DE102016211388B3 - Method for detecting power manipulation during operation of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Leistungsmanipulation (M) beim Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung, wobei ein jeweiliger Istwert (Mist, ΔtS,ist, ΔtD,ist) wenigstens einer Größe, die die Leistung der Brennkraftmaschine (100, 200) in einem Betriebspunkt charakterisiert, ermittelt wird, wobei wenigstens einer der jeweiligen Istwerte (Mist, ΔtS,ist, ΔtD,ist) mit einem zugehörigen Maximalwert (Msoll, ΔtS,soll, ΔtD,soll)für den Betriebspunkt verglichen wird, der auf einem Soll-Aufteilungsfaktor des Betriebspunkts, der eine Aufteilung einer einzubringenden Kraftstoffmenge auf Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung angibt, basiert, und wobei eine Leistungsmanipulation (M) erkannt wird, wenn der wenigstens eine der jeweiligen Istwerte (Mist, ΔtS,ist, ΔtD,ist) um mehr als einen vorgebbaren ersten Schwellwert von dem zugehörigen Maximalwert (Msoll, ΔtS,soll, ΔtD,soll) abweicht.The invention relates to a method for detecting a power manipulation (M) during operation of an internal combustion engine with intake manifold injection and direct injection, wherein a respective actual value (Mist, .DELTA.tS, is, .DELTA.tD, is) at least one size, the performance of the internal combustion engine (100, 200). characterized in an operating point is determined, wherein at least one of the respective actual values (Mist, .DELTA.tS, is, .DELTA.tD, is) with an associated maximum value (Msoll, .DELTA.tS, should, .DELTA.tD, soll) is compared for the operating point, which is on a target A duty factor (M) is detected when the at least one of the respective actual values (Mist, .DELTA.tS, .DELTA.tD, is) by more than deviates from a predeterminable first threshold value of the associated maximum value (Mset, .DELTA.tS, soll, .DELTA.tD, soll).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Leistungsmanipulation beim Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for detecting a power manipulation in the operation of an internal combustion engine with intake manifold injection and direct injection and a computing unit and a computer program for its implementation.
Stand der TechnikState of the art
Bei Ottomotoren sind im Allgemeinen zwei Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung bekannt, nämlich eine Saugrohreinspritzung und eine Direkteinspritzung. Die Saugrohreinspritzung wird jedoch zunehmend von der Direkteinspritzung abgelöst, da diese in einigen Betriebssituationen zu einer höheren Leistungsausbeute bei geringerem Kraftstoffverbrauch und zu einer gezielteren Einspritzstrategie führen kann.In gasoline engines, two methods of fuel injection are generally known, namely intake manifold injection and direct injection. Intake manifold injection, however, is increasingly being replaced by direct injection since, in some operating situations, this can lead to higher power output with lower fuel consumption and to a more targeted injection strategy.
Weiterhin gibt es auch Ottomotoren mit einer Kombination von Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung, einem sog. Dualsystem. Dies ist gerade im Lichte immer strengerer Emissionsanforderungen bzw. Emissionsgrenzwerte vorteilhaft, da die Saugrohreinspritzung bspw. bei mittleren Lastbereichen bessere Emissionswerte zur Folge hat als eine Direkteinspritzung. Die erwähnte Leistungsausbeute ist bei höheren Drehzahlen bzw. Lasten dagegen bei einer Direkteinspritzung vorteilhafter. Ebenso wird durch die Direkteinspritzung eine Verminderung der Klopfneigung erreicht, was dann gezielt zum Schutz der Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann, wenn die Neigung des Klopfens in einem spezifischen Betriebspunkt erkannt wurde bzw. wahrscheinlich ist. Die Kopplung beider Einspritzungsarten kombiniert die jeweiligen Vorteile der einzelnen Einspritzsysteme somit in unterschiedlichen Betriebssituationen der Brennkraftmaschine über deren gesamten Betriebsbereich.Furthermore, there are also gasoline engines with a combination of intake manifold injection and direct injection, a so-called dual system. This is particularly advantageous in the light of ever stricter emission requirements or emission limit values, since intake manifold injection, for example, results in better emission values at medium load ranges than direct injection. The aforementioned power output is more advantageous at higher speeds or loads in a direct injection. Likewise, a reduction in the tendency to knock is achieved by the direct injection, which can then be used specifically for the protection of the internal combustion engine, if the tendency of knocking was detected or is likely at a specific operating point. The coupling of the two types of injection thus combines the respective advantages of the individual injection systems in different operating situations of the internal combustion engine over its entire operating range.
