrieb des Verbrennungsmotors realisiert werden.
Die elektrohydraulischen Ventile enthalten in der Regel keine Einrichtung, um den tatsächlichen Stellzustand, wie z.B. den Ventilhub, festzustellen. Daher ist es nicht möglich, eine direkte Rückmeldung zu erhalten, die den Stellzustand angibt, bzw. eine Information darüber angibt, ob sich das betreffende Ventil in einem geöffneten oder geschlossenen Zustand befindet.
Um die Ventile auf Fehler zu überprüfen, ist daher ein Verfahren für die Diagnose der Funktion der Ventile notwendig. Eine Diagnose der Aktuatoren kann durch Vorsehen von Positionssensoren an jedem Aktuator erreicht werden. Dieser Ansatz erhöht jedoch die Kosten des Gesamtsystems erheblich. Somit ist es notwendig, alternative Methoden vorzuschlagen, und vorzugsweise weitere Sensoren, die be- reits in dem Motorsystem vorhanden sind und die zu anderen Zwecke benötigt werden, indirekt zu verwenden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose von Fehlern von variabel ansteuerbaren Ventilen eines Verbren- nungsmotors vorzusehen, wobei die Diagnose ohne Sensoren zur Überprüfung des Ventilhubs der Ventile durchgeführt wird. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Detektion eines Fehlers eines Einlass- und Auslassventils die Art des Fehlers zu identifizieren.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zur Diagnose der Funktion mehrerer variabel ansteuerbarer Einlass- und/oder Auslassventile an einem Verbrennungs- motor vorgesehen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: - Bestimmen einer modellierten Druckangabe, die eine Angabe über einen Druck in einem Luftsystem des Verbrennungsmotors bereitstellt, anhand eines Druckverlaufmodells, wobei das Druckverlaufmodell betriebspunktabhängig einen Druckverlauf eines fehlerfreien Verbrennungsmotors beschreibt; - Bereitstellen einer Angabe des tatsächlichen, momentanen Drucks in dem Luftsystem;
- Ermitteln einer Abweichungsgröße abhängig von der modellierten Druckangabe und der Angabe des tatsächlichen Drucks in dem Luftsystem;
- Erkennen eines Fehlers bei der Ansteuerung der Einlass- und/oder Auslassventile abhängig von der Abweichungsgröße.
Da die Ventile Teil des Luftsystems des Verbrennungsmotors sind, haben ihre Fehler direkten Einfluss auf die Sensoren im Luftsystem, wie z.B. den Luftmassensensor und den Saugrohrdrucksensor. Die Einflüsse der Funktion der Ventile auf ande- re Sensoren (z.B. Nockenwellenwinkel, Lambda-Sonde) würde zusätzliche Informationen über weitere Motoraktuatoren und ihre Zustände erfordern, so dass bei dem obigen Verfahren ein Druckverlaufmodell, das die Lufteinlasssensoren als Eingangsgrößen verwendet, die Komplexität bei der Fehlerdetektion von Fehlern der Funktion der Ventile reduziert. Dazu wird der Druckverlauf in dem Luftsystem für einen ordnungsgemäß funktionierenden Verbrennungsmotor modelliert und der sich für einen Betriebspunkt ergebende modellierte Druck mit dem tatsächlichen Druck im Luftsystem verglichen. Anhand der Abweichung der Drücke voneinander wird ein Fehler bei der Ventilansteuerung festgestellt. Weiterhin kann durch den Fehler eine Plausibilisierung der Ventilstellung durchgeführt werden, die von an den Ventilen angebrachten Positionssensoren detektiert wird.
Weiterhin kann der Fehler abhängig von der Abweichungsgröße und abhängig von einem von einer Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängigen Schwellwerts erkannt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Art des Fehlers abhängig von der Lage einer bestimmten Zeitperiode, in der mithilfe der Abweichungsgröße der Fehler erkannt wird, erkannt. - A -
Die Zeitperiode kann als der Zeitbereich zwischen den Zeitpunkten von aufeinander folgenden Ansteuerungen der einzelne Ventile definiert sein , wobei ein Fehler desjenigen Einlass- und/oder Auslassventils erkannt wird, dessen Ansteuerung den Beginn der Zeitperiode markiert, in der abhängig von der Abweichungsgröße der Fehler erkannt wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Druckverlaufsmodell abhängig von einem Einlernsignal und abhängig von der Angabe des tatsächlichen, momentanen Drucks in dem Luftsystem bei einem Betrieb eines fehlerfreien Verbrennungsmotors einge- lernt werden.
