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Verfahren
und Vorrichtung zum Erkennen eines Verbrennungsaussetzers
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen
eines Verbrennungsaussetzers in einem Brennraum eines Zylinders
einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder und einem
Abgastrakt, in dem ein Abgaskatalysator und stromaufwärts des
Abgaskatalysators eine Abgassonde angeordnet sind.
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Immer
strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen
von Kraftfahrzeugen, in denen Brennkraftmaschinen angeordnet sind,
machen es erforderlich, die Schadstoffemissionen beim Betrieb der
Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann
zum einen erfolgen, indem die Schadstoffemissionen verringert werden,
die während
der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen
Zylinder der Brennkraftmaschine entstehen. Zum andern sind in Brennkraftmaschinen
Abgasnachbehandlungssysteme im Einsatz, die die Schadstoffemissionen,
die während
des Verbrennungsprozesses des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den jeweiligen
Zylindern erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln. Zu
diesem Zweck werden Katalysatoren eingesetzt, die Kohlenmonoxid,
Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in unschädliche Stoffe umwandeln. Sowohl
das gezielte Beeinflussen des Erzeugens der Schadstoffemissionen
während
der Verbrennung als auch das Umwandeln der Schadstoffkomponenten
mit einem hohen Wirkungsgrad durch einen Abgaskatalysator setzen
ein sehr präzise
eingestelltes Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder
voraus.
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Aus
dem Fachbuch, "Handbuch
Verbrennungsmotor",
Herausgeber Richard von Basshuysen, Fred Schäfer, 2. Auflage, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft
mbH, Juni 2002, Seiten 559 – 561, ist
eine Lambdaregelung bekannt mit einer linearen Lambdasonde, die
stromaufwärts
eines Abgaskatalysators angeordnet ist, und einer binären Lambdasonde,
die stromabwärts
des Abgaskatalysators angeordnet ist. Ein Lambdasollwert wird mittels
eines Filters gefiltert, das Gaslaufzeiten und das Sensorverhalten
berücksichtigt.
Der so gefilterte Lambdasollwert ist die Führungsgröße eines PII2D-Lambdareglers,
dessen Stellgröße eine
Einspritzmengenkorrektur ist. Ein aus dem Messsignal der linearen
Lambdasonde abgeleiteter Lambdaistwert bildet zusammen mit dem gefilterten
Lambdasollwert die Regeldifferenz des Lambdareglers.
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Darüber hinaus
ist bei modernen Brennkraftmaschinen eine Diagnose während des
Betriebs der Brennkraftmaschine erforderlich. In diesem Zusammenhang
wird überwacht,
ob Verbrennungsaussetzer auftreten. Derartige Verbrennungsaussetzer
können
verschiedene Ursachen haben, so zum Beispiel einen Fehler in dem
Einspritzsystem der Brennkraftmaschine beispielsweise hervorgerufen
durch ein ungewolltes Nichtöffnen
des Einspritzventils. Dies kann dann zu einem fehlenden Zumessen
von Kraftstoff führen
und somit eine Zündung
des in dem Zylinder befindlichen Gemisches verhindern. Die Fehlerursache
kann jedoch auch durch einen Fehler an einem Zündsystem der Brennkraftmaschine
hervorgerufen werden. Werden im Rahmen der Diagnose derartige Verbrennungsaussetzer
erkannt, so kann dies zu einem Fehlereintrag führen und zu einer Aufforderung
an den Fahrer des Fahrzeuges in dem die Brennkraftmaschine angeordnet
ist, eine Werkstatt aufzusuchen oder auch lediglich einen Fehlereintrag verursachen,
der im Rahmen des nächsten
Kundendienstes ausgelesen wird. Für eine möglichst einfache Behebung des
Fehlers ist es wünschenswert, wenn
eine Lokalisierung der Fehlerquelle erfolgt.
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Aus
der
DE 199 13 746
C2 ist ein Verfahren zum Erkennen von abgasverschlechternden
und katalysatorschädigenden
Aussetzern bei Verbrennungsmotoren bekannt. Eine Lambdasondenspannung
einer nach einem Abgaskatalysator angeordneten Lambdasonde wird
bezogen auf einen erkannten Verbrennungsaussetzer ermittelt. Der
Verbrennungsaussetzer kann beispielsweise mittels einer Untersuchung
der Laufunruhe erkannt werden. In Abhängigkeit von der Lambdasondenspannung
wird dann auf eine Aussetzerart in Folge einer Fehlzündung, einer Fehleinspritzung
oder eines anderen Fehlers geschlossen. Die Fehlerart kann jedoch
nur bei sehr häufig
auftretenden Verbrennungsaussetzern auf diese Weise erkannt werden,
da sie stark abhängig ist
von der Sauerstoffspeicherfähigkeit
des Katalysators.