Aus der
Aus der
Die
Die
Es stellt sich die Aufgabe eine Leistungsmanipulation beim Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem sog. Dualsystem zu erkennen.It raises the task of performance manipulation in the operation of an internal combustion engine with a so-called. Dual system to recognize.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Erkennen einer Leistungsmanipulation beim Betrieb einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for detecting power manipulation during operation of an internal combustion engine and a computer and a computer program for carrying it out with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Erkennen einer, insbesondere unerwünschten, Leistungsmanipulation beim Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung, d. h. einer Brennkraftmaschine mit einem sog. Dualsystem. Hierbei wird ein jeweiliger Istwert wenigstens einer (physikalischen) Größe, die die Leistung der Brennkraftmaschine in einem Betriebspunkt charakterisiert, ermittelt, der dann mit einem zugehörigen (lokalen) Maximalwert der Größe für den Betriebspunkt verglichen wird, der auf einem Soll-Aufteilungsfaktor des Betriebspunkts, der eine Aufteilung einer einzubringenden Kraftstoffmenge auf Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung angibt, basiert. Es wird dann eine (unerwünschte) Leistungsmanipulation erkannt, wenn der wenigstens eine Istwert um mehr als einen vorgebbaren ersten Schwellwert von dem zugehörigen Maximalwert abweicht (insbesondere nach oben).An inventive method is used to detect a, in particular undesirable, performance manipulation in the operation of an internal combustion engine with intake manifold injection and direct injection, d. H. an internal combustion engine with a so-called. Dual system. In this case, a respective actual value of at least one (physical) variable which characterizes the output of the internal combustion engine at an operating point is determined, which is then compared with an associated (local) maximum value of the variable for the operating point, which is based on a desired distribution factor of the operating point, which indicates a breakdown of an amount of fuel to be injected on intake manifold injection and direct injection based. An (undesired) power manipulation is then detected when the at least one actual value deviates from the associated maximum value by more than a predefinable first threshold value (in particular upward).
Bei Brennkraftmaschinen ist es üblich, basierend auf einem Grundmodell verschiedene Typen der gleichen Brennkraftmaschine mit unterschiedlicher Leistung bereitzustellen. So können bspw. durch veränderte Ansteuerung der Kraftstoffinjektoren, ggf. auch durch den Einsatz anderer Kraftstoffinjektoren, aber unter Beibehaltung des Grundaufbaus der Brennkraftmaschine sehr einfach und kostengünstig verschiedene Brennkraftmaschinen mit unterschiedlicher Leistung bereitgestellt werden. Denkbar sind bspw. geänderte Einspritzzeitpunkte und Einspritzzeitdauern bei der Zumessung von Kraftstoff über die Kraftstoffinjektoren. Dabei sind hardwaretypische Unterschiede ebenfalls möglich, welche dann in unterschiedlichen Leistungskategorien eingesetzt werden.In internal combustion engines, it is common to provide different types of the same engine with different power based on a basic model. Thus, for example, by changing the control of the fuel injectors, possibly also by the use of other fuel injectors, but while maintaining the basic structure of the internal combustion engine very different and inexpensive different internal combustion engines are provided with different performance. For example, changed injection times and injection durations in the metering of fuel via the fuel injectors are conceivable. In this case, hardware-typical differences are also possible, which then in different performance categories.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird nun während des Betriebs einer Brennkraftmaschine ein jeweiliger Istwert wenigstens einer Größe, die die Leistung der Brennkraftmaschine in einem (aktuellen) Betriebspunkt charakterisiert, bspw. eines Drehmoments, ermittelt. Dieser Istwert wird dann mit einem zugehörigen Maximalwert der entsprechenden Größe in diesem Betriebspunkt verglichen. Der Maximalwert ergibt sich dabei aus einem maximalen Wert, der für die Größe (bspw. das Drehmoment) bei dem aktuellen Betriebspunkt aufgrund des für diesen Betriebspunkt vorgesehenen Aufteilungsfaktors, d. h. des Soll-Aufteilungsfaktors, möglich oder vorgesehen ist. D. h. der Maximalwert kann bspw. ein für den aktuellen Betriebspunkt vorgesehenes, maximales Drehmoment sein, das sich ergibt, wenn der vorgesehene Aufteilungsfaktor verwendet wird. Je nach Betriebspunkt kann es dabei sein, dass dieser Maximalwert während des Betriebs nicht immer erreicht werden muss. Ein solcher Maximalwert kann dabei bspw. auf einer ausführenden Recheneinheit hinterlegt sein. Bei einer gewissen Abweichung des Istwerts vom Maximalwert, beim Drehmoment bspw. insbesondere nach oben, kann nun davon ausgegangen werden, dass eine Leistungsmanipulation vorliegt, da der Maximalwert aufgrund der vorgesehenen Bedingungen bei dem aktuellen Betriebspunkt nicht überschritten werden dürfte. Durch geeignete Wahl des ersten Schwellwerts kann bspw. eine gewisse Messtoleranz berücksichtigt werden. