DE102014018320A1

DE102014018320A1 - Verfahren zum Diagnostizieren zumindest einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines Injektors

Info

Publication number: DE102014018320A1
Application number: DE102014018320.3A
Authority: DE
Inventors: Patrick Deubler; Bernd Eder
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Diagnostizieren zumindest einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors. Erfindungsgemäß wird zumindest nach jedem Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine eine aufgebrachte elektrische Ladung eines Ansteuersignals des Injektors im Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine anhand eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung ermittelt, wobei die erfasste elektrische Ladung des Ansteuersignals mit Werten in einem vorgegebenen Wertebereich verglichen wird und bei einer erfassten, außerhalb des Wertebereiches liegenden elektrischen Ladung zumindest auf eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors geschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Diagnostizieren zumindest einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors.
Aus der DE 10 2010 000 916 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen eines Tausches eines in einem Verbrennungsmotor angeordneten Injektors bekannt. Das Verfahren sieht vor, dass für ein Spannungssignal eines Injektors des Verbrennungsmotors eine schnelle Fourier-Transformation durchgeführt und ein Wert einer maximalen Amplitude des transformierten Spannungssignals mit einem Schwellwert und einer Differenz zu einem vorher eingelernten Wert verglichen wird, wobei der untersuchte Injektor als getauscht erkannt wird, wenn der Wert um mehr als einen vordefinierten Differenzwert von dem vorher eingelernten Wert abweicht oder den Schwellwert unterschreitet.
Darüber hinaus ist aus der WO 2011/064248 A1 ein Klassierverfahren eines Injektors, ein Kalibrierverfahren eines Kennfeldes eines Injektors sowie eine Prüfstandvorrichtung eines Injektors bekannt. In dem Klassierverfahren des Injektors werden folgende Schritte ausgeführt:

– Ansteuern des Injektors mit einem vorgebbaren Test-Steuersignal,
– Erfassen einer von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebenen Flüssigkeitsmenge,
– Klassieren des Injektors in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und
– Bestimmen eines erforderlichen Steuersignals aufgrund des Klassierens des Injektors unter Berücksichtigung eines verringerten Injektorhubs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Diagnostizieren einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines in einem Verbrennungsmotor angeordneten Injektors anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zum Diagnostizieren einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung zumindest eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors sieht erfindungsgemäß vor, dass zumindest nach jedem Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine eine aufgebrachte elektrische Ladung eines Ansteuersignals des Injektors im Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine anhand eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung ermittelt wird, wobei die erfasste elektrische Ladung des Ansteuersignals mit Werten in einem vorgegebenen Wertebereich verglichen wird und bei einer erfassten, außerhalb des Wertebereiches liegenden elektrischen Ladung zumindest auf eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors geschlossen wird.
Mittels des Verfahrens ist eine vergleichsweise einfache, zuverlässige und stabile Diagnose der Ansteuercodierung des Injektors möglich, so dass das Risiko einer Beschädigung des Injektors und/oder der Verbrennungskraftmaschine aufgrund einer fehlerhaften Ansteuercodierung des Injektors zumindest wesentlich verringert ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch einen Verfahrensablauf zum Diagnostizieren zumindest einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors.
In der einzigen Figur ist ein Verfahrensablauf zum Diagnostizieren einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung zumindest eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors dargestellt. Insbesondere handelt es sich bei der Verbrennungskraftmaschine um einen Motor eines Fahrzeuges.
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrensablaufes wird die Verbrennungskraftmaschine gestartet, d. h. eingeschaltet, wobei in einem zweiten Schritt S2 ermittelt wird, ob eine Heizvorrichtung zum Aufheizen eines mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelten Katalysators aktiviert ist.
Diese Heizvorrichtung zum Aufheizen des Katalysators wird in Abhängigkeit einer erfassten Temperatur der Verbrennungskraftmaschine und/oder in Abhängigkeit einer erfassten Temperatur eines Abgases der Verbrennungskraftmaschine aktiviert.
Eine optimale Wirkung des Katalysators stellt sich erst dann ein, wenn die Verbrennungskraftmaschine ihre Betriebstemperatur aufweist und die Temperatur des Abgases entsprechend hoch ist.
Ist die Heizvorrichtung zur Temperierung des Katalysators eingeschaltet, wird in einem dritten Schritt S3 eine Kaltstart-Emissions-Reduktions-Vorrichtung aktiviert. Ist die Heizvorrichtung aufgrund der Temperatur der Verbrennungskraftmaschine und/oder der Temperatur des Abgases nicht eingeschaltet, wird die Kaltstart-Emissions-Reduktions-Vorrichtung nicht aktiviert.
Im Zustand der nicht eingeschalteten Heizvorrichtung wird in einem ersten Teilschritt S4.1 eines vierten Schrittes S4 des Verfahrensablaufes eine elektrische Ladung eines Ansteuersignals eines Injektors der Verbrennungskraftmaschine in einem Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine erfasst. Im Zustand der nicht eingeschalteten Heizvorrichtung wird In einem zweiten Teilschritt S4.2 eines vierten Schrittes S4 eine elektrische Ladung eines Ansteuersignals eines Injektors der Verbrennungskraftmaschine in einem höheren Lastbereich der Verbrennungskraftmaschine erfasst. Dabei werden die elektrischen Ladungen mittels eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung ermittelt.
Das elektrische Ansteuersignal wird typischerweise von einem Motorsteuergerät, also einer Ansteuereinheit zur Steuerung des Injektors, erzeugt und diesem zugeführt. Mittels eines solchen Injektors eines Einspritzsystems der Verbrennungskraftmaschine wird ein Kraftstoff typischerweise in einen Ansaugtrakt oder einen Verbrennungsraum eingespritzt.
Hierzu wird der Injektor mittels eines elektrischen Ansteuersignals mit einer elektrischen Ladung angesteuert.
In einem dritten Teilschritt S4.3 des vierten Schrittes S4 wird ermittelt und geprüft, ob und welche elektrische Ansteuercodierung in Bezug auf den Injektor vorliegt.
Die jeweils erfasste elektrische Ladung des elektrischen Ansteuersignals und die Ansteuercodierung, sofern diese vorliegt, wird bzw. werden anschließend in einem fünften Schritt S5 mit einem vorgegebenen Wertebereich, typischerweise mit einem Toleranzkennfeld als Entscheidungsmatrix, verglichen und entschieden, ob eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors vorliegt oder nicht.
Das Toleranzkennfeld zur Durchführung des Vergleiches in Bezug auf die jeweilige erfasste elektrische Ladung ist bevorzugt in dem Motorsteuergerät der Verbrennungskraftmaschine hinterlegt.
Wird ermittelt, dass die erfasste elektrische Ladung des Ansteuersignals außerhalb des Toleranzkennfeldes liegt und dass erfasste Messwerte der elektrischen Ladung bei höherem Lastbetrieb unplausibel sind, wird in einem sechsten Schritt S6 ermittelt, ob eine fehlerhafte Ansteuercodierung des Injektors vorliegt. Dazu wird typischerweise mit einer Entscheidungsmatrix überprüft, ob ein defekter Injektor oder eine fehlerhafte Codierung Vorliegt. Wenn bei Teilhüben und bei hohen Lasten die Ladung außerhalb plausibler Bereiche liegt, dann liegt es eine fehlerhafte Codierung vor. Wenn nur bei Teilhüben die ermittelte elektrische Ladung unplausibel ist, dann wird ein defekter Injektor erkannt. Dabei ist die ermittelte elektrische Ladung dann unplausibel, wenn ihr Wert ausserhalb des Toleranzfeldes liegt.
Liegt eine fehlerhafte Ansteuercodierung vor, so erfolgt in einem siebten Schritt S7 des Verfahrensablaufes ein Fehlereintrag. Liegt keine fehlerhafte Ansteuercodierung vor, so wird in einem achten Schritt S8 Fehlerfreiheit ermittelt.
Liegt eine fehlerhafte Ansteuercodierung vor, so kann der Fehlereintrag gespeichert werden, so dass dieser Fehlereintrag insbesondere mittels eines Fahrzeugdiagnosesystems auslesbar und anzeigbar ist. Typischerweise erfolgt die Speicherung in einen Steuergerät, bevorzugt in dem Motorsteuergerät.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass bei Vorliegen eines Fehlereintrags eine Signalisierung an den Fahrer erfolgt. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Signal in einem Anzeigebereich einer Instrumententafel des Fahrzeuges optisch ausgegeben wird.
Mittels des Verfahrens wird der Injektor bei jedem Start der Verbrennungskraftmaschine überprüft, so dass eine verhältnismäßig einfache, zuverlässige und sichere Diagnose der elektrischen Ansteuercodierung des Injektors möglich ist.
Somit ist es möglich, das Risiko von Schäden der Verbrennungskraftmaschine und/oder des Injektors selbst, insbesondere in einem Fahrzeug, zumindest wesentlich zu verringern.
Das Verfahren ermöglicht eine einfache Fehlererkennung und genaue Fehlerortung. Es vereinfacht Werkstattanweisungen und erleichtert die Ermittlung einer fehlerhaften Ansteuercodierung.
Bezugszeichenliste