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Aus
der
DE 196 26 690
A1 ist es bekannt, auf einen Aussetzer infolge innerer
Leckage eines Injektors in einem Brennraum eines Zylinders zu erkennen.
Dazu werden Drehzahlanstiege aller Zylinder der Brennkraftmaschine
durch Erfassen von entsprechenden Drehzahlwerten vor und nach der
gewünschten
jeweiligen aktuellen Verbrennung ermittelt und gemittelt. Diese
allen Zylindern zugeordneten Drehzahlanstiege werden anschließend verglichen mit
einem einem Zylinder zugeordneten aktuellen Drehzahlanstieg und
zwar mit einem vorgegebenen Schwellenwert. Abhängig von diesem Vergleich wird auf
einen fehlerhaften Injektor erkannt oder auch nicht.
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Aus
der
DE 195 26 644
C1 wird bei einem Verbrennungsmotor mit mindestens zwei
Zündkreisen
oder Einspritzkreisen pro Zylinder zeitweilig der zumindest eine
zweite Zündkreis
oder eine zweite Einspritzkreis jeweils eines Zylinders abgeschaltet.
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Bei
Auftreten eines Verbrennungsaussetzers des nicht abgeschalteten
Zünd- oder
Einspritzkreises dieses Zylinders wird der jeweilige Zylinder als
defekt erkannt.
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Aus
der
DE 195 40 826
C2 ist ein Verfahren zur zylinderindividuellen Erkennung
von Kraftstoffzufuhr bezogenen Fehlfunktionen bei einer Brennkraftmaschine
bekannt. Dazu wird eine Drehzahl der Brennkraftmaschine erfasst.
Anschließend
wird eine Kraftstoffzufuhr für
einen der zu überprüfenden Zylinder
unterbrochen. Anschließend
wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine erfasst. Danach wird ermittelt,
ob eine Differenz der Drehzahl vor und nach Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr
geringer als ein vorgegebener Grenzwert ist. Falls dies der Fall
ist, wird eine Fehlfunktionsinformation bezüglich dieses Zylinders erzeugt.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zu schaffen die beziehungsweise das ein präzises Ermitteln einer Fehlerursache des
Verbrennungsaussetzers ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende
Vorrichtung zum Erkennen eines Verbrennungsaussetzers in einem Brennraum
eines Zylinders einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern.
Ein Verbrennungsaussetzer in einem der Zylinder wird erkannt, abhängig von mindestens
einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine.
Eine Fehlerursache für
den Verbrennungsaussetzer wird ermittelt, die an einem Einspritzsystem
der Brennkraftmaschine der Brennkraftmaschine liegt, abhängig von
einem zylinderspezifischen Laufunruhewert, der dem Zylinder zugeordnet
ist, bei dem der Verbrennungsaussetzer erkannt wurde, und abhängig von
weiteren zylinderspezifischen Laufunruhewerten, die anderen Zylindern
(Z1 bis Z8) zugeordnet sind.
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Die
Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass im besonderen bei sporadischen
Verbrennungsaussetzern, deren Häufigkeit
mit abnehmender Kraftstoffmenge zunimmt, so besonders präzise die
Fehlerursache zugeordnet werden kann, wenn sie in dem Einspritzsystem
liegt. In diesem Zusammenhang wird ferner die Erkenntnis genutzt,
dass sich bei dieser Fehlerursache, die auch als Low-Flow bezeichnet wird,
auch in Zeitpunkten oder Betriebszuständen, bei denen kein oder fast
kein Verbrennungsaussetzer auftritt, die zylinderspezifische Laufunruhe
im Vergleich zu weiteren zylinderspezifischen Laufunruhewerten,
die anderen Zylindern zugeordnet sind deutlich verändert ist,
auch wenn ihr absoluter Wert noch nicht denjenigen erreicht hat,
der für
einen Verbrennungsaussetzer charakteristisch ist. Unter einem zylinderspezifischen
Laufunruhewert ist derjenige zu verstehen, der sich auf den jeweiligen
Zylinder bezieht. So kann die Fehlerursache insbesondere abhängig von
einem Maß ermittelt
werden, das charakteristisch ist für eine Abweichung des zylinderspezifischen
Laufunruhewertes, der dem Zylinder zugeordnet ist, bei dem der Verbrennungsaussetzer
erkannt wurde, von den weiteren zylinderspezifischen Laufunruhewerten,
die anderen Zylindern zugeordnet sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Fehlerursache
für den
Verbrennungsaussetzer ermittelt wird abhängig von allen weiteren zylinderspezifischen
Laufunruhewerten, die allen anderen Zylindern zugeordnet sind.