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist somit bei einer Brennkraftmaschine mit Dualsystem unter Ausnutzung einer vorgegebenen Verteilung von Aufteilungsfaktoren auf den gesamten Betriebsbereich eine Erkennung von Leistungsmanipulation möglich.In the proposed method, during the operation of an internal combustion engine, a respective actual value of at least one variable that characterizes the power of the internal combustion engine in a (current) operating point, for example a torque, is determined. This actual value is then compared with an associated maximum value of the corresponding variable at this operating point. The maximum value is obtained from a maximum value which corresponds to the size (for example the torque) at the current operating point on the basis of the distribution factor provided for this operating point, ie. H. of the target allocation factor, is possible or intended. Ie. the maximum value may, for example, be a maximum torque provided for the current operating point, which results when the intended distribution factor is used. Depending on the operating point, it may be the case that this maximum value does not always have to be reached during operation. Such a maximum value can be stored, for example, on an executing arithmetic unit. With a certain deviation of the actual value from the maximum value, eg with the torque, for example upwards, it can now be assumed that power manipulation is present since the maximum value should not be exceeded at the current operating point due to the provided conditions. By a suitable choice of the first threshold value, for example, a certain measurement tolerance can be taken into account. The proposed method thus makes it possible to detect power manipulation in a dual-system internal combustion engine by utilizing a predetermined distribution of distribution factors over the entire operating range.
Solche Leistungsmanipulationen treten insbesondere bei einem sog. unerlaubten Leistungstuning (nach Verkauf, d. h. nach Verkauf einer ordnungsgemäßen bzw. nicht manipulierten Brennkraftmaschine)) von Brennkraftmaschinen bzw. des entsprechenden Steuergeräts auf. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann somit ein Tuning-Schutz bereitgestellt werden und es wird sichergestellt, dass bspw. bei Brennkraftmaschinen, die in verschiedenen Leistungsklassen angeboten werden, nicht oder zumindest nicht unerkannt eine Veränderung der Ansteuerung vorgenommen wird. Insbesondere kann damit vermieden werden, dass die in der Regel hinsichtlich Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemission optimierten Aufteilungsfaktoren bspw. nachteilig für die Schadstoffemission verändert werden. Leistungsmanipulation kann zu Bauteilschäden und Umweltverschmutzung führen, sogar zu Personenschäden, da die gesamte Fahrzeugauslegung (Antrieb, Bremsanlage) beeinträchtigt werden kann. Daher kann es von großer Bedeutung sein, wenn für ein Dualsystem ein spezifischer Erkennungsschutz eingesetzt wird, welcher ein solches unerlaubtes Handeln durch den späteren Nutzer aufdecken kann.Such performance manipulations occur in particular during a so-called unauthorized power tuning (after sale, that is to say after the sale of a proper or not manipulated internal combustion engine)) of internal combustion engines or of the corresponding control device. With the proposed method thus a tuning protection can be provided and it is ensured that, for example. In internal combustion engines that are offered in different performance classes, not or at least not undetected a change in the control is made. In particular, it can thus be avoided that the distribution factors, which are generally optimized with regard to fuel consumption and pollutant emission, for example, are adversely modified for pollutant emission. Performance manipulation can lead to component damage and environmental pollution, even personal injury, as the overall vehicle design (drive, brake system) can be compromised. Therefore, it can be of great importance if a specific detection protection is used for a dual system, which can uncover such unauthorized action by the later user.