S1

erster Schritt

S2

zweiter Schritt

S3

dritter Schritt

S4

vierter Schritt

S4.1

erster Teilschritt

S4.2

zweiter Teilschritt

S4.3

dritter Teilschritt

S5

fünfter Teilschritt

S6

sechster Teilschritt

S7

siebenter Teilschritt

S8

achter Teilschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010000916 A1 [0002]
WO 2011/064248 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Diagnostizieren einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung zumindest eines Injektors einer Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass – im Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, anhand eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung, eine auf den Injektor aufgebrachte elektrische Ladung eines Ansteuersignals ermittelt wird, – wobei diese ermittelte elektrische Ladung mit vorgegebenen Soll-Werten in einem Wertebereich verglichen wird und auf eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors geschlossen wird, wenn die ermittelte elektrische Ladung des Ansteuersignals außerhalb der vorgegebenen Soll-Werte des Wertebereiches liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der auf den Injektor aufgebrachten elektrischen Ladung eines Ansteuersignals zumindest nach jedem Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem höheren Lastbereich der Verbrennungskraftmaschine, anhand eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung, eine auf den Injektor aufgebrachte elektrische Ladung eines Ansteuersignals ermittelt wird, – wobei diese ermittelte elektrische Ladung des Ansteuersignals mit vorgegebenen Soll-Werten in dem Wertebereich verglichen wird und auf eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors geschlossen wird, wenn die erfasste aufgebrachte elektrische Ladung außerhalb der vorgegebenen Soll-Werte des Wertebereiches liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige elektrische Ladung des Ansteuersignals des Injektors während einer inaktiven Aufheizphase eines mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelten Katalysators erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor mittels zumindest eines Ansteuersignals eines Motorsteuergerätes, in welchem der vorgegebene Wertebereich als Toleranzkennfeld hinterlegt ist, gesteuert wird.