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Auf
diese Weise kann die Fehlerursache mit besonders hoher Sicherheit
richtig zugeordnet werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Fehlerursache
ermittelt abhängig
von einer Drehzahl und/oder einer Lastgröße. So kann besonders einfach
bei unterschiedlichen Lasten die Fehlerursache mit hoher Sicherheit richtig
zugeordnet werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt ein Mitteln
des zylinderspezifischen Laufunruhewertes, der dem Zylinder zugeordnet
ist, bei dem der Verbrennungsaussetzer erkannt wurde, und ein Mitteln
von weiteren zylinderspezifischen Laufunruhewerten, die anderen
Zylindern zugeordnet sind. Abhängig
von diesen wird dann die Fehlerursache für den Verbrennungsaussetzer
(MISF) ermittelt. So können
statistische Ausreißer
eliminiert werden und somit die Fehlerursache mit hoher Sicherheit
richtig zugeordnet werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Brennkraftmaschine,
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2 ein
Ablaufdiagramm eines Programms zum Erkennen von Verbrennungsaussetzern,
und
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3 Berechnungsvorschriften
für ein
Residuum.
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Elemente
gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Eine
Brennkraftmaschine (1) umfasst einen Ansaugtrakt 1,
einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen
Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise
eine Drosselklappe 5, ferner einen Sammler 6 und
ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Z1 über einen
Einlasskanal in den Motorblock 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst
ferner eine Kurbelwelle 8, welche über eine Pleuelstange 10 mit
dem Kolben 11 des Zylinders Z1 gekoppelt ist.
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Der
Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gaseinlassventil 12 und
einem Gasauslassventil 13.
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Der
Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 18 und
eine Zündkerze 19.
Alternativ kann das Einspritzventil 18 auch in dem Saugrohr 7 angeordnet
sein. Das Einspritzventil 18 ist Teil eines Einspritzsystems,
das auch noch eine Kraftstoffzuführeinrichtung
umfasst und eine Ansteuerung für das
Einspritzventil und bevorzugt auch eine Kraftstoffpumpe. Die Zündkerze 19 ist
Teil eines Zündsystems,
das auch noch eine Ansteuerung für
die Zündkerze 19 umfasst.
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In
dem Abgastrakt 4 ist ein Abgaskatalysator angeordnet, der
als Dreiwegekatalysator 21 ausgebildet ist. Ferner ist
in dem Abgastrakt bevorzugt ein weiterer Abgaskatalysator angeordnet,
der als NOx-Katalysator ausgebildet ist.
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Die
Brennkraftmaschine umfasst mehrere Zylinder Z1 – Z8, die in mehrere Gruppen
aufgeteilt sein können,
denen gegebenenfalls jeweils ein eigener Abgastrakt zugeordnet sein
kann.
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Eine
Steuervorrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet
sind, die verschiedene Messgrößen erfassen
und jeweils den Wert der Messgröße ermitteln.
Betriebsgrößen umfassen
neben den Messgrößen auch
von diesen abgeleitete Größen. Die
Steuervorrichtung 25 ermittelt abhängig von mindestens einer der
Messgrößen Stellgrößen, die
dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder
mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuervorrichtung 25 kann
auch als Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine oder als
Vorrichtung zum Erkennen von Verbrennungsaussetzern bezeichnet werden.
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Die
Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 26, welcher eine
Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28,
welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst,
ein erster Temperatursensor 32, welcher eine Ansauglufttemperatur
erfasst, ein Saugrohrdrucksensor 34, welcher einen Saugrohrdruck
in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 36, welcher
einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl N zugeordnet
wird, ein zweiter Temperatursensor 38, der eine Kühlmitteltemperatur
TCO erfasst.