Das Druckverlaufsmodell kann den periodischen Verlauf des Drucks im Luftsystem anhand einer Fourierbeziehung mit Fourier- Koeffizienten nachbilden, wobei die Fou- rier- Koeffizienten anhand der gemessenen Druckangabe ermittelt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zur Diagnose der Funktion mehrerer variabel ansteuerbarer Einlass- und/oder Auslassventile an einem Verbrennungsmotor vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst:
- eine Modellierungseinheit zum Bestimmen einer modellierten Druckangabe, die eine Angabe über einen Druck in einem Luftsystem des Verbrennungsmotors bereitstellt, anhand eines Druckverlaufmodells, wobei das Druckverlaufmodell betriebspunktabhängig einen Druckverlauf eines fehlerfreien Verbrennungsmotors beschreibt;
- eine Einheit zum Ermitteln einer Abweichungsgröße abhängig von der modellierten Druckangabe und der Angabe des tatsächlichen Drucks in dem Luftsystem;
- eine Auswerteeinheit zum Erkennen eines Fehlers bei der Ansteuerung der Einlass- und/oder Auslassventile abhängig von der Abweichungsgröße.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Schalter vorgesehen sein, um abhängig von einem Einlernsignal der Modellierungseinheit die Angabe des tatsächlichen, momentanen Drucks in dem Luftsystem bereitzustellen, so dass das Druckverlaufsmodell abhängig von den gemessenen Druckangaben bei einem Betrieb eines fehlerfreien Verbrennungsmotors eingelernt wird. Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogramm vorgesehen, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, das obige Verfahren ausführt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Luftzuführungsteils eines Zylinders mit einem Einlassventil;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Verbrennungsmotor mit Luftzuführung und
Abgasabführung;
Fig. 3 eine Darstellung der möglichen Freiheitsgrade für frei ansteuerbare
Ventile in einem Motorsystem;
Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 5 ein Signal-Zeit-Diagramm zur Veranschaulichung des von dem
Drucksensor gemessenen Druckverlaufs und der Stelllängen (Hub) der einzelnen Ventile;
Fig. 6 der Druckverlauf des durch den Drucksensor gemessenen Saugrohrdruck und ein Signalmodell, das die ersten sechs Oberwellen der Fourier- Reihe des modellierten Saugrohrdruckverlaufs angibt und der Verlauf des Fehlers zwischen dem modellierten Signal und dem tat- sächlichen Druckverlauf;
Fig. 7 eine schematische Darstellung des tatsächlichen Druckverlaufs und des modellierten Druckverlaufs unter Verwenden der ersten sechs Oberwellen der Fourier- Reihe in einem Fehlerfall, bei dem sich bei dem ersten Zylinder das Auslassventil nicht öffnet und den Verlauf des quadrierten Fehlers zwischen dem tatsächlichen und dem modellierten Druckverlauf;
Fig. 8 zeigt den Verlauf des quadrierten gefilterten Fehlers zwischen dem modellierten Signal und dem fehlerhaften Signal, wobei sich die Auslassventile des ersten und dritten Zylinders nicht öffnen;
Fig. 9 den Verlauf des tatsächlichen Drucks im Saugrohr und des modellierten Drucksignals sowie den Verlauf des quadrierten Fehlers;
Fig. 10 den Verlauf des quadrierten und gefilterten Fehlers zwischen dem modellierten Drucksignal und einem fehlerhaften Drucksignal sowohl für einen Fehler des Einlassventils des ersten Zylinders als auch für einen Fehler des Einlassventils des dritten Zylinders;
Fig. 11 zeigt den Verlauf des quadrierten und gefilterten Fehlers zwischen dem modellierten Drucksignal und dem tatsächlichen fehlerbehafteten Drucksignal für fehlerhafte Einlass- und Auslassventile des ersten und dritten Zylinders;
Fig. 12 zeigt den Verlauf des tatsächlichen Drucksignals und des modellierten Drucksignals im Fehlerfall, bei dem ein Einlassventil später als erwartet öffnet;
Fig. 13 zeigt den Verlauf des Drucksignals und des modellierten Signals im
Fehlerfall, bei dem das Auslassventil des ersten Zylinders später als erwartet schließt.
