WO2012119911A1 - Verfahren zur erkennung fehlerhafter komponenten eines elektronisch geregelten kraftstoffeinspritzsystems eines verbrennungsmotors - Google Patents

Verfahren zur erkennung fehlerhafter komponenten eines elektronisch geregelten kraftstoffeinspritzsystems eines verbrennungsmotors Download PDF

Info

Publication number
WO2012119911A1
WO2012119911A1 PCT/EP2012/053474 EP2012053474W WO2012119911A1 WO 2012119911 A1 WO2012119911 A1 WO 2012119911A1 EP 2012053474 W EP2012053474 W EP 2012053474W WO 2012119911 A1 WO2012119911 A1 WO 2012119911A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
injection system
nozzle needle
internal combustion
needle
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/053474
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Hoffmann
Steffen Lehner
Anselm Schwarte
Simon RUSCHEINSKI
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Priority to US14/004,155 priority Critical patent/US9127632B2/en
Priority to CN201280012299.1A priority patent/CN103403327B/zh
Priority to KR1020137026598A priority patent/KR101835558B1/ko
Publication of WO2012119911A1 publication Critical patent/WO2012119911A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • 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
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • 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
    • 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
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/001—Measuring fuel delivery of a fuel injector
    • 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
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2055—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit with means for determining actual opening or closing time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/06—Drive circuits; Control arrangements or methods
    • H02N2/065—Large signal circuits, e.g. final stages

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting faulty components of an electronically controlled fuel injection system of an internal combustion engine.
  • an initially moderate error if unidentified, can become a capital error over time.
  • the result is usually a total failure, for example, the injection system and thus a stoppage of the vehicle.
  • Piezoinj ector is recognized by the fact that a measured Kapa ⁇ cticianswert is outside a first upper and lower tolerance range to the calculated capacity curve.
  • the piezoelectric injector is switched off immediately if the measured capacitance value lies outside of a second upper and lower threshold range around the calculated capacitance curve, the threshold range including the tolerance range.
  • components are often exchanged for suspicion in a workshop.
  • additional sensors can be installed in the workshop for diagnostic purposes or manual tests can be carried out. But manual intervention in the injection system can lead to Contaminants enter the system and components are damaged.
  • WO 2010/089236 AI a failure analysis method for a multi-cylinder internal combustion engine is known.
  • an angular velocity of the internal combustion engine is determined.
  • a parameter of the combustion process of one of the plurality of cylinders is adjusted to equalize the times in which the engine traverses an angular interval each.
  • it is determined based on the value of the parameter that the one of the plurality of cylinders is defective.
  • Another way to calculate an injected amount of fuel is to calculate the amount of fuel from detected stop times of the nozzle needle.
  • This principle of action of driving small amounts and an evaluation of the effects on the speed signal can also be used when replacing a short ballistic control of an injector by controlling a stable Na ⁇ del partial lift.
  • a modified characteristic of the effect of small injection quantities can - unless there is a fault of the sensors involved - caused by incorrect injection quantities, incorrect injection timing, changed fuel properties (ignition delay, energy content) and errors in the fresh air and Abgasgur ⁇ management system (influencing the peak combustion temperature). If a temperature sensor used for the assessment is not located directly in the exhaust manifold of the engine, but, for example, only behind the oxidation catalyst, then also a possibly changed catalytic effectiveness (exothermic) of the oxidation catalytic converter must be taken into account.
  • a faulty injection quantity can be caused by a coking of the injection nozzles, further errors in the injector or by a wrongly measured fuel pressure.
  • Transfer conventional fuel metering calculations an amount setpoint in an opening period of the injection nozzle, depending on the measured fuel pressure and an assumed fuel density. So it is actually driven a target volume, no target mass. Therefore, a changed flow rate in the coking also leads to a quantity error as a wrong measured fuel pressure.
  • the object of the invention is to provide a method for detecting faulty components of an electronically controlled fuel injection system of an internal combustion engine, which allows an improved self-diagnosis of the vehicle.
  • the method described below for detecting faulty components of an electronically controlled fuel injection system of an internal combustion engine is particularly suitable for self-igniting internal combustion engines, which include a piezo common rail injection system with directly driven injectors.
  • the method according to the invention can be used in particular for
  • the implementation of a method according to the invention can optionally be triggered from outside the engine control unit, for example by a request from an external test device.
  • Another particularly advantageous time for carrying out a method according to the invention is directly at the first commissioning of the vehicle.
  • operating materials fuel, oil
  • the results of various system diagnoses are to be checked before starting the method.
  • these include, for example, a Zylinder GmbHsdi ⁇ agnose and all the diagnoses of the sensors and actuators involved.
  • the advantages of a method according to the invention are, in particular, that by the diagnostic properties of the directly driven Piezoin used ectors a necessary to limit the possible causes of error fixed point is created.
  • results of the different injection quantity recalculation models must be similar to those at stationary operating points. result in a similar course in the case of a slow change from one operating point to the next operating point.
  • the results mentioned are obtained by an evaluation via mathematical correlation functions. An exact match of the results is not necessary, especially not for fast transitions in high-dynamic operation.
  • Figure 1 is a sketch for explaining the structure of a
  • Piezoin ektors in which a method according to the invention can be used, and
  • FIG. 2 shows a flowchart for illustrating a method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a sketch to explain the structure of a piezoelectric element in which a method according to the invention can be used.
  • the Piezoin shown ector has a provided with a tube spring piezoelectric actuator 1, a pin 2, a lever housing 3, a bell 4, a lever 5, a Zwi ⁇ washer 6, a nozzle needle spring 7, a nozzle needle 8 and a nozzle body 9.
  • the piezoelectric actuator 1 consists of a multiplicity of individual thin layers which expand when a voltage is applied, ie they translate an applied electrical voltage into mechanical work or energy. In reverse , mechanical influences on the piezo actuator cause electrical signals which can be measured.
  • the achievable extent of a piezoactuator depends on parameters including its nominal length, the number of its layers, the quality of the polarization that has occurred, and the ratio of its active area to its total area. If a piezoactuator is charged, then it remains in its reached extent for the duration of the respective injection.
  • a Piezoin ector in which the nozzle needle 8 is driven directly by the piezoelectric actuator 1.
  • the piezoelectric actuator 1 via the pin 2, the bell 4 and the lever 5, which are stiff, positively guided coupling elements, directly connected to the nozzle needle 8.
  • This direct connection of the nozzle needle with the piezoelectric actuator allows a retroactive force input from the needle movement to the piezoelectric actuator, which can be seen in the course of the capacitance. Each force entry into the piezoelectric actuator manifests itself in a change in the measured capacitance.
  • the nozzle body 9 expands depending on the temperature.
  • the purpose of the nozzle needle spring 7 is to hold the nozzle needle 8 in its seat. Said expansion of the nozzle body 9 in the direction of its longitudinal axis, the so-called nozzle elongation, influences the maximum needle stroke. Even the ruling in the non ge ⁇ recorded Rail Rail pressure causes an elongation of the nozzle body and a compression of the nozzle needle.