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Ferner
ist eine erste Abgassonde 42 vorgesehen, die stromaufwärts oder
in dem Dreiwegekatalysator 21 angeordnet ist und die einen
Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal MS1
charakteristisch ist für
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in
dem Brennraum des bzw. der zugeordneten Zylinder Z1-Z8 und stromaufwärts der ersten
Abgassonde 42 des Abgastrakts 4 vor der Oxidation
des Kraftstoffs.
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Ferner
ist eine zweite Abgassonde 43 vorgesehen, die stromabwärts des
Dreiwegekatalysators 42 angeordnet ist und die einen Restsauerstoffgehalt des
Abgases erfasst und deren Messsignal MS2 charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff- Verhältnis in dem
Brennraum der zugeordneten Zylinder Z1-Z8 und stromaufwärts der
zweiten Abgassonde 43 vor der Oxidation des Kraftstoffs.
Die erste Abgassonde 42 ist bevorzugt eine lineare Lambdasonde.
Die zweite Abgassonde 43 ist eine binäre Lambdasonde. Sie kann jedoch
auch eine lineare Lambdasonde sein.
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Je
nach Ausführungsform
der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren
vorhanden sein oder es können
auch zusätzliche
Sensoren vorhanden sein.
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Die
Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die
Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das
Einspritzventil 18 oder die Zündkerze 19.
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Die
Stellglieder und Sensoren sind insbesondere im Hinblick auf den
Zylinder Z1 in der 1 dargestellt. Den weiteren
Zylindern sind bevorzugt auch noch entsprechende Stellglieder und
ggf. Sensoren zugeordnet. Bevorzugt ist so jedem Zylinder ein Einspritzventil 18 und
eine Zündkerze 19 zugeordnet.
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Zum
Erkennen von Verbrennungsaussetzern ist in der Steuervorrichtung 25 ein
Programm gespeichert und wird während
des Betriebs abgearbeitet, das im Folgenden anhand des Ablaufdiagramms
der 2 näher
erläutert
ist. Das Programm wird in einem Schritt S1 gestartet, bevorzugt
zeitnah zu einem Start der Brennkraftmaschine. In dem Schritt S1
können
gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.
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In
einem Schritt S2 wird eine Laufunruhe ER ermittelt. Dies erfolgt
bevorzugt abhängig
von einem Verlauf der Drehzahl N. Besonders bevorzugt werden dazu
den einzelnen Zylindern Z1-Z4 zuordenbare Segmentzeitdauern TSEG
ausgewertet. Eine Segment zeitdauer TSEG korreliert zu einem Kurbelwellenwinkelbereich,
der dem jeweiligen Zylinder Z1-Z8 zugeordnet ist und dessen Kurbelwellenwinkel abhängt von
der Zylinderanzahl der Brennkraftmaschine und der Art der Brennkraftmaschine.
Dieser Kurbelwellenwinkelbereich entspricht beispielsweise bei einer
Brennkraftmaschine mit acht Zylindern Z1-Z8, die im Viertaktbetrieb
betrieben wird, 90 Grad Kurbelwellenwinkel.
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Die
Laufunruhe ER kann beispielsweise ermittelt werden abhängig von
einer Abweichung der dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Segmentzeitdauer
TSEG von einer mittleren Segmentzeitdauer.
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In
einem Schritt S4 wird dann auf einen Verbrennungsaussetzer MISF
erkannt und zwar abhängig
von der Laufunruhe ER. Dazu kann beispielsweise die Laufunruhe ER
mit einem vorgebbaren Wert verglichen werden, dessen Überschreiten
charakteristisch ist für
den Verbrennungsaussetzer MISF. Ferner wird in dem Schritt S4 eine
Verbrennungsaussetzerrate MISFR ermittelt. Dies kann beispielsweise dadurch
erfolgen, dass bei aufeinander folgenden Durchläufen der Schritte S4 die in
vorangegangenen Durchläufen
erkannten Verbrennungsaussetzer MISF in das Verhältnis zu der während des
betrachteten Zeitraums gesamten Anzahl an Durchläufen des Schrittes S4 gesetzt
werden.
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Die
folgenden Schritte werden bevorzugt nur abgearbeitet, wenn in dem
Schritt S4 ein Verbrennungsaussetzer MISF erkannt wurde.
