DE102016012019A1 - Method for determining combustion misfires of an internal combustion engine - Google Patents

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Kai Hoffmann
Christian Kringe
Sridhar Reddy Palagiri
Sharath Ramamurthy
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer Verbrennungskraftmaschine (10) zum Antreiben eines Fahrzeugs, bei welchem mittels wenigstens eines Sensors eine Messgröße erfasst und wenigstens ein die Messgröße charakterisierendes Signal bereitgestellt wird, wobei die Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von dem Signal ermittelt werden, wobei als der Sensor eine in einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine (10) durchströmbaren Abgastrakt (20) angeordnete Lambda-Sonde (46) verwendet wird, mittels welcher als die Messgröße ein Sauerstoffgehalt in dem Abgas erfasst wird.The invention relates to a method for determining combustion misfires of an internal combustion engine (10) for driving a vehicle, in which a measured variable is detected by means of at least one sensor and at least one signal characterizing the measured variable is provided, the combustion misfires being determined as a function of the signal when the sensor is used a lambda probe (46) arranged in an exhaust tract (20) through which exhaust gas from the internal combustion engine (10) can flow, by means of which an oxygen content in the exhaust gas is detected as the measured variable.

Figure DE102016012019A1_0001
Figure DE102016012019A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for determining combustion misfires of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben eines Fahrzeugs ist bereits der US 2005/0056086 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird mittels wenigstens eines Sensors eine Messgröße erfasst. Ferner wird bei dem Verfahren mittels des Sensors beziehungsweise von dem Sensor mindestens ein die Messgröße charakterisierendes, insbesondere elektrisches, Signal bereitgestellt. Dabei werden die Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von dem Signal ermittelt.Such a method for determining combustion misfires of an internal combustion engine for driving a vehicle is already the US 2005/0056086 A1 to be known as known. In the method, a measured variable is detected by means of at least one sensor. Furthermore, in the method by means of the sensor or by the sensor, at least one, in particular electrical, signal characterizing the measured variable is provided. The combustion misfires are determined as a function of the signal.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem Verbrennungsaussetzer auf besonders einfache Weise besonders robust ermittelt werden können.The object of the present invention is to provide a method by means of which combustion misfires can be determined particularly robustly in a particularly simple manner.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, das Verbrennungsaussetzer auf besonders einfache Weise und besonders robust ermittelt werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass als der Sensor eine in einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt angeordnete Lambda-Sonde verwendet wird, mittels welcher als die Messgröße ein Sauerstoffgehalt, insbesondere ein Restsauerstoffgehalt, in dem Abgas erfasst wird. Die der Erfindung zu Grund liegende Idee ist es, auf einen bereits vorhandenen beziehungsweise ohnehin zum Einsatz kommenden Sensor in Form der Lambda-Sonde zurückzugreifen, um etwaige Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine erfassen zu können. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens können somit zusätzliche Sensoren, welche speziell für die Ermittlung von Verbrennungsaussetzern zum Einsatz kommen können, vermieden werden, sodass die Teilanzahl, das Gewicht, der Bauraumbedarf und die Kosten der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden können.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that combustion misfires can be determined in a particularly simple manner and particularly robust, it is inventively provided that as the sensor used in a exhaust gas of the internal combustion engine exhaust gas flowable arranged lambda sensor is, by means of which as the measured variable an oxygen content, in particular a residual oxygen content, is detected in the exhaust gas. The idea underlying the invention is to resort to an already existing or already used sensor in the form of the lambda probe in order to detect any combustion misfires of the internal combustion engine can. By using the method according to the invention can thus additional sensors, which can be used specifically for the determination of misfires used, so that the number of parts, the weight, the space requirement and the cost of the internal combustion engine can be kept particularly low.

Darüber hinaus wurde gefunden, dass sich auf Basis des von der Lambda-Sonde bereitgestellten, den Sauerstoffgehalt im Abgas charakterisierenden und vorzugsweise elektrischen Signals etwaig auftretende Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine besonders robust und präzise beziehungsweise aussagekräftig erfassen lassen. Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit von Fehlmessungen gering gehalten werden kann, sodass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Verbrennungsaussetzer ermittelt werden können, wenn diese tatsächlich auftreten.In addition, it has been found that on the basis of the lambda probe provided, the oxygen content in the exhaust gas characterizing and preferably electrical signal possibly occurring misfire of the internal combustion engine can be detected particularly robust and precise or meaningful. This means that the probability of incorrect measurements can be kept low, so that combustion misfires can be determined by means of the method according to the invention, if they actually occur.