Beschreibung von Ausführungsformen
In Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Luftzuführungssystems für einen einzelnen Zylinder 2 eines Verbrennungsmotors 1 dargestellt. Das Luftzuführungssystem umfasst ein Saugrohr 3, in dem eine Drosselklappe 4 angeordnet ist, um die Luftzufuhr zu dem Zylinder 2 über das Saugrohr 3 zu steuern. Stromaufwärts der Drosselklappe 4 ist in der Regel ein Luftmassensensor 6 vorgesehen, um die in die Zylinder 2 des Verbrennungsmotors 1 strömende Luftmenge zu detektieren. Im Bereich stromabwärts der Drosselklappe 4 ist weiterhin ein Drucksensor 7 vorgesehen, der den von der Stellung des Drosselklappe 4 abhängigen Luftdruck im Saugrohr 3 erfasst. Die Luft wird aus dem Saugrohr 3 über ein entsprechendes Einlassventil 8 von dem Saugrohr 3 in den Brennraum des Zylinders 2 eingelassen, abhängig von dem Öffnungszustand des Einlassventils 8.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht des Motorsystems mit dem Verbrennungsmotor 1, der vier Zylinder 2 aufweist, dargestellt. Die Zylinder sind mit Zl -Z4 in ihrer Anordnungsfolge im Motorblock bezeichnet. Die Zündfolge der Zylinder 2 entspricht Zl- Z3-Z2-Z4. Das Motorsystem umfasst eine gemeinsame Luftzuführung 10, in der die Drosselklappe 4 angeordnet ist. Stromaufwärts der Drosselklappe 4 ist der Luftmassensensor 6 angeordnet und stromabwärts der Drosselklappe 4 ist ein Saugrohr- drucksensor 7 vorgesehen, mit dem der momentane Druck im Saugrohr 3 erfasst werden kann.
Die vier Zylinder 2 des Verbrennungsmotors 1 sind jeweils mit einem Einlassventil 8 und einem Auslassventil 12 versehen. Das Saugrohr 3 verzweigt sich, um Luft zu den entsprechenden Einlassventilen 8 des jeweiligen Zylinders 2 zuzuführen. Die Auslassventile 12 der Zylinder 2 dienen zum Auslassen von Verbrennungsabgas aus den Zylindern 2 in einen Abgasstrang 13. Im gezeigten Motorsystem sind die verwendeten Einlassventile 8 und Auslassventile 12 frei ansteuerbare Ventile, deren Öffnungszustände variabel eingestellt werden können.
In Fig. 3 sind zur Veranschaulichung der Ansteuerbarkeit der Einlass- und Auslassventile 8, 12 verschiedene Verläufe des Durchflussquerschnitts eines frei ansteuerbaren Ventils über einem bestimmten Zeitraum dargestellt, während dem das Ventil geöffnet und wieder geschlossen wird. Man erkennt die mehreren Freiheitsgrade bei der Ansteuerung eines solchen Ventils. Es ist möglich, die Größe des Durchlassquerschnittes im geöffneten Zustand, die Geschwindigkeit, mit dem das Ventil geöffnet bzw. geschlossen wird (gekennzeichnet durch die Steigung des Durchlassquerschnittes über der Zeit), sowie die Öffnungszeit und die Schließzeit des Ventils zu steuern. Diese Freiheitsgrade können durch eine geeignete Ansteuerung der Ventile genutzt werden. Kommt es zwischen der Ansteuerung des Ventils und dem Verhalten des Ventils zu Abweichungen, so liegt ein Fehlerfall vor. Einige Fehlerfälle, bei denen das Verhalten des Ventils nicht dem gewünschten Verhalten entspricht, können für den Betrieb eines derartigen Motorsystems, bei dem die Einlass- und Auslassventile 8, 12 variabel unabhängig voneinander ansteuerbar sind, gravierend sein.