Dabei wird der wenigstens eine Istwert weiterhin mit einem zugehörigen theoretischen (globalen) Maximalwert der Größe für den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine verglichen. Dieser theoretische Maximalwert basiert dabei auf einem leistungsmaximalen Aufteilungsfaktor des Betriebspunkts, der einen höheren Wert für die Größe als der Soll-Maximalwert ermöglicht. Dabei wird nur dann die Leistungsmanipulation erkannt, wenn der wenigstens eine Istwert um weniger als einen vorgebbaren zweiten Schwellwert von dem zugehörigen theoretischen Maximalwert abweicht. Bei dem leistungsmaximalen Aufteilungsfaktor handelt es sich um einen (hinterlegten) Aufteilungsfaktor, der für den aktuellen Betriebspunkt aufgrund bspw. zu hoher Schadstoffemissionen nicht vorgesehen ist, aber dennoch verwendbar ist und dabei einen höheren Istwert für die Größe, also bspw. ein höheres Drehmoment, ermöglichen würde. Wenn nun trotzdem ein Istwert ermittelt wird, der diesem theoretischen Maximalwert entspricht, oder zumindest nahezu (je nach gewählten zweitem Schwellwert) entspricht, so kann davon ausgegangen werden, dass eine Manipulation bei der Einstellung des Aufteilungsfaktors vorgenommen wurde. Zusammen mit dem Vergleich mit dem (lokalen, d. h. sich aus dem Soll-Aufteilungsfaktor ergebenden) Maximalwert kann damit eine sehr sichere Entscheidung über das Vorliegen einer Leistungsmanipulation getroffen werden.In this case, the at least one actual value is furthermore compared with an associated theoretical (global) maximum value of the variable for the operating point of the internal combustion engine. This theoretical maximum value is based on a performance-maximum distribution factor of the operating point, which allows a larger value for the size than the desired maximum value. In this case, the power manipulation is detected only if the at least one actual value deviates from the associated theoretical maximum value by less than a predefinable second threshold value. The maximum power distribution factor is a (stored) distribution factor that is not provided for the current operating point due to, for example, high pollutant emissions, but is still usable and thereby allow a higher actual value for the size, ie, for example, a higher torque would. If an actual value is nevertheless determined which corresponds to this theoretical maximum value, or at least corresponds almost (depending on the selected second threshold value), then it can be assumed that a manipulation was carried out when setting the distribution factor. Together with the comparison with the (local, i.e. resulting from the desired distribution factor) maximum value can thus be made a very safe decision on the existence of performance manipulation.
Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine Größe ausgewählt aus: einem Drehmoment der Brennkraftmaschine, einer Leistung der Brennkraftmaschine, einer Einspritzdauer für die Saugrohreinspritzung, einer Einspritzmenge für die Saugrohreinspritzung, einer Einspritzdauer für die Direkteinspritzung und einer Einspritzmenge für die Direkteinspritzung. Bei dem Drehmoment und der Leistung handelt es sich bspw. um einfach messbare Größen, anhand welcher eine motorspezifische Abweichung dieser Werte mit hinterlegten Vergleichswerten, also dem (lokalen) Maximalwert bzw. dem theoretischen (globalen) Maximalwert, sehr einfach ermittelt werden kann. Über die Einspritzdauern bzw. Einspritzmengen kann bspw. auch eine Abweichung beim Aufteilungsfaktor erkannt werden. Wenn die Einspritzdauern bzw. Einspritzmengen beider Kraftstoffinjektoren verwendet werden, kann zudem auch eine Manipulation bei gleichbleibendem Aufteilungsfaktor erkannt werden, bspw. wenn beide Einspritzdauern gleichmäßig verändert wurden. Denkbar ist dabei auch, dass zunächst nur eine Größe überprüft wird und dass nur dann, wenn aufgrund dieses Vergleichs eine Manipulation wahrscheinlich erscheint, eine zweite oder weitere Größen überprüft werden. Damit kann, wenn nach dem Vergleich der ersten Größe eine Manipulation unwahrscheinlich erscheint oder ausgeschlossen ist, das Verfahren an dieser Stelle beendet werden.Advantageously, the at least one variable is selected from: an engine torque, an engine output, an intake manifold injection period, an intake manifold injection amount, a direct injection duration, and a direct injection amount. The torque and the power are, for example, easily measurable variables, on the basis of which a motor-specific deviation of these values with stored comparison values, ie the (local) maximum value or the theoretical (global) maximum value, can be determined very simply. For example, a deviation in the distribution factor can also be detected via the injection periods or injection quantities. In addition, if the injection durations or injection quantities of both fuel injectors are used, a manipulation with a constant division factor can also be detected, for example if the two injection durations have been changed uniformly. It is also conceivable that initially only one size is checked and that only if a manipulation seems likely due to this comparison, a second or more sizes are checked. Thus, if after comparing the first size one Manipulation seems unlikely or is ruled out, the procedure being terminated at this point.