  • the axial compressive force of the piezoelectric actuator 1 is transmitted to the nozzle needle 8.
  • the nozzle needle is lifted out of its seat as soon as the leverage greater than the sum of the spring force and the hydraulic force and the elasticity of the nozzle body 9 no longer ensures a lagging of the needle seat with the nozzle needle.
  • the needle ⁇ stop hits the washer . It builds up a contact force, which acts back on the piezoelectric actuator 1.
  • Nozzle needle 8 strikes in her seat.
  • the movements of nozzle needle 8, bell 4 and pin 2 abruptly and thereby also the force of the pin 2 ends on the piezoelectric actuator 1. This is further discharged and continues to pull together until the defined idle stroke is restored. Consequently, the
  • the piezoactuator 1 acts via rigid coupling elements 2, 4, 5 directly on the nozzle needle 8 and vice versa.
  • a piezoactuator has the property of remaining in an extent achieved by electrical charging at least as long as it is necessary for the current injection process.
  • a first operating point is approached and maintained in a first step S1.
  • This first operating point is characterized by a first load point which is defined by a first amount of fuel and a first engine speed defined will be ⁇ written, a first defined fuel pressure, a first defined number of injections, for example a small pilot injection and a main injection, a first defined temperature range of cooling water, oil and fuel and a switched off exhaust gas recirculation.
  • a detection of the so-called OPP2 time and the OPP4 time and a comparison of the detected time values with associated norm values determined on the test stand is understood to mean the time at which the nozzle needle of Piezoin ector strikes against its stop at a ⁇ ff ⁇ planning process.
  • Under the OPP4 time is to understand the time at which the nozzle needle of the Piezoin ector strikes again in its needle seat during a flow of the nozzle needle.
  • a comparison of the results of different quantity-back calculation models with standard values determined on the test bench takes place.
  • a Ge ⁇ genüber ein or cross-correlation is performed of the different quantities of back calculation models themselves.
  • a control with a small injection quantity and an associated evaluation of the effects on the rotational speed signal is carried out in the sense of a first subprogram U1 by a short ballistic control of the injector (method A) and / or by a partial lifting operation (method B).
  • the injection quantity is gradually increased until a change in the speed signal he ⁇ recognizable or until the injected minimum amount is sufficient for a torque generation.
  • the respective associated electrical voltage is measured at the piezoelectric actuator.
  • a transition from "no significance" to "significance” is detected.
  • This time is often referred to as the SOI time (Start of Injection).
  • a calculation of the fuel quantity from the so-called exhaust lambda and the air mass (calculation a)
  • a calculation of the fuel quantity from a change in the angular velocity of the camshaft (calculation b)
  • a calculation of the amount of fuel from the detected stop times OPP2 and OPP4 of the nozzle needle (calculation c)
  • a calculation of the fuel quantity using a cylinder pressure sensor (calculation d).
  • This second operating point is characterized by a second load point, which is described by a second defined fuel quantity and a second defined engine speed, a second defined fuel pressure, a second defined number of injections, a second defined temperature range of cooling water, oil and fuel and a deactivated exhaust gas ⁇ recirculation.
  • This third operating point is characterized by a third load point, which is defined by a third Fuel quantity and a third defined engine speed is ⁇ written , a third defined fuel pressure, a third defined number of injections, a third defined temperature range of cooling water, oil and fuel and a switched off exhaust gas recirculation.
  • Error picture 2 If a boat level is too high on a cylinder, the times OPP2 and OPP4 are OK and the calculation b or the methods A and / or B show a deviation and the calculation c no deviation, then an injection quantity error can occur with respect to this cylinder available. Furthermore, there may be massive coking with respect to this cylinder. Furthermore, there may be an increased friction in the injector. A distinction between the presence of coking and the presence of friction can be made based on the absolute value of the piezocapacitance and the capacitance gradient.
  • Error picture 3 If a boat level is too high on all cylinders, if the times OPP2 and OPP4 are correct for all cylinders, methods A and B show deviations, whereby the volumetric fuel apportionment is ok, but a higher force is expected as a quantity of torque generation, then there is a bad combustion quality on all cylinders, the fuel quality may be poor, the fuel can not have the supposed pressure, the high-pressure sensor in-range drift can lead to significantly low values or the exhaust gas recirculation may be falsely permanently opened. This must be checked by the workshop staff.
  • Error picture 4 If there is a too low boat level 1 with respect to a cylinder, then there is too little idle stroke (blind lift) with regard to this cylinder.
  • Error picture 5 If there is a too high boat level 1 with respect to a cylinder, then there is an excessively high idle stroke (blind lift) with regard to this cylinder.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines einen piezoelektrischen Aktor und eine von diesem direkt angetriebene Düsennadel aufweisenden Piezoinjektors des Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors, bei welchem der Piezoinjektor in einem Teilhubbetrieb und einem Vollhubbetrieb betreibbar ist. Zunächst wird ein definierter Betriebspunkt des Verbrennungsmotors herbeigeführt. Dann erfolgt ein Messen der Zeit, nach welcher bei einem Öffnen der Düsennadel die Düsennadel an ihrem Anschlag anschlägt, und der Zeit, nach welcher bei einem Schließen der Düsennadel die Düsennadel wieder an ihrem Nadelsitz anschlägt. Die gemessenen Zeiten werden mit am Prüfstand ermittelten Normwerten verglichen. Es werden einer oder mehrere Parameter des Kraftstoffeinspritzsystems jeweils nach verschiedenen Berechnungsmodellen berechnet und die erhaltenen Ergebnisse abgespeichert. Schließlich erfolgt ein Vergleichen der berechneten Parameter der verschiedenen Berechnungsmodelle mit am Prüfstand ermittelten Normwerten und ein Vergleichen der berechneten Parameter der verschiedenen Berechnungsmodelle untereinander.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors.