Das nachfolgend beschriebene Verfahren ermöglicht es nun, bei dem oben beschriebenen Motorsystem, Fehler der Einlass- und Auslassventile Fehlerfälle fest- zustellen, wenn die Einlass- bzw. Auslassventile 8, 12 bei entsprechender Ansteuerung gar nicht geöffnet werden, das Einlassventil 8 zu spät geöffnet wird bzw. das Auslassventil 12 zu spät geschlossen (bei geöffnetem Einlassventil) wird.
Ein Fehler eines Ventils wird festgestellt, wenn der Druckverlauf im Saugrohr von einem modellierten Druckverlauf abweicht. Der modellierte Druckverlauf entspricht einem Druckverlauf, der im Idealfall vorliegen würde, wenn bei bekannter Luftsystemdynamik das Verhalten der Einlass- 8 und Auslassventile 12 dem gewünschten Verhalten entspricht. Der Druckverlauf im Saugrohr kann beispielsweise modelliert werden, indem ein Druckverlauf eines Verbrennungsmotors 1 mit fehlerlosen Ein- lass- 8 und Auslassventilen 12 aufgezeichnet wird. Anschließend wird der resultierende Druckverlauf mithilfe einer Fourier-Analyse analysiert. Da der Druckverlauf im Saugrohr 3 ein periodisches Signal ist, kann dieser wie folgt dargestellt werden:
a N N
Pma« (t) = -ξ- + ∑ an ■ cos(nü5 ot) +£ b„ • sin(rcG5 ot)
■^ κ=l κ=l
Dabei entspricht a0 einer Gleichkomponenten, die zum Annähern des modellierten Signals benötigt wird, Pmod dem modellierten Drucksignal für den Saugrohrdruck, N der Nummer der Harmonischen, ω der Winkelfrequenz der Grundschwingung, und an und bn der geraden und ungeraden Fourier- Koeffizienten. Die Fourier- Koeffizienten der obigen Formel können bestimmt werden durch:
ao = - ∞s(n®ot)dt
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Auf diese Weise können bei Kenntnis der Fehlerfreiheit von Einlass- und Auslassventilen 8, 12 eines Verbrennungsmotors 1 die entsprechende Fourier- Koeffizienten an und bn für den Verlauf des Drucksignals bestimmt werden, die die Grundlage für das modellierte Drucksignal sind. Das Drucksignal wird also durch Bestimmung der Koeffizienten an und bn modelliert. Da die Drucksignalverläufe vom Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 abhängig sind, müssen die Koeffizienten an und bn abrufbar gemacht werden, z.B. in einem Kennfeld abgelegt werden, so dass abhängig von der Drehzahl n des Verbrennungsmotors 1, der Last M des Verbrennungsmotors 1, der Temperatur T des Verbrennungsmotors 1 und anderen Parametern den für den fehlerfreien Betrieb zu erwartenden Saugrohrdruck modelliert werden. Je nach gewünschter Genauigkeit des zu modellierenden Saugrohrdrucks kann die Anzahl der Oberschwingungen (Index n) gewählt werden. Im Allgemeinen erhält man bereits bei n = 3 gute Ergebnisse beim modellierten Drucksignalverlauf. Durch Verwenden der obigen Formel mit den bestimmten Koeffizienten an und bn erhält man ein an den Verbrennungsmotor 1 angepasstes Druckverlaufsmodell, das den Verlauf des Saugrohrdrucks Pman modelliert.
Beim Betrieb der Einlass- 8 und Auslassventile 12 mit einer Abgasrückführung im Teillastbetrieb, die durch zeitliche Überlappung der Öffnungszeiten des Einlassventils 8 und des Auslassventils 12 realisiert wird, sind auch Rückkopplungen des Schließvorgangs des Auslassventils 12 durch eine Auswertung des Druckverlaufs des Saugrohrdrucksensors 7 feststellbar. Die Überlappung der Öffnungszeiten ent- steht durch ein frühes Öffnen des Einlassventils 8 zu einem Zeitpunkt, zu dem das Auslassventil 12 noch geöffnet ist. D.h., das Auslassventil 12 wird geschlossen, während das Einlassventil 8 bereits geöffnet ist, um Luft bzw. ein Luft- Kraftstoffgemisch in den Zylinder 2 einzulassen. Dadurch kann eine Abgasrückführung realisiert werden.