Die Lambda-Sonde ist ein Sauerstoff-Sensor, der in dem von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt angeordnet ist. Das von der Lambda-Sonde bereitgestellte Signal charakterisiert beispielsweise eine im Abgas enthaltene Menge an Sauerstoff, insbesondere Restsauerstoff, sodass auf Basis des erfassten, im Abgas enthaltenen Sauerstoffs etwaig auftretende Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine präzise und robust erfasst werden können.The lambda probe is an oxygen sensor which is arranged in the exhaust tract through which the exhaust gas of the internal combustion engine can flow. The signal provided by the lambda probe characterizes, for example, an amount of oxygen contained in the exhaust gas, in particular residual oxygen, so that any combustion misfires of the internal combustion engine occurring on the basis of the detected oxygen contained in the exhaust gas can be detected precisely and robustly.

Die Verbrennungskraftmaschine kann dabei beispielsweise als jedwede Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als Dieselmotor oder als mittels eines gasförmigen Kraftstoffs betreibbarer Gasmotor ausgebildet sein, wobei der gasförmige Kraftstoff beispielsweise als Erdgas beziehungsweise CNG (Compressed Natural Gas) ausgebildet sein kann.The internal combustion engine can be designed, for example, as any internal combustion engine, in particular as a diesel engine or as a gas engine operable by means of a gaseous fuel, wherein the gaseous fuel can be formed, for example, as natural gas or CNG (compressed natural gas).

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in einer einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben eines Fahrzeugs, wobei im Rahmen eines Verfahrens zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern der Verbrennungskraftmaschine deren Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von einem in Abgas der Verbrennungskraftmaschine enthaltenem Sauerstoffgehalt ermittelt werden.The drawing shows in a single FIGURE a schematic representation of an internal combustion engine for driving a vehicle, wherein as part of a method for determining combustion misfires of the internal combustion engine whose combustion misfires are determined in dependence on an oxygen content contained in the exhaust gas of the internal combustion engine.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Verbrennungskraftmaschine 10 eines Fahrzeugs, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Kraftwagen, insbesondere ein Nutzfahrzeug. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ein beispielsweise als Zylindergehäuse, insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildetes Gehäuseelement 12, durch welches eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern 14 der Verbrennungskraftmaschine 10 gebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt 16, in welchem ein Luftfilter 18 zum Filtern der den Ansaugtrakt 16 durchströmenden Luft angeordnet ist. Während eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 werden den jeweiligen Zylindern 14 die den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft und ein Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 zugeführt, wobei der Kraftstoff ein flüssiger Kraftstoff oder aber ein gasförmiger Kraftstoff sein kann. Beispielsweise handelt es sich bei dem Kraftstoff um einen Dieselkraftstoff oder aber um Erdgas beziehungsweise CNG (Compressed Natural Gas). 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 10 a vehicle, which by means of the internal combustion engine 10 is drivable. The vehicle is for example a motor vehicle, in particular a commercial vehicle. The internal combustion engine 10 comprises a housing element designed, for example, as a cylinder housing, in particular as a cylinder crankcase 12 through which a plurality of combustion chambers in the form of cylinders 14 the internal combustion engine 10 is formed. The internal combustion engine 10 includes an air-flowable intake tract 16 in which an air filter 18 to filter the intake tract 16 is arranged through flowing air. During a fired operation of the internal combustion engine 10 be the respective cylinders 14 the intake tract 16 flowing air and a fuel for operating the internal combustion engine 10 supplied, wherein the fuel may be a liquid fuel or a gaseous fuel. For example, the fuel is a diesel fuel or natural gas or CNG (compressed natural gas).