In modernen Verbrennungsmotoren beziehungsweise deren Regelsystemen auftretende Fehlerbilder, beispielsweise eine Alterung von Aktoren und Sensoren, Kraftstoff- Leckagen, hängende Ventile, eine Düsenlochverkokung und sonstige Ablagerungen, Leckströme, etc., führen in der Regel zu unerwünschtem Fahrzeugverhalten wie Leistungsverlust, erhöhten Emissionen oder aber auch zu einer aktivierten Fehlerspeicherlampe. Diese Fehlerbilder können sowohl in der Luftmengenregelung, der Abgasrückführung, im hydraulischen System und auch im elektrischen System begründet liegen. Es können sowohl die Sensoren als auch die Aktoren betroffen sein. Aufgrund der hohen Komplexität moderner Einspritzsysteme ist eine direkte
1 : 1-Zuordnung von Ursachen zu Fehlersymptomen oft nicht möglich. Ein Fehlerbild kann mehrere Ursachen haben. Eine Ursache kann zu mehreren Fehlern führen. On-Board-Diagnose-Strategien erlauben es vor allem im dynamischen Betrieb nur begrenzt, die Fehlerursache im Einspritzsystem näher einzugrenzen geschweige denn genau zu ermitteln, ohne dabei das Systemverhalten im Rahmen der Diagnose negativ zu beeinflussen. Intrusive Tests während des Fahrzeugbetriebes sind zudem von der Zulassungsbehörde und/oder von den Herstellern nicht gewünscht, da sie möglicherweise eine Verschlechterung des Abgasverhaltens erzeugen oder für den Fahrer spürbar sind. Zusätzlich wird eine Ortung der Fehlerursache durch eine begrenzte Anzahl von On-Board verfügbaren Sensorinformationen eingeschränkt . Dies führt in einer Werkstatt mangels genauer Kenntnis der Fehlerursache zu hohem, oft ungewolltem Analyseaufwand und in Folge davon möglicherweise zu einem unnötigen Austausch von an sich noch funktionsfähigen Komponenten bzw. zu einem Austausch von zu vielen Komponenten (try & error-Ansatz ) . Beispielsweise kann sich dies im Austausch einer funktionsfähigen ECU äußern oder in einem Austausch eines gesamten In ektorsatzes, obwohl das ungewünschte Systemverhalten zum Beispiel durch einen einzigen defekten Injektor oder einen verschmutzten Stecker im Kabelbaum hervorgerufen wurde.
Zudem kann sich ein zunächst moderater Fehler, wenn er nicht entdeckt wird, im Laufe der Zeit zu einem kapitalen Fehler entwickeln. Die Folge ist meist ein Totalversagen beispielsweise des Einspritzsystems und damit ein Liegenbleiben des Fahrzeugs.
Aus der DE 102006036567 B4 ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Funktionszustandes eines Piezoinj ektors einer Brennkraftma¬ schine bekannt. Dabei sind die Eingangsgrößen eines Regelkreises zur Kraftstoffeinspritzung die Spannung und die Ladung. Ausgehend von einer Neukapazität und den letzten gespeicherten Kapazitätswerten wird der für den gemessen Piezoinj ektor weitere Kapazitätsverlauf mit Hilfe eines mathematischen Näherungs¬ verfahrens berechnet. Ein bevorstehender Ausfall eines
Piezoinj ektors wird daran erkannt, dass ein gemessener Kapa¬ zitätswert sich außerhalb eines ersten oberen und unteren Toleranzbereichs um den berechneten Kapazitätsverlauf befindet. Der Piezoinj ektor wird sofort abgeschaltet, wenn sich der gemessene Kapazitätswert außerhalb eines zweiten oberen und unteren Schwellbereichs um den berechneten Kapazitätsverlauf befindet, wobei der Schwellbereich den Toleranzbereich mit einschließt .
Wie oben beschrieben werden in einer Werkstatt oftmals Komponenten auf Verdacht ausgetauscht. Alternativ dazu kann in der Werkstatt zu Diagnosezwecken zusätzliche Sensorik angebracht werden bzw. manuelle Tests durchgeführt werden. Manuelle Eingriffe in das Einspritzsystem können aber dazu führen, dass Verunreinigungen in das System gelangen und Komponenten beschädigt werden.
Aus der DE 102005040551 B4 ist ein Verfahren zum Ermitteln eines Anteils von Biodiesel in einem Kraftstoff zum Betreiben einer Dieselverbrennungskraftmaschine bekannt, bei welchem die Luftzahl Lambda im Abgas der Dieselverbrennungskraftmaschine gemessen wird, ein rechnerisches Ermitteln eines Erwartungs¬ wertes der Luftzahl Lambda anhand einer gemessenen Luftmasse MAF und einer berechneten Kraftstoffmenge MF erfolgt, wobei die mathematische Beziehung Lambda = MAF/ (14,5 x MF) verwendet wird, und ein Ermitteln des Anteils an Biodiesel aus einer Differenz zwischen der gemessenen Luftzahl Lambda und dem rechnerisch ermittelten Erwartungswert der Luftzahl Lambda erfolgt.
Aus der WO 2010/089236 AI ist ein Fehleranalyseverfahren für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine Winkelgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors bestimmt. Des Weiteren wird ein Parameter des Verbrennungsprozesses eines der mehreren Zylinder angepasst, um die Zeiten anzugleichen, in denen der Verbrennungsmotor jeweils ein Winkelintervall zurücklegt. Um ein Fehleranalyseverfahren zu schaffen, das es ermöglicht, einen defekten Zylinder zu erkennen, wird anhand des Wertes des Parameters bestimmt, dass der eine der mehreren Zylinder defekt ist.
Eine weitere Möglichkeit zur Berechnung einer eingespritzten Kraftstoffmenge besteht darin, die Kraftstoffmenge aus erkannten Anschlagzeiten der Düsennadel zu berechnen.
Ferner besteht die Möglichkeit, eine eingespritzte Kraft¬ stoffmenge unter Verwendung der Ausgangssignale eines Zylin¬ derdrucksensors zu berechnen. Des Weiteren ist es aus der WO 2010/003780 AI bekannt, zu einer Bewertung der Funktion eines Einspritzsystems eine Änderung der Abgastemperatur in Abhängigkeit von der eingebrachten Kraftstoffmenge zu berücksichtigen. Aus der EP 1 570 165 Bl ist ein Verfahren bekannt, bei welchem unter Verwendung einer gezielten Ansteuerung kleiner Kraftstoffmengen und einer Beobachtung der Auswirkung auf das Drehzahlsignal eine so genannte Minimalmenge berechnet wird.
Dieses Wirkungsprinzip einer Ansteuerung kleiner Mengen und einer Bewertung der Auswirkungen auf das Drehzahlsignal kann auch dann genutzt werden, wenn man eine kurze ballistische Ansteuerung eines Injektors durch eine Ansteuerung eines stabilen Na¬ del-Teilhubs ersetzt.
Die beiden vorgenannten Verfahren gehen davon aus, dass aus Messungen am Prüfstand bekannt ist, welche Kraftstoffmenge zu welcher Änderung im Drehzahlsignal führt. Primäres Ziel ist es jeweils, Leerhubänderungen oder eine Verkokung eines Injektors zu kompensieren. Indirekt wird dadurch aber auch die Kraftstoffqualität berücksichtigt.
Wie bereits oben ausgeführt wurde können allerdings gleiche Fehlerbilder im System unterschiedliche Ursachen haben. Eine veränderte Charakteristik der Wirkung kleiner Einspritzmengen kann - sofern kein Fehler der beteiligten Sensoren vorliegt - von fehlerhaften Einspritzmengen, fehlerhaften Einspritzzeitpunkten, veränderten Kraftstoffeigenschaften (Zündverzug, Energiegehalt) und von Fehlern im Frischluft- und Abgasrück¬ führungssystem (Beeinflussung der Verbrennungsspitzentemperatur) verursacht werden. Falls ein zur Beurteilung herangezogener Temperatursensor nicht unmittelbar im Auslasskrümmer des Motors sitzt, sondern beispielsweise erst hinter dem Oxida- tionskatalysator, dann muss zudem noch eine eventuell veränderte katalytische Effektivität (Exothermie) des Oxidationskataly- sators in Betracht gezogen werden.