Fehler in den Einlass- und Auslassventilen 8, 12 werden nun festgestellt, indem kontinuierlich der momentan im Saugrohr 3 vorherrschende, gemessene Saugrohrdruck Pman mit einem gemäß der obigen Formel für den Druckverlauf modellierten Saugrohrdruck Pmod verglichen wird. Der modellierte Saugrohrdruck Pmod berück- sichtigt dabei die Frequenz der Grundschwingung abhängig von der momentanen Drehzahl n des Verbrennungsmotors 1.
Bei einer Abweichung zwischen dem modellierten Wert und dem momentanen Druckwert, die größer ist als ein vorgegebener Schwellwert. Über die zeitliche Lage der Abweichung lässt sich bestimmen, an welchem Zylinder 2 der Fehler aufgetreten ist und ob der Fehler an dem Einlassventil 8 oder dem Auslassventil 12 aufgetreten ist.
In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Diagnosefunktion dargestellt. Die Diagnosefunktion wird mithilfe einer Modellierungseinheit 20, einer Vergleichseinheit 21 und einer Auswerteeinheit 22 realisiert. Die Modellierungseinheit 20 umfasst einen Kennfeldspeicher 23, in dem die Fourier- Koeffizienten an und bn gespeichert werden können. Anhand von Angaben über die Ansteuerzeiten (Öff- nungszeitpunkt, Öffnungsdauer bzw. Schließzeitpunkt) von Einlassventil 8 und Auslassventil 12, die durch die Parameter EV und IV angegeben werden und die der Modellierungseinheit 20 bereitgestellt werden, kann entsprechend einem Saugrohr- druckmodell ein Druck Pmod modelliert werden, der bei einem ordnungsgemäß funktionierenden Verbrennungsmotor 1 dem momentanen Druck im Saugrohr 3 ent- spricht. Zeitpunkten von aufeinander folgenden Ansteuerungen der einzelnen Ventile definiert sind
Die Angaben EV, IV über die Ansteuerzeiten von Einlassventil 8 und Auslassventil 12 werden von einer Motorsteuereinheit oder dergleichen bereitgestellt und werden betriebspunktabhängig, d.h. abhängig von z.B. einer Motordrehzahl n, einem anliegenden Lastmoment M, der Temperatur T des Verbrennungsmotors 1 bzw. des Saugrohrs 3, bestimmt, so dass sich letztlich der modellierte Druck Pmod als betriebspunktabhängige Größe ergibt. Auch weitere Parameter können berücksichtigt werden. Weiterhin kann der modellierte Druck Pmod noch von einem Betriebsmodus des Verbrennungsmotors 1 abhängen, wie z.B. von einer der folgenden Betriebsarten: Teillastbetrieb, Zylinderabschaltung, Selbstzündungsbetrieb und dergleichen.
Der Kennfeldspeicher 23 speichert Modellwerte des Drucks Pmod abhängig von den Angaben EV, IV über die Ansteuerzeiten von Einlassventil 8 und Auslassventil 12. Der Saugrohrdrucksensor 7 erfasst den aktuellen Saugrohrdruck Pman. Sowohl der modellierte Saugrohrdruck Pmod als auch der gemessene Saugrohrdruck Pman werden der Vergleichereinheit 21 zugeführt, in der der modellierte Saugrohrdruck Pmod und der gemessene Saugrohrdruck Pman miteinander verglichen werden. Aus dem modellierten Saugrohrdruck Pmod und dem gemessene Saugrohrdruck Pman wird eine Abweichungsgröße A bestimmt, die der Auswerteeinheit 22 übermittelt wird. Die Abweichungsgröße A entspricht einer Angabe über die Differenz zwischen dem modellierten Saugrohrdruck Pmod und dem gemessene Saugrohrdruck Pman . Die Angabe über die Differenz zwischen den beiden Saugrohrdrücken Pmod , Pman kann quadriert werden, um als Abweichungsgröße A eine vorzeichenneutrale Angabe über die Differenz zwischen den Saugrohrdrücken Pmod , Pman zu erhalten.