Durch das Einbringen der Luft und des Kraftstoffs in den jeweiligen Zylinder 14 entsteht im jeweiligen Zylinder 14 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches verbrannt wird. Dadurch entsteht im jeweiligen Zylinder 14 Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10, welche auch einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt 20 aufweist. Mittels des Abgastrakts 20 wird das Abgas aus den jeweiligen Zylinder 14 abgeführt. Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 wenigstens einen Abgasturbolader 22, welcher eine in dem Abgastrakt 20 angeordnete und von dem Abgas antreibbare Turbine 24 und einen in dem Ansaugtrakt 16 angeordneten von der Turbine 24 antreibbaren Verdichter 26 aufweist. Mittels des Verdichters 26 wird die den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft verdichtet, wodurch die Luft erwärmt wird. Zur Realisierung eines hohen Aufladegrades ist in dem Ansaugtrakt 16 ein Ladeluftkühler 28 angeordnet, mittels welchen die verdichtete und damit erwärmte Luft gekühlt wird. Außerdem ist im Ansaugtrakt 16 ein beispielsweise als Drosselklappe ausgebildetes Ventilelement 30 angeordnet, mittels welchem beispielsweise eine den Ansaugtrakt 16 durchströmende Menge der Luft und/oder ein Aufstauverhalten des Ansaugtrakts 16 bedarfsgerecht eingestellt werden kann.By introducing the air and the fuel into the respective cylinder 14 arises in the respective cylinder 14 a fuel-air mixture, which is burned. This results in the respective cylinder 14 Exhaust gas of the internal combustion engine 10 which also includes an exhaust gas tract through which the exhaust gas can flow 20 having. By means of the exhaust tract 20 the exhaust gas is from the respective cylinder 14 dissipated. In this case, the internal combustion engine includes 10 at least one exhaust gas turbocharger 22 which is one in the exhaust tract 20 arranged and driven by the exhaust turbine 24 and one in the intake tract 16 arranged by the turbine 24 drivable compressor 26 having. By means of the compressor 26 becomes the intake tract 16 compressed air, whereby the air is heated. To realize a high degree of supercharging is in the intake 16 a charge air cooler 28 arranged, by means of which the compressed and thus heated air is cooled. In addition, in the intake system 16 an example designed as a throttle valve element 30 arranged, by means of which, for example, a the intake tract 16 flowing through amount of air and / or a Aufstauverhalten the intake 16 can be adjusted as needed.

Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Abgasrückführeinrichtung 32 mit wenigstens einer Abgasrückführleitung 34, welche an einer Abzweigstelle A fluidisch mit dem Abgastrakt 20 und an einer Einleitstelle E fluidisch mit dem Ansaugtrakt 16 verbunden ist. Mittels der Abgasrückführleitung 34 kann an der Abzweigstelle A zumindest ein Teil des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt 20 abgezweigt werden. Das abgezweigte Abgas durchströmt die Abgasrückführleitung 34 und wird mittels der Abgasrückführleitung 34 zu dem Ansaugtrakt 16 rückgeführt. Das rückgeführte Abgas kann an der Einleitstelle E aus der Abgasrückführleitung 34 aus- und in den Ansaugtrakt 16 einströmen. Die Abgasrückführeinrichtung 32 umfasst einen in der Abgasrückführleitung 34 angeordneten Abgasrückführkühler 36 und ein in der Abgasrückführleitung 34 angeordnetes Abgasrückführventil 38, mittels welchen eine Menge des rückzuführenden Abgases einstellbar ist.Furthermore, the internal combustion engine comprises 10 an exhaust gas recirculation device 32 with at least one exhaust gas recirculation line 34 , which at a branch point A fluidly with the exhaust gas tract 20 and at an introduction point E fluidly with the intake tract 16 connected is. By means of the exhaust gas recirculation line 34 can at the branch point A at least a part of the exhaust tract 20 flowing exhaust gas from the exhaust system 20 be diverted. The branched off exhaust gas flows through the exhaust gas recirculation line 34 and is by means of the exhaust gas recirculation line 34 to the intake tract 16 recycled. The recirculated exhaust gas can at the point of introduction E from the exhaust gas recirculation line 34 out and into the intake tract 16 flow. The exhaust gas recirculation device 32 includes one in the exhaust gas recirculation line 34 arranged exhaust gas recirculation cooler 36 and one in the exhaust gas recirculation line 34 arranged exhaust gas recirculation valve 38 by means of which an amount of recirculated exhaust gas is adjustable.