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In
einem Schritt S6 wird ein Residuum RES ermittelt und zwar abhängig von
einem zylinderspezifischen Laufunruhewert ER_CYL, der dem Zylinder Z1
bis Z8 zugeordnet ist, bei dem der Verbrennungsaussetzer erkannt
wurde, und abhängig
von weiteren zylinderspezifischen Laufunruhewerten ER_CYL, die anderen
Zylindern Z1 bis Z8 zugeordnet sind. Das Residuum RES ist ein Maß für eine Fehlerursache
für den
in dem Schritt S4 erkannten Verbrennungsaussetzer MISF in einem
der Zylinder Z1 bis Z8. Das Ermitteln des Residuums RES ist näher anhand
der 3 weiter unten erläutert. Abhängig von dem Residuum RES kann
auf eine Fehlerursache an dem Einspritzsystem der Brennkraftmaschine
geschlossen werden und zwar insbesondere auf eine verringerte Kraftstoffzumessung,
die auch als low flow bezeichnet wird. Das Residuum RES kann zusätzlich auch
abhängig
von einer Regeldifferenz einer Lambdaregelung und/oder abhängig von
einer Stellgröße der Lambdaregelung
und/oder abhängig
von einem Trimmreglereingriff eines Trimmreglers ermittelt werden.
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Das
Residuum RES wird jeweils bezogen auf denjenigen Zylinder Z1 bis
Z8 ermittelt, bei dem in dem Schritt S4 ein Verbrennungsaussetzer
erkannt wurde.
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In
einem Schritt S8 wird ein Diagnoseschwellenwert THD_RES ermittelt,
und zwar bevorzugt abhängig
von der Drehzahl N und/oder dem Luftmassenstrom MAF. Dazu kann beispielsweise
ein oder Kennfeld vorgesehen sein, das vorab durch Versuche, beispielsweise
an einem Motorprüfstand,
oder beispielsweise auch durch Simulationen ermittelt wurde und
zwar derart, dass bei Überschreiten
des Diagnoseschwellenwerts THD_RES durch das Residuum RES die Fehlerursache
in dem Einspritzsystem liegt.
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In
einem Schritt S10 wird dann geprüft
ob das Gesamtresiduum RES größer ist
als der Diagnoseschwellenwert THD_RES. Ist dies der Fall, so wird in
einem Schritt S14 auf einen Fehler in dem Einspritzsystem MISF_INJ
erkannt. Anschließend
wird die Bearbeitung in einem Schritt S16 fortgesetzt, in dem das
Programm gegebenenfalls eine vorgebbare Wartezeitdauer oder einen
vorgebbaren Kurbelwellenwinkel verharrt, bevor die Bearbeitung erneut
in dem Schritt S2 fortgesetzt wird. Bei der Abarbeitung der Schritte
S2 bis S16 ist bezüglich
deren zeitlichen Ablauf auf jeden Fall sicherzustellen, dass die
einzelnen Berechnungen häufig
genug durchgeführt
werden, um für
jeden Zylinder der Brennkraftmaschine bei jedem Arbeitsspiel einen
möglicherweise
auftretenden Verbrennungsaussetzer MISF erkennen zu können. Darüber hinaus
werden gegebenenfalls benötigte
Messgrößen oder
Betriebsgrößen auch
parallel zum Ablauf der Schritte S2 bis S16 erfasst und gegebenenfalls
zwischengespeichert. Darüber
hinaus kann die Funktionalität
gemäß dem Ablaufdiagramm der 3 auch
mehrfach in der Steuervorrichtung 25 vorhanden sein und
so insbesondere für
jede Gruppe der Zylinder Z1 bis Z8 oder auch individuell für einzelne
Zylinder Z1 bis Z8 vorhanden sein.
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In
der 3 sind Berechnungsvorschriften zum Ermitteln des
Residuums RES angegeben.
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Bezüglich der
im Folgenden näher
erläuterten
Berechnungsvorschriften F1 bis F2 zur Bestimmung des Residuums RES
steht der Index i für
denjenigen Zylinder, für
den bei der Abarbeitung des Schrittes S4 der Verbrennungsaussetzer
MISF erkannt wurde, während
der Index j für
andere Zylinder bezeichnend ist, die gegebenenfalls auch der gleichen
Gruppe oder auch einer beliebigen anderen Gruppe der Zylinder Z1
bis Z8 zugeordnet sein können.