In der Auswerteeinheit 22 wird ein Fehler erkannt, wenn die Abweichungsgröße A einen Betrag übersteigt, der durch einen Schwellwert S angegeben wird. Dann wird das Fehlersignal F generiert, das eine Diagnose in der Auswerteeinheit 22 startet und/oder eine Plausibilisierung von Positionssensoren an den Einlass- 8 und/oder Auslassventilen 12 zulässt. Der Schwellwert S kann abhängig von der Drehzahl n und/oder dem Lastmoment M des Verbrennungsmotors 1 bestimmt sein, um die bei verschiedenen Betriebspunkten auftretenden Druckniveaus zu berücksichtigen.
Die Auswerteeinheit 22 erhält weiterhin die Angaben EV, IV über die Ansteuerzeiten für jedes der Einlass- 8 und Auslassventile 12, so dass abhängig von dem momentanen Ansteuerungszustand der Ventile 8, 12 und dem Fehlersignal F die Fehlerart und den Ort des Fehlers (der Zylinder 2, dem das fehlerhafte Einlass- 8 oder Auslassventils 12 zugeordnet ist) erkannt werden können. Insbesondere können durch Analysieren der Zeiträume zwischen einzelnen Ventilansteuerungsänderungen z.B. ein Öffnen und Schließen eines der Ventile 8, 12 zu einem Öffnen und Schließen eines der nächsten Ventile 8, 12 Zeiträume definiert werden. Wenn das Fehlersignal F einen Fehler angibt, so kann über den Zeitraum, in dem der Fehler aufgetreten ist, das Ventil 8, 12 identifiziert werden, an dem der Fehler aufgetreten ist.
Mit Hilfe eines Schalters 24 kann der tatsächliche Saugrohrdruck Pman der Modellierungseinheit 20 zugeführt werden, um dort ein Einlernen des Kennfeldes 23 vorzunehmen. Das Einlernen erfolgt durch Bestimmen der Fourier- Koeffizienten aus den gemessenen Werten des Saugrohrdrucks Pman und durch Zuordnen der Fourier- Koeffizienten zu dem jeweiligen Betriebspunkt bzw. den Angaben EV, IV über die Ansteuerzeiten der Einlass- und Auslassventile 8, 12. Das Einlernen kann durch das Einlernsignal E angezeigt werden.
In Fig. 5 sind die Verläufe des gemessenen Drucks (obere Kurve) und die Ventilöff- nungszeit bei einer Drehzahl von 2.000 U/min über dem Kurbelwellenwinkel dargestellt. Die Auslassventile 12 weisen größere Hübe (in mm) auf als die Einlassventile 8.
In Fig. 6 sind in der oberen Kurve der Verlauf des gemessenen Saugrohrdrucks Pman und das modellierte Drucksignal Pmod einander überlagert. Das modellierte
Drucksignal Pmod wurde mit n = 6, d.h. unter Berücksichtigung von 6 Harmonischen, modelliert. Die untere Kurve zeigt die Abweichungen zwischen dem modellierten Drucksignal Pmod und dem tatsächlichen Druck Pman. In dieser und in allen nachfolgenden Darstellungen sind Verläufe anstatt über der Zeit über dem Drehwinkel in π rad aufgetragen, um so eine Drehzahlunabhängigkeit zu erreichen.
Fig. 7 zeigt den Verlauf des Saugrohrdruckes und des mithilfe der sechs Harmonischen modellierten Drucksignals Pmod in einem Fall, bei dem im ersten Zylinder 2 sich das Auslassventil 12 nicht öffnet. Die untere Kurve zeigt die quadrierte Abwei- chung zwischen den beiden Drucksignalen Pman, Pmod.- Das Quadrieren der Abweichung dient dazu, die Abweichung vorzeichenneutral bewerten zu können.