Der Turbine 24 ist eine Umgehungseinrichtung 40 mit wenigstens einer Umgehungsleitung 42 zugeordnet. Mittels der Umgehungseinrichtung 40 ist die Turbine 24 von zumindest einem Teil des den Abgastrakt 24 durchströmenden Abgases zu umgehen. Darunter ist zu verstehen, dass das die Umgehungsleitung 42 durchströmende Abgas die Turbine 24 nicht durchströmt und somit die Turbine 24 nicht antreibt. Der Umgehungskanal 42 wird auch als Bypass-Kanal oder Wastegate bezeichnet, wobei die Umgehungseinrichtung 40 ein in dem Umgehungskanal 42 angeordnetes Ventilelement 44 aufweist. Mittels des Ventilelements 44, welches auch als Bypass-Ventil oder Wastegaste-Ventil bezeichnet wird, ist eine die Umgehungsleitung 42 durchströmende Menge des Abgases einstellbar.The turbine 24 is a bypass device 40 with at least one bypass line 42 assigned. By means of the bypass device 40 is the turbine 24 of at least part of the exhaust tract 24 to bypass by flowing exhaust gas. By this is meant that the bypass line 42 exhaust gas flowing through the turbine 24 does not flow through and thus the turbine 24 does not drive. The bypass channel 42 Also referred to as a bypass channel or wastegate, the bypass device 40 one in the bypass channel 42 arranged valve element 44 having. By means of the valve element 44 which is also referred to as a bypass valve or wastegate valve, is the bypass line 42 flowing through amount of the exhaust gas adjustable.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner einen als Lambda-Sonde 46 ausgebildeten und in dem Abgastrakt 20 angeordneten Sensor, mittels welchem ein Sauerstoffgehalt, insbesondere ein Restsauerstoffgehalt, in dem den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgas erfasst wird. Dabei ist die Lambda-Sonde 46 in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 20 durchströmenden Abgases stromab der Turbine 24 angeordnet, sodass mittels der Lambda-Sonde 46 der Sauerstoffgehalt im Abgas an einer stromab der Turbine 24 angeordneten Stelle im Abgastrakt 20 erfasst wird.The internal combustion engine 10 also includes one as a lambda probe 46 trained and in the exhaust tract 20 arranged sensor, by means of which an oxygen content, in particular a residual oxygen content, in which the exhaust gas tract 20 flowing exhaust gas is detected. Here is the lambda probe 46 in the flow direction of the exhaust tract 20 flowing exhaust gas downstream of the turbine 24 arranged so that by means of the lambda probe 46 the oxygen content in the exhaust gas at a downstream of the turbine 24 arranged location in the exhaust system 20 is detected.

Um nun etwaig auftretende Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine 10 auf besonders einfache Weise und besonders robust ermitteln zu können, wird, insbesondere während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10, ein Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern der Verbrennungskraftmaschine 10 durchgeführt. Bei dem Verfahren wird die Lambda-Sonde 46 verwendet, um etwaig auftretende Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine 10 erfassen zu können. Dabei wird mittels der Lambda-Sonde 46 der Sauerstoffgehalt im Abgas erfasst. Die Lambda-Sonde 46 stellt dabei wenigstens ein den mittels der Lambda-Sonde 46 erfassten Sauerstoffgehalt im Abgas charakterisierendes und vorzugsweise elektrisches Signal bereit.To now possibly occurring misfiring the internal combustion engine 10 to be able to determine in a particularly simple manner and particularly robust, is, in particular during operation of the internal combustion engine 10 a method for determining combustion misfires of the internal combustion engine 10 carried out. In the process, the lambda probe 46 used to any occurring combustion misfires of the internal combustion engine 10 to be able to capture. It is by means of the lambda probe 46 the oxygen content in the exhaust gas is detected. The lambda probe 46 At least one of them uses the lambda probe 46 detected oxygen content in the exhaust gas characterizing and preferably electrical signal ready.