Eine fehlerhafte Einspritzmenge wiederum kann durch eine Verkokung der Einspritzdüsen, weitere Fehler im Injektor oder auch durch einen falsch gemessenen Kraftstoffdruck verursacht werden. Übliche Kraftstoffzumessungsberechnungen überführen einen Mengensollwert in eine Öffnungsdauer der Einspritzdüse, und zwar abhängig vom gemessenen Kraftstoffdruck und einer angenommenen Kraftstoffdichte . Es wird also faktisch ein Sollvolumen angesteuert, keine Sollmasse. Eine veränderte Durchflussrate bei der Verkokung führt deshalb ebenso zu einem Mengefehler wie ein falsch gemessener Kraftstoffdruck .
Bei bekannten Systemen sind die Ursache-Wirkungs-Ketten vielfältig. Ein Problem bei der Identifikation der Ursache eines auftretenden Fehlers besteht darin, dass kein tatsächlicher Fixpunkt vorhanden ist. Dies gilt insbesondere im Falle einer On-Board-Diagnose . Grundsätzlich kann jedes Bauteil fehler¬ behaftet sein. Bisherige Lösungsansätze schaffen es nur un¬ genügend, die Ursache eines Fehlverhaltens des Verbrennungs¬ motors einzugrenzen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors anzugeben, das eine verbesserte Eigendiagnose des Fahrzeugs ermöglicht .
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender beispielhafter Erläuterung.
Das im Folgenden beschriebene Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors eignet sich insbesondere für selbstzündende Verbrennungsmotoren, die ein Piezo-Common-Rail-Einspritzsystem mit direkt angetriebenen Injektoren enthalten.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann insbesondere zur
Überprüfung vieler Systeme des Verbrennungsmotors inklusive des gesamten Einspritzsystems verwendet werden. Es wird vorteil- hafterweise bei stabilen Operationsbedingungen eingesetzt, welche insbesondere bei stehendem Fahrzeug in einer Werkstatt vorliegen. Es kann aber auch im Normalbetrieb eines Kraft¬ fahrzeugs eingesetzt werden.
Die Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung kann gegebenenfalls von außerhalb des Motorsteuergeräts angestoßen werden, beispielsweise durch eine Anforderung eines externen Testgeräts .
Ein weiterer besonders vorteilhafter Zeitpunkt zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung liegt unmittelbar bei der Erstinbetriebnahme des Fahrzeugs vor. Denn zu diesem Zeitpunkt liegen definierte Betriebsstoffe (Kraftstoff, Öl) vor, die einer Erstbefüllungsnorm entsprechen und durch geschultes Personal eingefüllt wurden.
Im Falle der Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung in einer Werkstatt ist darauf zu achten, das vor einem Starten des Verfahrens bestimmte Fehler durch das Werkstattpersonal auszuschließen sind. Dazu gehören Fehler am Drehzahlgeberrad, Undichtigkeiten im Hochdrucksystem und eine Betankung mit einer falschen Kraftstoffsorte.
Im Falle einer Ausführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung im Normalbetrieb eines Kraftfahrzeugs sind vor einem Starten des Verfahrens die Ergebnisse diverser Systemdiagnosen zu prüfen. Dazu gehören beispielsweise eine Zylindergleichstellungsdi¬ agnose sowie alle Diagnosen der beteiligten Sensoren und Aktoren.
Die Vorteile eines Verfahrens gemäß der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass durch die Diagnoseeigenschaften der verwendeten direkt angetriebenen Piezoin ektoren ein zur Eingrenzung der möglichen Fehlerursachen notwendiger Fixpunkt geschaffen wird.
Die Ergebnisse der verschiedenen Einspritzmengen-Rückrechnungs- modelle müssen an stationären Betriebspunkten ähnliche Er- gebnisse liefern und im Falle einer langsamen Änderung von einem Betriebspunkt zum nächsten Betriebspunkt einen ähnlichen Verlauf aufweisen. Die genannten Ergebnisse werden durch eine Auswertung über mathematische Korrelationsfunktionen erhalten. Eine genaue Übereinstimmung der Ergebnisse ist nicht notwendig, insbesondere nicht bei schnellen Übergängen im hochdynamischen Betrieb.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine Skizze zur Erläuterung des Aufbaus eines
Piezoin ektors , bei welchem ein Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden kann, und
Figur 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Figur 1 zeigt eine Skizze zur Erläuterung des Aufbaus eines Piezoin ektors , bei welchem ein Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Der dargestellte Piezoin ektor weist einen mit einer Rohrfeder versehenen Piezoaktor 1, einen Pin 2, ein Hebelgehäuse 3, ein Glocke 4, einen Hebel 5, eine Zwi¬ schenscheibe 6, eine Düsennadelfeder 7, eine Düsennadel 8 und einen Düsenkörper 9 auf.
Der Piezoaktor 1 besteht aus einer Vielzahl einzelner dünner Schichten, die sich bei einem Anliegen einer elektrischen Spannung ausdehnen, d. h. sie übersetzen eine angelegte elektrische Spannung in mechanische Arbeit bzw. Energie. Um¬ gekehrt rufen mechanische Beeinflussungen des Piezoaktors elektrische Signale hervor, die gemessen werden können. Die erreichbare Ausdehnung eines Piezoaktors ist abhängig von Parametern, zu denen seine nominelle Länge, die Anzahl seiner Schichten, die Güte der erfolgten Polarisierung und das Verhältnis seiner aktiven Fläche zu seiner Gesamtfläche gehören. Ist ein Piezoaktor aufgeladen, dann verharrt er für die Dauer der jeweiligen Einspritzung in seiner erreichten Ausdehnung. Bei dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Piezoin ektor, bei dem die Düsennadel 8 durch den Piezoaktor 1 direkt angetrieben wird. Zu diesem Zweck ist der Piezoaktor 1 über den Pin 2, die Glocke 4 und den Hebel 5, bei denen es sich um steife, formschlüssig geführte Koppelelemente handelt, unmittelbar mit der Düsennadel 8 verbunden. Durch diese unmittelbare Verbindung der Düsennadel mit dem Piezoaktor wird ein rückwirkender Krafteintrag von der Nadelbewegung auf den Piezoaktor ermöglicht, der im Kapazitätsverlauf erkennbar ist. Jeder Krafteintrag in den Piezoaktor äußert sich in einer Änderung der gemessenen Kapazität.