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Durch
das Residuums RES kann die Sicherheit bei dem Erkennen der Fehlerursache
des Verbrennungsaussetzers MISF dann erhöht werden, wenn der jeweilige
Verbrennungsaussetzer MISF durch eine verringerte Einspritzmenge
verursacht ist, die auch als Low-Flow bezeichnet ist. Gemäß einer Berechnungsvorschrift
F1 (3) wird jeweils eine mittlere zylinderspezifische
Laufunruhe ER_CYL_mmv ermittelt durch Mitteln von zylinderspezifischen
Laufunruhen ER_CYL über
eine vorgegebene Anzahl an N Abtastschritten. Die Anzahl N an Abtastschritten
kann beispielsweise 100 betragen. Die einzelnen Abtastschritte können beispielsweise in
der Größenordnung
von 10 ms beabstandet sein. Es sollte sichergestellt sein, dass
pro Arbeitsspiel mindestens je eine zylinderspezifische Laufunruhe pro
Zylinder Z1 – Z8
ermittelt wird. Der Index 1 ist hier ein Platzhalter für einen
beliebigen Zylinder Z1 bis Z8. tkcalc kann
ein beliebiger Zeitpunkt sein. Bevorzugt kann das Ermitteln der
mittleren zylinderspezifischen Laufunruhe ER_CYL_mmv auch durch
eine gleitende Mittelwertbildung erfolgen.
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Das
Residuum RES wird für
den jeweiligen Zylinder Z1 bis Z8 gemäß der Berechnungsvorschrift F2
ermittelt. M bezeichnet hierbei die Zylinderanzahl einschließlich desjenigen
Zylinders, an dem bei der Abarbeitung des Schrittes S4 der Verbrennungsaussetzer
MISF erkannt wurde. M kann beispielsweise der Gesamtanzahl der Zylinder
Z1 bis Z8 der Brennkraftmaschine entsprechen. Durch die Berechnungsvorschrift
gemäß F2 wird
die Abweichung der mittleren zylinderspezifischen Laufunruhe ER_CYL_mmvi desjenigen Zylinders, bei dem ein Verbrennungsaussetzer
MISF erkannt wurde, von einer über
die Anzahl M-1 der anderen Zylinder gemittelten mittleren jeweiligen
zylinderspezifischen Laufunruhe in Bezug gesetzt zu einem Laufunruheschwellenwert
THD_ER und der über
die Anzahl M-1 der
anderen Zylinder gemittelten mittleren zylinderspezifischen Laufunruhe. Auf
diese Weise erfolgt somit eine Skalierung. Durch die Abhängigkeit
des Laufunruheschwellenwertes THD_ER von dem Zeitpunkt tkcalc kann implizit eine Abhängig keit
von der Drehzahl N und/oder einer Lastgröße gegeben sein. Der Laufunruheschwellenwertes
THD_ER kann jedoch auch direkt abhängen von der Drehzahl N und/oder
einer Lastgröße. Durch den
Nenner der Berechnungsvorschrift F2 ist eine Skalierung des Zählers der
Berechnungsvorschrift F2 gewährleistet
und zwar dergestalt, dass der Wert null des Residuums RES dem gewünschten
Verhalten der Laufunruhe entspricht, während bei Werten von etwa eins
bereits häufige
Verbrennungsaussetzer auftreten. Durch diese Skalierung wird der
Einfluss von Lastgrößen und
der Drehzahl N auf das Residuum RES deutlich vermindert.
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Ein
korrigiertes Residuum kann durch Multiplikation des jeweiligen Residuums
RES mit einem Laufunruhe-Wichtungswert F_ER ermittelt werden, der
bevorzugt von der Drehzahl N, der Luftmasse MAF und der Verbrennungsaussetzerrate
MISFR abhängt,
die dem entsprechenden Zylinder Z1 bis Z8 zugeordnet ist. Das korrigierte
Residuum kann dann auch herangezogen werden zum Ermitteln eines
Gesamtresiduums, das ggf. auch noch abhängt von der Regeldifferenz
der Lambdaregelung und/oder von einer Stellgröße der Lambdaregelung und/oder
von dem Trimmreglereingriff des Trimmreglers. Abhängig von
dem Gesamtresiduum kann dann die Fehlerursache mittels eines zu
dem Programm gemäß der 2 korrespondierenden
Programms ermittelt werden.