Beispielsweise ist eine elektronische Recheneinrichtung vorgesehen, welche auch als Steuergerät beziehungsweise elektronisches Steuergerät bezeichnet wird. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung wird die Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere im Rahmen des Verfahrens, betrieben, das heißt gesteuert oder geregelt. Dem Steuergerät wird das von der Lambda-Sonde 46 bereitgestellte Signal zugeführt, wobei das Steuergerät das Signal empfängt. Mittels des Steuergeräts werden in Abhängigkeit von dem von der Lambda-Sonde 46 bereitgestellten Signal und somit in Abhängigkeit von dem mittels der Lambda-Sonde 46 erfassten Sauerstoffgehalt Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine 10 ermittelt.For example, an electronic computing device is provided, which is also referred to as a control unit or electronic control unit. By means of electronic computing device, the internal combustion engine 10 , in particular in the context of the procedure, operated, that is controlled or regulated. The control unit gets that from the lambda probe 46 provided signal, wherein the control unit receives the signal. By means of the control unit be dependent on that of the lambda probe 46 provided signal and thus in dependence on the means of the lambda probe 46 detected oxygen content combustion misfire of the internal combustion engine 10 determined.

Es wurde gefunden, dass es infolge von Verbrennungsaussetzern der Verbrennungskraftmaschine 10 zu Schwankungen des Sauerstoffgehalts und somit des von der Lambda-Sonde 46 bereitgestellten Signals kommt, insbesondere im Vergleich zu einem Zustand, in welchem keine Verbrennungsaussetzer auftreten. Insbesondere kommt es bei Verbrennungsaussetzern zu Abweichungen, in deren Rahmen der erfasste Sauerstoffgehalt von Werten, insbesondere von Sollwerten, abweicht, welche auftreten, wenn es nicht zu Verbrennungsaussetzern kommt. Auf diese Abweichungen wird im Rahmen des Verfahrens zurückgegriffen, um die Verbrennungsaussetzer auf einfache und robuste Weise zu ermitteln.It has been found to be due to combustion misfires of the internal combustion engine 10 to fluctuations in the oxygen content and thus of the lambda probe 46 provided signal, in particular compared to a state in which no combustion misfires occur. In particular, there are deviations in the case of combustion misfires, within the scope of which the detected oxygen content deviates from values, in particular setpoints, which occur when combustion misfires do not occur. These deviations are used in the context of the method in order to determine the misfires in a simple and robust manner.

Bei dem von der Lambda-Sonde 46 bereitgestellten Signal handelt es sich vorzugsweise um ein Rohsignal, welches als elektrische Spannung, insbesondere als elektrische Rohspannung, ausgebildet sein kann. Infolge von Verbrennungsaussetzern ist der im Abgas enthaltene Sauerstoffgehalt besonders hoch und insbesondere höher als in dem zuvor genannten Zustand, in welchem es nicht zu Verbrennungsaussetzer kommt. Ein Verbrennungsaussetzer wird somit beispielsweise durch einen sogenannten Peak, das heißt durch einen signifikanten Spitzenwert des von der Lambda-Sonde 46 bereitgestellten Signals charakterisiert.In the case of the lambda probe 46 The signal provided is preferably a raw signal which can be embodied as electrical voltage, in particular as electrical raw voltage. As a result of combustion misfires, the oxygen content contained in the exhaust gas is particularly high and in particular higher than in the aforementioned state in which there is no combustion misfire. A misfire is thus for example by a so-called peak, that is, by a significant peak of the lambda probe 46 signal provided.

Um etwaig auftretende Verbrennungsaussetzer, das heißt Fehlzündungen der Verbrennungskraftmaschine 10 besonders einfach und robust ermitteln zu können, wird beispielsweise mittels des elektronischen Steuergeräts auf Basis eines Rechenmodells ein Sauerstoffgehalt in dem Abgas berechnet. Dabei werden beispielsweise eine der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere den Zylindern 14, zugeführte Menge der Luft und eine den Zylindern 14 zugeführte Menge des Kraftstoffes ermittelt, insbesondere erfasst, wobei der Sauerstoffgehalt auf Basis des Rechenmodells in Abhängigkeit von der erfassten Luftmenge und in Abhängigkeit von der ermittelten Kraftstoffmenge berechnet wird. Beispielsweise wird mittels des Steuergeräts auf Basis des berechneten Sauerstoffgehalts ein zweites Signal modelliert. Dieses zweite Signal würde beispielsweise von einer im Abgastrakt 20 angeordneten Lambda-Sonde bereitgestellt, wenn diese den berechneten Sauerstoffgehalt im Abgas erfassen würde. Dann wird beispielsweise der erfasste Sauerstoffgehalt mit dem berechneten Sauerstoffgehalt verglichen, wobei die Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von diesem Vergleich ermittelt werden. Insbesondere wird das von der Lambda-Sonde 46 tatsächlich bereitgestellte Signal mit dem modellierten Signal verglichen, und in Abhängigkeit von diesem Vergleich die Verbrennungsaussetzer zu ermitteln.To any occurring misfires, that is misfiring the internal combustion engine 10 To determine particularly simple and robust, an oxygen content in the exhaust gas is calculated, for example by means of the electronic control unit based on a computer model. In this case, for example, one of the internal combustion engine 10 , in particular the cylinders 14 , supplied amount of air and one of the cylinders 14 supplied amount of fuel detected, in particular detected, wherein the oxygen content is calculated on the basis of the computer model in dependence on the detected air quantity and in dependence on the determined amount of fuel. For example, a second signal is modeled by means of the control unit on the basis of the calculated oxygen content. For example, this second signal would be from one in the exhaust tract 20 arranged lambda probe provided that would detect the calculated oxygen content in the exhaust gas. Then, for example, the detected oxygen content is compared with the calculated oxygen content, the combustion misfires being determined as a function of this comparison. In particular, that of the lambda probe 46 actually provided signal compared with the modeled signal, and to determine depending on this comparison, the misfire.

Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn mit Hilfe eines Zustandsraummodells das berechnete Signal um Systemdynamiken ergänzt wird. Dadurch wird beispielsweise ein dynamisches Verhalten der Verbrennungskraftmaschine 10 in dem berechneten Signal abgebildet.It has proven to be advantageous if the calculated signal is supplemented by system dynamics with the aid of a state space model. As a result, for example, a dynamic behavior of the internal combustion engine 10 mapped in the calculated signal.

Als weiterhin als besonders vorteilhaft hat sich gezeigt, wenigstens einen Kalman-Filter zu verwenden, um beispielsweise den berechneten Sauerstoffgehalt beziehungsweise das berechnete Signal und/oder den erfassten Sauerstoffgehalt beziehungsweise das erfasste, von der Lambda-Sonde 46 bereitgestellte Signal zu plausibilisieren. Beispielsweise wird ein Kalman-Filter genutzt, um das erfasste und von der Lambda-Sonde 46 bereitgestellte Signal von Störungen beziehungsweise Rauschen zumindest zum Teil zu befreien. Ferner wird beispielsweise wenigstens ein zweiter Kalman-Filter genutzt, um eine Gleichheit des berechneten beziehungsweise modellierten Signals und des erfassten Signals sicherzustellen. Einer der Kalman-Filter ist beispielsweise ausreichend stark, um durch Verbrennungsaussetzer bewirkte Peaks zu unterdrücken. Ein anderer der Kalman-Filter ist beispielsweise so schwach, dass Störungen in dem erfassten Signal unterdrückt werden. Insbesondere kann beispielsweise der gleiche Ansatz wie bei einer Klopfregelung verfolgt werden, wobei das stark gefilterte Signal mit einem Faktor multipliziert wird, um einen Schwellenwert zu erzeugen, auf dessen Basis Verbrennungsaussetzer ermittelt werden können, insbesondere dann, wenn das erfasste und/oder berechnete Signal den Schwellenwert überschreitet.Furthermore, it has proven to be particularly advantageous to use at least one Kalman filter, for example, the calculated oxygen content or the calculated signal and / or the detected oxygen content or the detected, from the lambda probe 46 to make the signal provided plausible. For example, a Kalman filter is used to detect the detected and the lambda probe 46 provided signal from noise or noise at least partially free. Further, for example, at least one second Kalman filter is used to ensure equality of the calculated or modeled signal and the detected signal. For example, one of the Kalman filters is sufficiently strong to suppress peaks caused by combustion misfires. For example, another of the Kalman filters is so weak that noise in the detected signal is suppressed. In particular, for example, the same approach as in a knock control can be followed, wherein the heavily filtered signal is multiplied by a factor to produce a threshold on the basis of which combustion misfires can be determined, in particular if the detected and / or calculated signal is the Threshold exceeds.