Wie in Fig. 8 gezeigt, kann die quadrierte Abweichung zwischen dem modellierten Druckverlauf Pmod und dem tatsächlichen Druckverlauf Pman gefiltert werden. Ein Fehler eines der Ventile 8, 12 kann festgestellt werden, wenn der so ermittelte Wert den vorgegebenen Schwellwert S übersteigt. Der Schwellwert S, der im Beispiel der Fig. 8 ca. 250 kPa2 beträgt, ist vorzugsweise drehzahlabhängig gewählt und im gezeigten Beispiel für eine Drehzahl von 3.000 U/min festgelegt. Der Verlauf der quadrierten Abweichung, der in Fig. 8 gezeigt ist, signalisiert für den Zylinder Zl und Zy- linder Z3 ein sich nicht öffnendes Einlassventil 8. Dies wird von der Auswerteeinheit 22 dadurch festgestellt, dass die Abweichung unmittelbar nach der Ansteuerung zur Öffnung der Einlassventile der Zylinder Zl und Z3 erfolgt.
In Fig. 9 sind die Verläufe des modellierten Saugrohrdruckes Pmod und des tatsächli- chen Saugrohrdrucks Pman aufgetragen (obere Kurve) und die entsprechenden quadrierten Abweichungen sind in der unteren Kurve dargestellt. Der hier dargestellte Fehlerfall entspricht einem Fehler, bei dem sich beim ersten Zylinder Zl das Auslassventil 12 nicht öffnet. Dies wird von der Auswerteeinheit 22 dadurch festgestellt, dass die Abweichung unmittelbar nach der Ansteuerung zum Schließen des Aus- lassventils des Zylinders Zl erfolgt.
Fig. 10 zeigt die quadrierten und gefilterten Abweichungen zwischen dem Verlauf des modellierten Saugrohrdrucks Pmod und dem Verlauf des tatsächlichen Drucks Pman für die Fehlerfälle, dass sich die Einlassventile 8 der Zylinder Zl und Z3 nicht öffnen. Die Schwelle, bei der ein Fehler erkannt werden soll, liegt bei etwa 250 kPa2 bei einer Drehzahl von 3.000 U/min.
In Fig. 11 werden mehrere Verläufe von quadrierten und gefilterten Abweichungen zwischen dem modellierten Druckverlauf und dem tatsächlichen Druckverlauf für fehlerhafte Einlassventile 8 der Zylinder Zl und Zylinder Z3 bzw. fehlerhafte Auslassventile 12 des Zylinders Zl und Zylinders Z3 dargestellt.
Fig. 12 zeigt die Verläufe des modellierten Saugrohrdruckes Pmod und des tatsächlichen Saugrohrdruckes Pman bei einem Fehlerfall, bei dem ein Einlassventil 8 sich später als erwartet für den ersten Zylinder Zl öffnet. Die untere Kurve zeigt die quadrierte Abweichung zwischen beiden Druckverläufen.
Fig. 13 zeigt den gemessenen Druckverlauf und den modellierten Druckverlauf bei einem Fehlerfall, bei dem das Auslassventil 8 des ersten Zylinders Zl sich später als gewünscht schließt und in der unteren Kurve wird entsprechend die quadrierte Abweichung zwischen den Druckverläufen dargestellt.