Der Düsenkörper 9 dehnt sich temperaturabhängig aus. Der Zweck der Düsennadelfeder 7 besteht darin, die Düsennadel 8 in ihrem Sitz zu halten. Die genannte Ausdehnung des Düsenkörpers 9 in Richtung seiner Längsachse, die so genannte Düsenlängung, beeinflusst den maximalen Nadelhub. Auch der im nicht ge¬ zeichneten Rail herrschende Raildruck bewirkt eine Längung des Düsenkörpers und eine Stauchung der Düsennadel.
Bei einem Nadelöffnungsvorgang erfolgt zunächst ein Aufladen des Piezoaktors 1 durch ein Bestromen desselben. Die Ausdehnung des Piezoaktors beginnt nicht unmittelbar mit der Bestromung, sondern erst mit einem geringen zeitlichen Verzug. Nach einem Überwinden des Leerhubes wird die Ausdehnung des Piezoaktors 1 über den Pin 2 auf die Glocke 4 übertragen, wobei der Pin 2 im Hebelgehäuse 3 geführt wird. Die Glocke 4 drückt beidseits symmetrisch auf den Hebel 5, der ein Hebelpaar bildet . Diese Hebel rollen auf der Zwischenscheibe 6 nach Art einer Wippe. Das Kraft- bzw. Weg-Übersetzungsverhältnis ist durch die Kontur der Hebel bzw. durch die Abmessungen der Teilstrecken relativ zum Auflagepunkt der Hebel auf der Zwischenscheibe gegeben. Der je¬ weilige Angriffspunkt der beiden Hebel liegt in einer Einkerbung der Düsennadel 8.
Durch die vorstehend beschriebene Mechanik wird die axiale Druckkraft des Piezoaktors 1 auf die Düsennadel 8 übertragen. Die Düsennadel wird aus ihrem Sitz gehoben, sobald die Hebelkraft größer ist als die Summe aus der Federkraft und der hydraulischen Kraft und die Elastizität des Düsenkörpers 9 nicht mehr für ein Nacheilen des Nadelsitzes mit der Düsennadel sorgt. Nach einem definierten Weg von beispielsweise 100 μπι, der bei einem Druck von 200 MPa zurückgelegt wird, trifft der Nadel¬ anschlag auf die Zwischenscheibe. Es baut sich eine Kontaktkraft auf, die auf den Piezoaktor 1 zurückwirkt. Mit derartigen Piezoaktoren 1 ist es möglich, die Düsennadel 8 nur teilweise aus ihrem Sitz zu heben und im sogenannten Teilhub zu halten. Der freigegebene Durchflussquerschnitt zwischen der Düsennadel und dem Düsenkörper ist dabei kleiner als die Summe der Querschnitte aller Düsenlöcher.
Zu einem nachfolgenden Schließen der Nadel erfolgt eine Entladung des Piezoaktors 1. Diese Entladung des Piezoaktors führt zu einer Kontraktion des Piezoaktors. Zu Beginn des Entladevorganges verkürzt sich der Piezoaktor mit hoher Geschwindigkeit. Im weiteren Verlauf der Entladung sinkt die Verkürzungsge¬ schwindigkeit des Piezoaktors. Die Düsennadelfeder 7 be¬ schleunigt die Düsennadel 8 weiter in Richtung ihres Nadelsitzes und gleichzeitig die Glocke 4 und den Pin 2 in Gegenrichtung. Der Pin 2 holt den Piezoaktor 1 wieder ein. Auf diese Weise baut sich erneut ein Krafteintrag auf den Piezoaktor 1 auf, bis die
Düsennadel 8 in ihrem Sitz anschlägt. Hier enden die Bewegungen von Düsennadel 8, Glocke 4 und Pin 2 abrupt und dadurch auch der Krafteintrag des Pins 2 auf den Piezoaktor 1. Dieser wird weiter entladen und zieht sich so lange weiter zusammen, bis der definierte Leerhub wieder hergestellt ist. Folglich ist die
Einspritzung bereits beendet, bevor der Piezoaktor vollständig entladen ist.
Wie vorstehend erläutert wurde, wirkt bei dem in der Figur 1 gezeigten Piezoin ektor der Piezoaktor 1 über steife Koppelelemente 2, 4, 5 direkt auf die Düsennadel 8 und umgekehrt. Dadurch ist eine Erfassung der Kraftwirkungen auf die Düsennadel 8 durch eine Messung der elektrischen Spannung am Piezoaktor 1 möglich. Ein Piezoaktor hat die Eigenschaft, in einer durch elektrische Aufladung erreichten Ausdehnung zumindest solange zu verharren, wie es für den gegenwärtigen Einspritzvorgang notwendig ist.
Des Weiteren wurde oben ausgeführt, dass es bei einem direkt angetriebenen Piezoin ektor möglich ist, diesen in einem Teilhubbetrieb zu betreiben, in welchem die Düsennadel nur einen Teil des maximal möglichen Weges aus dem Nadelsitz gehoben wird und dort verharrt.
Nachfolgend wird der Ablauf eines Verfahrens gemäß der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das beanspruchte Verfahren in einer Werkstatt durchgeführt.
Dabei wird - wie es in der Figur 2 veranschaulicht ist - in einem ersten Schritt Sl ein erster Betriebspunkt angefahren und beibehalten. Dieser erste Betriebspunkt ist gekennzeichnet durch einen ersten Lastpunkt, welcher durch eine erste definierte Kraftstoffmenge und eine erste definierte Motordrehzahl be¬ schrieben wird, einen ersten definierten Kraftstoffdruck, eine erste definierte Anzahl von Einspritzungen, beispielsweise eine kleine Voreinspritzung und eine Haupteinspritzung, einen ersten definierten Temperaturbereich von Kühlwasser, Öl und Kraftstoff sowie eine abgeschaltete Abgasrückführung.
Danach erfolgt in einem zweiten Schritt S2 eine Erfassung der so genannten OPP2-Zeit und der OPP4-Zeit und ein Vergleich der erfassten Zeitwerte mit am Prüfstand ermittelten zugehörigen Normwerten. Unter der OPP2-Zeit ist dabei die Zeit zu verstehen, zu welcher die Düsennadel des Piezoin ektors bei einem Öff¬ nungsvorgang an ihrem Anschlag anschlägt. Unter der OPP4-Zeit ist dabei die Zeit zu verstehen, zu welcher die Düsennadel des Piezoin ektors bei einem Fließvorgang der Düsennadel wieder in ihrem Nadelsitz anschlägt. Danach erfolgt in einem dritten Schritt S3 ein Vergleich der Ergebnisse von verschiedenen Mengen-Rückrechnungsmodellen mit am Prüfstand ermittelten Normwerten. Dabei erfolgt eine Ge¬ genüberstellung bzw. Kreuzkorrelation der verschiedenen Men- gen-Rückrechnungsmodelle untereinander.