Insgesamt ist erkennbar, dass im Rahmen des Verfahrens auf die ohnehin zum Einsatz kommende Lambda-Sonde 46 zurückgegriffen wird, um etwaig auftretende Verbrennungsaussetzer zu detektieren. Dadurch können zusätzliche Sensoren vermieden werden, sodass die Teilanzahl, die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf der Verbrennungskraftmaschine 10 besonders gering gehalten werden können. Ferner ermöglicht die Berücksichtigung des Sauerstoffgehalts eine besonderes robuste Ermittlung von Verbrennungsaussetzern, sodass Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine 10 beispielsweise dann und nur dann erfasst werden, wenn diese auch tatsächlich auftreten.Overall, it can be seen that in the context of the method to the already used lambda probe 46 is used to detect any occurring misfires. As a result, additional sensors can be avoided, so that the number of parts, the cost, the weight and the space requirement of the internal combustion engine 10 can be kept very low. Furthermore, the consideration of the oxygen content enables a particularly robust determination of combustion misfires, so that combustion misfires of the internal combustion engine 10 for example, and then only be detected if they actually occur.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1212
Gehäuseelementhousing element
1414
Zylindercylinder
1616
Ansaugtraktintake system
1818
Luftfilterair filter
2020
Abgastraktexhaust tract
2222
Abgasturboladerturbocharger
2424
Turbineturbine
2626
Verdichtercompressor
2828
LadeluftkühlerIntercooler
3030
Ventilelementvalve element
3232
AbgasrückführeinrichtungExhaust gas recirculation device
3434
AbgasrückführleitungExhaust gas recirculation line
3636
AbgasrückführkühlerExhaust gas recirculation cooler
3838
AbgasrückführventilExhaust gas recirculation valve
4040
Umgehungseinrichtungbypass means
4242
Umgehungsleitungbypass line
4444
Ventilelementvalve element
4646
Lambda-SondeLambda probe
AA
Abzweigstellebranching point
Ee
Einleitstelleinlet point

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2005/0056086 A1 [0002] US 2005/0056086 A1 [0002]

Claims (5)

Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer Verbrennungskraftmaschine (10) zum Antreiben eines Fahrzeugs, bei welchem mittels wenigstens eines Sensors eine Messgröße erfasst und wenigstens ein die Messgröße charakterisierendes Signal bereitgestellt wird, wobei die Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von dem Signal ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass als der Sensor eine in einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine (10) durchströmbaren Abgastrakt (20) angeordnete Lambda-Sonde (46) verwendet wird, mittels welcher als die Messgröße ein Sauerstoffgehalt in dem Abgas erfasst wird.Method for determining combustion misfires of an internal combustion engine ( 10 ) for driving a vehicle, wherein by means of at least one sensor detects a measured variable and at least one signal characterizing the measured variable is provided, wherein the combustion misfires are determined in response to the signal, characterized in that as the sensor in one of exhaust gas of the internal combustion engine ( 10 ) throughflowable exhaust tract ( 20 ) arranged lambda probe ( 46 ) is used, by means of which, as the measured quantity, an oxygen content in the exhaust gas is detected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines elektronischen Steuergeräts auf Basis eines Rechenmodells ein Sauerstoffgehalt in dem Abgas berechnet wird.A method according to claim 1, characterized in that an oxygen content in the exhaust gas is calculated by means of an electronic control unit based on a computer model. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Verbrennungskraftmaschine (10) zugeführte Luftmenge und eine der Verbrennungskraftmaschine (10) zugeführte Kraftstoffmenge erfasst werden, wobei der Sauerstoffgehalt auf Basis des Rechenmodells in Abhängigkeit von der erfassten Luftmenge und in Abhängigkeit von der erfassten Kraftstoffmenge berechnet wird.Method according to Claim 2, characterized in that one of the internal combustion engines ( 10 ) supplied amount of air and one of the internal combustion engine ( 10 ) amount of fuel is detected, wherein the oxygen content is calculated on the basis of the calculation model as a function of the detected amount of air and in dependence on the detected amount of fuel. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mittels der Lambda-Sonde (46) erfasste Sauerstoffgehalt mit dem berechneten Sauerstoff gehalten verglichen wird, wobei die Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von dem Vergleich ermittelt werden.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the means of the lambda probe ( 46 ) is compared with the calculated oxygen kept, the combustion misfires are determined in dependence on the comparison. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Sauerstoffgehalt und der erfasste Sauerstoffgehalt mittels wenigstens eines Kalman-Filters plausibilisiert werden.Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that the calculated oxygen content and the detected oxygen content are plausibilized by means of at least one Kalman filter.
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