Aus den Diagrammen der Fig. 5 bis Fig. 13 und insbesondere aus den Diagrammen der Fig. 11 lässt sich entnehmen, dass für jeden Fehlerfall sich eine Abweichung zwischen dem Verlauf des modellierten Saugrohrdrucks Pmod und des tatsächlichen Saugrohrdrucks Pman an einer zeitlichen Position ergibt, die eindeutig einem bestimmten Ventil, d.h. dem Einlass- 8 oder dem Auslassventil 12 und einem bestimmten Zylinder Zl bis Z4 zuordenbar ist. Durch Kenntnis der Zeitbereiche, bei denen der Druckverlauf im Saugrohr maßgeblich durch ein bestimmtes Einlass- bzw. Aus- lassventil 8, 12 bestimmt wird, lässt sich eine Fehlfunktion des entsprechenden Ven- tils 8, 12 mit hoher Zuverlässigkeit bestimmen. Die Zeitbereiche sind insbesondere durch Zeitperioden zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ventilansteuerungen, die jeweils zum Öffnen oder Schließen der Ventile 8, 12 führen, definiert.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Diagnose der Funktion eines oder mehrerer variabel ansteuerbarer Einlass- (8) und/oder Auslassventile (12) an einem Verbrennungsmotor (1); mit folgenden Schritten: - Bestimmen einer modellierten Druckangabe (Pmod), die eine Angabe über einen Druck in einem Luftsystem des Verbrennungsmotors (1) bereitstellt, anhand eines Druckverlaufmodells, wobei das Druckverlaufmodell betriebspunktabhängig einen Druckverlauf eines fehlerfreien Verbrennungsmotors (1) beschreibt; - Bereitstellen einer Angabe des tatsächlichen, momentanen Drucks (Pman) in dem Luftsystem;
- Ermitteln einer Abweichungsgröße abhängig von der modellierten Druckangabe (Pmod) und der Angabe des tatsächlichen Drucks (Pman) in dem Luftsystem; - Erkennen eines Fehlers der Funktion des Einlass- (8) und/oder Auslassventils (12) abhängig von der Abweichungsgröße.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Fehler abhängig von der Abweichungsgröße und abhängig von einem von einer Drehzahl (n) und/oder ei- nem Lastmoment (M) des Verbrennungsmotors (1) abhängigen Schwellwerts erkannt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Art des Fehlers abhängig von der Lage einer bestimmten Zeitperiode, in der mithilfe der Abweichungsgrö- ße (A) der Fehler erkannt wird, bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zeitperiode als der Zeitbereich zwischen den Zeitpunkten von aufeinander folgenden Ansteuerungen der einzelnen Ventile definiert sind, wobei ein Fehler desjenigen Einlass- (8) und/oder Auslassventils (12) erkannt wird, dessen Ansteuerung den Beginn der Zeitperiode markiert, in der abhängig von der Abweichungsgröße (A) der Fehler erkannt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Druckverlaufsmo- dell abhängig von einem Einlernsignal und abhängig von der Angabe des tatsächlichen, momentanen Drucks (Pman) in dem Luftsystem bei einem Betrieb eines fehlerfreien Verbrennungsmotors (1) eingelernt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Druckverlaufsmodell den periodi- sehen Verlauf des Drucks im Luftsystem anhand einer Fourierbeziehung mit
Fourier- Koeffizienten nachbildet, wobei die Fourier- Koeffizienten anhand der gemessenen Druckangabe (Pman) ermittelt werden.
7. Vorrichtung zur Diagnose der Funktion mehrerer variabel ansteuerbarer Ein- lass- (8) und/oder Auslassventile (12) an einem Verbrennungsmotor (1); umfassend:
- eine Modellierungseinheit (20) zum Bestimmen einer modellierten Druckangabe (Pmod). die eine Angabe über einen Druck in einem Luftsystem des Verbrennungsmotors (1) bereitstellt, anhand eines Druckverlaufmodells, wobei das Druckverlaufmodell betriebspunktabhängig einen Druckverlauf eines fehlerfreien Verbrennungsmotors (1) beschreibt;
- eine Einheit (21) zum Ermitteln einer Abweichungsgröße abhängig von der modellierten Druckangabe (Pmod) und der Angabe des tatsächlichen Drucks (Pman) in dem Luftsystem; - eine Auswerteeinheit (22) zum Erkennen eines Fehlers der Funktion der
Einlass- (8) und/oder Auslassventile (12) abhängig von der Abweichungsgröße.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei ein Schalter (24) vorgesehen ist, um abhängig von einem Einlernsignal der Modellierungseinheit (20) die gemessenen Druckangabe bereitzustellen, so dass das Druckverlaufsmodell abhängig von der Angabe des tatsächlichen, momentanen Drucks (Pman) in dem Luftsystem bei einem Betrieb eines fehlerfreien Verbrennungsmotors (1) eingelernt wird.
9. Computerprogramm, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt.
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