In diesem dritten Schritt S3 wird im Sinne eines ersten Unterprogramms Ul durch eine kurze ballistische Ansteuerung des Injektors (Methode A) und/oder durch einen Teilhubbetrieb (Methode B) eine Ansteuerung mit einer kleinen Einspritzmenge und eine dazugehörige Bewertung der Auswirkungen auf das Drehzahlsignal durchgeführt. Dabei wird die Einspritzmenge schrittweise erhöht, bis eine Änderung im Drehzahlsignal er¬ kennbar ist bzw. bis die eingespritzte Minimalmenge für eine Drehmomenterzeugung ausreicht. Während dieser schrittweisen
Erhöhung der kleinen Einspritzmenge wird die jeweils zugehörige elektrische Spannung am Piezoaktor gemessen. Sobald eine Änderung im Drehzahlsignal erkennbar ist, wird ein Übergang von „keine Signifikanz" zu „Signifikanz" detektiert. Dies entspricht einer Leerhubdetektion und damit einem Zeitpunkt OPP1, der dem Beginn des Öffnens der Düsennadel bei einem Düsenna¬ del-Öffnungsvorgang entspricht. Dieser Zeitpunkt wird oftmals auch als SOI-Zeitpunkt bezeichnet (Start of Injection) . Ist der genannte Übergang detektiert, dann erfolgt eine Abspeicherung der Kenngrößen für die genannte Signifikanz, d.h. eine Abspeicherung der zugehörigen elektrischen Spannung am Piezoaktor und der zugehörigen Kraftstoffeinspritzmenge . Des Weiteren erfolgt eine Abspeicherung der jeweils zugehörigen Teilhubspannung (=Bootniveau 1, Bootniveau 2) . Zwischen dem elekt- rischen Ansteuerbeginn und der jeweiligen Teilhubspannung besteht in einem ordnungsgemäß funktionierenden System für jeden Kraftstoffdruck ein fester Zusammenhang.
Des Weiteren erfolgt in diesem ersten Unterprogramm Ul eine Berechnung der Kraftstoffmenge aus dem so genannten Abgaslambda und der Luftmasse (Berechnung a) , eine Berechnung der Kraftstoffmenge aus einer Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Nockenwelle (Berechnung b) , eine Berechnung der Kraftstoffmenge aus den erkannten Anschlagzeiten OPP2 und OPP4 der Düsennadel (Berechnung c) sowie vorzugsweise auch eine Berechnung der Kraftstoffmenge unter Verwendung eines Zylinderdrucksensors (Berechnung d) . Bei diesen Berechnungsmodellen muss sich dabei ein charakteristischer Verlauf für den betroffenen Zylinder ergeben .
Schließlich erfolgt in diesem ersten Unterprogramm Ul ein Vergleich der aus den OPP2 und OPP4-Zeiten errechneten
Kraftstoffmenge mit der Kraftstoffmenge, die nach der obigen Methode A und/oder B berechnet wurde, sowie eine Abspeicherung der Ergebnisse.
Danach ist das erste Unterprogramm Ul beendet.
Anschließend werden die im Rahmen des ersten Unterprogramms Ul beschriebenen Schritte für jeden der weiteren Zylinder der Brennkraftmaschine in weiteren Unterprogrammen U2, Un wiederholt .
Ist auch diese Wiederholung beendet, dann wird ein zweiter Betriebspunkt angefahren und beibehalten. Dieser zweite Betriebspunkt ist gekennzeichnet durch einen zweiten Lastpunkt, welcher durch eine zweite definierte Kraftstoffmenge und eine zweite definierte Motordrehzahl beschrieben wird, einen zweiten definierten Kraftstoffdruck, eine zweite definierte Anzahl von Einspritzungen, einen zweiten definierten Temperaturbereich von Kühlwasser, Öl und Kraftstoff und eine abgeschaltete Abgas¬ rückführung .
Danach werden für diesen zweiten Betriebspunkt dieselben Tests durchgeführt, die oben im Zusammenhang mit dem ersten Betriebspunkt beschrieben wurden. Dies ist in der Figur 2 durch die gestrichelte Linie angedeutet.
Danach wird ein dritter Betriebspunkt angefahren und beibe¬ halten. Dieser dritte Betriebspunkt ist gekennzeichnet durch einen dritten Lastpunkt, welcher durch eine dritte definierte Kraftstoffmenge und eine dritte definierte Motordrehzahl be¬ schrieben wird, einen dritten definierten Kraftstoffdruck, eine dritte definierte Anzahl von Einspritzungen, einen dritten definierten Temperaturbereich von Kühlwasser, Öl und Kraftstoff und eine abgeschaltete Abgasrückführung.
Danach werden auch für diesen dritten Betriebspunkt dieselben Tests durchgeführt, die oben im Zusammenhang mit dem ersten Betriebspunkt beschrieben wurden.
Danach ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Verfahren beendet und es erfolgt eine Auswertung der erhaltenen Testergebnisse. Im Rahmen dieser Auswertung sind insbesondere die folgenden Fehlerbilder erkennbar:
Fehlerbild 1: Sind bezüglich eines Zylinders die Bootniveaus in Ordnung, die Zeitpunkte OPP2 und OPP4 in Ordnung und zeigen die Berechnungen b bzw. die Methoden A und/oder B eine Abweichung sowie die Berechnung c keine Abweichung, dann kann die Ver- brennungsgüte dieses Zylinders schlecht sein, ein Kompressi¬ onsverlust vorliegen und evtl. bzgl. der Kolbenringe eine erhöhte Reibung bestehen.
Fehlerbild 2: Ist auf einem Zylinder ein Bootniveau zu hoch, die Zeitpunkte OPP2 und OPP4 in Ordnung und zeigen die Berechnung b bzw. die Methoden A und/oder B eine Abweichung sowie die Berechnung c keine Abweichung, dann kann bzgl. dieses Zylinders ein Einspritzmengenfehler vorliegen. Des Weiteren kann bzgl. dieses Zylinders eine massive Verkokung bestehen. Ferner kann eine erhöhte Reibung im Injektor vorliegen. Eine Unterscheidung zwischen dem Vorliegen einer Verkokung und dem Vorliegen von Reibung kann anhand des Absolutwertes der Piezokapazität und dem Kapazitätsgradienten getroffen werden. Fehlerbild 3: Ist auf allen Zylindern ein Bootniveau zu hoch, sind bzgl. aller Zylinder die Zeitpunkte OPP2 und OPP4 in Ordnung, zeigen die Methoden A und B Abweichungen, wobei die volumetrische Kraftstoffzumessung in Ordnung ist, aber eine höhere Kraft- stoffmenge als erwartet für eine Drehmomenterzeugung benötigt wird, dann liegt eine schlechte Verbrennungsqualität auf allen Zylindern vor, wobei die Kraftstoffqualität schlecht sein kann, der Kraftstoff nicht den vermeintlichen Druck haben kann, der Hochdrucksensor In-Range-Drift zu deutlich zu niedrigen Werten führen kann oder die Abgasrückführung fälschlicherweise permanent geöffnet sein kann. Dies ist vom Personal der Werkstatt zu überprüfen. Fehlerbild 4: Liegt bzgl. eines Zylinders ein zu niedriges Bootniveau 1 vor, dann liegt bzgl. dieses Zylinders ein zu geringer Leerhub (Blindlift) vor.
Fehlerbild 5: Liegt bzgl. eines Zylinders ein zu hohes Bootniveau 1 vor, dann liegt bzgl. dieses Zylinders ein zu hoher Leerhub (Blindlift) vor.
Fehlerbild 6: Liegt bzgl. aller Zylinder das Bootniveau 1 und/oder das Bootniveau 2 zu niedrig, dann liegt ein Hochdrucksensor In-Range-Drift zu deutlich zu hohen Werten vor.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines einen piezoelektrischen Aktor und eine von diesem direkt angetriebene Düsennadel aufweisenden Piezoin ektors des Kraftstoffein- spritzsystems eines Verbrennungsmotors, bei welchem der
Piezoin ektor in einem Teilhubbetrieb und einem Vollhubbetrieb betreibbar ist, mit folgenden Schritten:
- Herbeiführen eines definierten Betriebspunktes des Verbrennungsmotors,
- Messen der Zeit (OPP2), nach welcher bei einem Öffnen der Düsennadel die Düsennadel an ihrem Anschlag anschlägt, und der Zeit (OPP4), nach welcher bei einem Schließen der Düsennadel die Düsennadel wieder an ihrem Nadelsitz anschlägt,
- Vergleichen der gemessenen Zeiten mit am Prüfstand ermittelten Normwerten,
- Berechnen eines oder mehrerer Parameter des Kraftstoffeinspritzsytems jeweils nach unterschiedlichen Berechnungsmodellen und Abspeichern der erhaltenen Ergebnisse,
- Vergleichen der berechneten Parameter der verschiedenen
Berechnungsmodelle mit am Prüfstand ermittelten Normwerten und
- Vergleichen der beschriebenen Parameter der verschiedenen Berechnungsmodelle untereinander .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Betriebspunkt durch einen Lastpunkt, einen Kraft¬ stoffdruck, eine definierte Anzahl von Einspritzungen, einen definierten Temperaturbereich von Kühlwasser, Öl und Kraftstoff sowie eine abgeschaltete Abgasrückführung gekennzeichnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es für mehrere Betriebspunkte durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein berechneter Parameter die Kraft¬ stoffmenge ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein berechneter Parameter die Motordrehzahl ist .
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen der berechneten Parameter mit am Prüfstand ermittelten Normwerten und das Vergleichen der berechneten Parameter der verschiedenen Berechnungsmodelle untereinander für jeden Zylinder des Kraftstoffeinspritzsystems individuell durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen der berechneten Parameter mit am Prüfstand ermittelten Normwerten und das Vergleichen der berechneten Parameter der verschiedenen Berechnungsmodelle untereinander für alle Zylinder des Kraftstoffeinspritzsystems durchgeführt wird.
PCT/EP2012/053474 2011-03-09 2012-02-29 Verfahren zur erkennung fehlerhafter komponenten eines elektronisch geregelten kraftstoffeinspritzsystems eines verbrennungsmotors WO2012119911A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/004,155 US9127632B2 (en) 2011-03-09 2012-02-29 Method for detecting faulty components of an electronically regulated fuel injection system of an internal combustion engine
CN201280012299.1A CN103403327B (zh) 2011-03-09 2012-02-29 识别内燃机的电子调节燃油喷射系统的有故障组件的方法
KR1020137026598A KR101835558B1 (ko) 2011-03-09 2012-02-29 내연기관의 전자 조절식 연료 분사 시스템의 오류 구성요소들의 검출 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110005283 DE102011005283B4 (de) 2011-03-09 2011-03-09 Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors
DE102011005283.6 2011-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012119911A1 true WO2012119911A1 (de) 2012-09-13

Family

ID=45774233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/053474 WO2012119911A1 (de) 2011-03-09 2012-02-29 Verfahren zur erkennung fehlerhafter komponenten eines elektronisch geregelten kraftstoffeinspritzsystems eines verbrennungsmotors

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9127632B2 (de)
KR (1) KR101835558B1 (de)
CN (1) CN103403327B (de)
DE (1) DE102011005283B4 (de)
WO (1) WO2012119911A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9127632B2 (en) 2011-03-09 2015-09-08 Continental Automative Gmbh Method for detecting faulty components of an electronically regulated fuel injection system of an internal combustion engine

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004613A1 (de) * 2011-02-23 2012-08-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Piezoinjektors eines Kraftstoffeinspritzsystems
DE102011007393B3 (de) * 2011-04-14 2012-09-13 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Detektion eines Düsenraumdrucks in einem Injektor und Einspritzsystem
FR3013392B1 (fr) * 2013-11-21 2017-12-29 Continental Automotive France Procede de surveillance d'un injecteur de carburant d'un moteur a combustion interne d'un vehicule
US9689342B2 (en) * 2014-12-01 2017-06-27 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for adjusting a direct fuel injector
EP3091214B1 (de) * 2015-05-08 2018-11-21 Continental Automotive GmbH Überwachungsverfahren zur überwachung der zunahme von hemmenden beschichtungen aufgrund der verkokung in spritzlöchern einer kraftstoffeinspritzdüse, kompensierungsverfahren zur kompensierung der negativen auswirkungen dieser hemmenden beschichtungen und elektronische steuerungseinheit für einen verbrennungsmotor
GB201513222D0 (en) * 2015-07-28 2015-09-09 Delphi Int Operations Lux Srl Method to determine the coking of a fuel injector
US10054499B2 (en) * 2016-04-20 2018-08-21 General Electric Company Engine diagnostic system and method
WO2019198392A1 (ja) * 2018-04-10 2019-10-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 信号処理装置及び電動工具
DE102018126692A1 (de) * 2018-10-25 2020-04-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Erkennung einer Verkokung im Einlasstrakt eines Verbrennungsmotors mit Kraftstoffdirekteinspritzung
DE102018126693A1 (de) * 2018-10-25 2020-04-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Erkennung einer Verkokung im Einlasstrakt eines Verbrennungsmotors
DE102019101532A1 (de) * 2019-01-22 2020-07-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Auswerteeinheit zur Erkennung einer Fehlfunktion eines Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003081007A1 (de) * 2002-03-27 2003-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur detektion des einschlagzeitpunktes der ventilnadel eines piezo-steuerventils
DE10323488A1 (de) * 2003-05-23 2004-12-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur betriebspunktabhängigen Steuerung von Injektoren eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
EP1505288A2 (de) * 2003-08-08 2005-02-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsdiagnose eines Piezoaktors eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
EP1570165B1 (de) 2002-12-10 2006-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum anpassen der charakteristik eines einspritzventils
DE102006036567B4 (de) 2006-08-04 2008-09-11 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Bestimmen eines Funktionszustandes eines Piezoinjektors einer Brennkraftmaschine
DE102005040551B4 (de) 2005-08-26 2009-01-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines Biodieselanteils im Kraftstoff einer Dieselverbrennungskraftmaschine
WO2010003780A1 (de) 2008-07-11 2010-01-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren und diagnosegerät zum erkennen einer fehlfunktion an einer einspritzanlage
WO2010089236A1 (de) 2009-02-04 2010-08-12 Continental Automotive Gmbh Fehleranalyseverfahren und fehleranalysevorrichtung für einen verbrennungsmotor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19804196A1 (de) * 1998-02-03 1999-08-12 Siemens Ag Verfahren zur Auswertung von Kennwerten piezo-mechanischer Systeme
US6253736B1 (en) * 1999-08-10 2001-07-03 Cummins Engine Company, Inc. Fuel injector nozzle assembly with feedback control
JP4480252B2 (ja) 2000-10-26 2010-06-16 株式会社日本自動車部品総合研究所 ピエゾアクチュエータの異常検出装置
DE102004023545A1 (de) * 2004-05-13 2005-12-08 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Ermittlung der Position eines beweglichen Verschlusselementes eines Einspritzventils
DE102005036190A1 (de) 2005-08-02 2007-02-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine
DE102006055341B3 (de) * 2006-11-23 2008-03-13 Siemens Ag Verfahren zur Lokalisierung eines Fehlerorts innerhalb eines Kraftstoffeinspritzsystems
EP2048343A1 (de) * 2007-10-11 2009-04-15 Delphi Technologies, Inc. Fehlererkennung in einer Injektoranordnung
DE102010018290B4 (de) * 2010-04-26 2016-03-31 Continental Automotive Gmbh Elektrische Ansteuerung eines Ventils basierend auf einer Kenntnis des Schließzeitpunkts des Ventils
US8051704B2 (en) * 2010-11-19 2011-11-08 Ford Global Technologies, Llc Method for diagnosing fuel injectors
DE102011004613A1 (de) * 2011-02-23 2012-08-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Piezoinjektors eines Kraftstoffeinspritzsystems
DE102011005283B4 (de) 2011-03-09 2013-05-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors
DE102011005934A1 (de) * 2011-03-23 2012-09-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Kraftverhältnisse an der Düsennadel eines direkt getriebenen Piezoinjektors

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003081007A1 (de) * 2002-03-27 2003-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur detektion des einschlagzeitpunktes der ventilnadel eines piezo-steuerventils
EP1570165B1 (de) 2002-12-10 2006-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum anpassen der charakteristik eines einspritzventils
DE10323488A1 (de) * 2003-05-23 2004-12-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur betriebspunktabhängigen Steuerung von Injektoren eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
EP1505288A2 (de) * 2003-08-08 2005-02-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsdiagnose eines Piezoaktors eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
DE102005040551B4 (de) 2005-08-26 2009-01-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines Biodieselanteils im Kraftstoff einer Dieselverbrennungskraftmaschine
DE102006036567B4 (de) 2006-08-04 2008-09-11 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Bestimmen eines Funktionszustandes eines Piezoinjektors einer Brennkraftmaschine
WO2010003780A1 (de) 2008-07-11 2010-01-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren und diagnosegerät zum erkennen einer fehlfunktion an einer einspritzanlage
WO2010089236A1 (de) 2009-02-04 2010-08-12 Continental Automotive Gmbh Fehleranalyseverfahren und fehleranalysevorrichtung für einen verbrennungsmotor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9127632B2 (en) 2011-03-09 2015-09-08 Continental Automative Gmbh Method for detecting faulty components of an electronically regulated fuel injection system of an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
CN103403327B (zh) 2016-08-24
CN103403327A (zh) 2013-11-20
US20140033811A1 (en) 2014-02-06
DE102011005283A1 (de) 2012-09-13
KR20140010139A (ko) 2014-01-23
US9127632B2 (en) 2015-09-08
KR101835558B1 (ko) 2018-03-07
DE102011005283B4 (de) 2013-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011005283B4 (de) Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors
EP1268999B1 (de) Verfahren zur bestimmung des raildrucks eines einspritzventils mit einem piezoelektrischen aktor
WO2012113796A1 (de) Verfahren zur überwachung des zustandes eines piezoinjektors eines kraftstoffeinspritzsystems
DE102010013602A1 (de) Verfahren zur Erkennung eines Fehlverhaltens eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors
WO2009141199A1 (de) Verfahren zur erkennung einer fehlfunktion und insbesondere einer drift eines raildrucksensors bei einem common rail-einspritzsystem
DE102012111162A1 (de) Kraftstoffdrucksensor-Diagnosevorrichtung
WO2017021183A1 (de) Verfahren zur erkennung fehlerhafter komponenten eines kraftstoffeinspritzsystems
WO2013041293A1 (de) Verfahren zur beurteilung eines einspritzverhaltens wenigstens eines einspritz-ventils einer brennkraftmaschine und betriebsverfahren für brennkraftmaschine
WO2012055684A1 (de) Verfahren zur überwachung des zustands eines piezoinjektors eines kraftstoffeinspritzsystems
DE102013101905A1 (de) Kraftstoffeinspritzfehlererfassungsvorrichtung
DE102006007698A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm-Produkt, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102010027675A1 (de) Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten oder fehlerhafter Teilsysteme eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors durch Evaluierung des Druckverhaltens
EP1167729B2 (de) Piezoelektrischer Aktor eines Einspritzventils
DE10303443B3 (de) Verfahren zur Prüfung eines Kraftstoffhochdrucksystems
DE102015212371B4 (de) Verfahren zur Überwachung des Arbeitsbetriebs eines Piezoinjektors
EP1450028A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines piezoelektrischen Aktors
DE102010040253A1 (de) Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Piezoinjektors eines Kraftstoffeinspritzsystems
WO2016177498A1 (de) Überwachungsverfahren und überwachungsvorrichtung zur überwachung eines füllvorgangs einer injektoranordnung mit einem kraftstoff und befüllungsverfahren zum befüllen einer injektoranordnung
DE102022209727B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoff-Einspritzsystems eines Verbrennungsmotors
DE102010027676B4 (de) Verfahren zur Erkennung schwerwiegender Fehlerbilder eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors durch Evaluierung des Druckverhaltens
DE102012204253B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems mit Einspritzventil mit Piezo-Servobetrieb mit Raildruckermittlung und Kraftstoffeinspritzsystem
DE102020213389A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Wassereinspritzsystems
DE102013211464A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils
DE102015226620A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Injektors
DE112020002137T5 (de) Vorrichtung zur steuerung der kraftstoffinjektion und verfahren zur steuerung der kraftstoffinjektion

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12706593

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14004155

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137026598

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12706593

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1