Zweckmäßigerweise wird nur dann eine Leistungsmanipulation erkannt, wenn der Istwert des Drehmoments und/oder der Leistung um mehr als den ersten Schwellwert von dem zugehörigen Maximalwert abweicht, insbesondere überschreitet, und wenn der Istwert einer oder beider Einspritzdauern und/oder einer der beiden Einspritzmengen um mehr als den ersten Schwellwert von dem zugehörigen Maximalwert abweicht, insbesondere überschreitet. Durch die Verwendung zweier solcher Größen mit den jeweils hinterlegten Vergleichsberechnungen kann die Wahrscheinlichkeit, mit welcher eine vorliegende, unerlaubte Manipulation sicher erkannt wird, deutlich erhöht werden.Expediently, a power manipulation is detected only if the actual value of the torque and / or the power differs from the associated maximum value by more than the first threshold value, in particular exceeds, and if the actual value of one or both injection periods and / or one of the two injection quantities by more as the first threshold deviates from the associated maximum value, in particular exceeds. By using two such variables with the respectively stored comparison calculations, the probability with which a present, unauthorized manipulation is reliably detected can be significantly increased.
Es ist von Vorteil, wenn nur dann eine Leistungsmanipulation erkannt wird, wenn der jeweilige Istwert länger als eine vorgebbare Zeitdauer um mehr als den vorgebbaren ersten Schwellwert von dem zugehörigen Maximalwert abweicht. Auf diese Weise kann bspw. eine fehlerhafte Erkennung aufgrund von Messfehlern bzw. Messtoleranzen, was ein kurzzeitiges Überschreiten zur Folge hat, vermieden werden.It is advantageous if a power manipulation is detected only if the respective actual value deviates from the associated maximum value by more than the predefinable first threshold value for more than a predefinable time duration. In this way, for example, a faulty detection due to measurement errors or measurement tolerances, which has a short-term overshoot result, can be avoided.
Vorzugsweise wird nur dann eine Leistungsmanipulation erkannt, wenn der jeweilige Istwert um mehr als den ersten Schwellwert von dem zugehörigen Maximalwert abweicht, während eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, das die Brennkraftmaschine aufweist, höher als eine vorgebbare Mindestgeschwindigkeit ist, und/oder während ein Fahrpedal des Fahrzeugs um mehr als einen Mindestwert betätigt ist. Auf diese Weise kann bspw. eine unnötige Überprüfung vermieden werden, da solche Manipulationen in der Regel nur bei hohen Geschwindigkeiten und/oder hoher Drehmomentanforderung erkennbare Auswirkungen haben.Preferably, a power manipulation is detected only if the respective actual value deviates from the associated maximum value by more than the first threshold value, while a speed of a vehicle having the internal combustion engine is higher than a predefinable minimum speed, and / or during an accelerator pedal of the vehicle is actuated by more than a minimum value. In this way, for example, an unnecessary check can be avoided, since such manipulations usually have recognizable effects only at high speeds and / or high torque requirement.
Vorteilhafterweise wird, wenn eine Leistungsmanipulation erkannt wurde, ein Fehlerspeichereintrag hinterlegt und/oder es erfolgt eine Mitteilung an einen Fahrer und/oder es wird eine Einschränkung des Betriebs der Brennkraftmaschine vorgenommen. Hierbei handelt es sich um einfache bzw. wirkungsvolle Maßnahmen, um solche unerlaubten Manipulationen zu verhindern. Durch die Hinterlegung eines Fehlerspeichereintrags, bspw. in einem Fehlerspeicher, der in einer Werkstatt ausgelesen werden kann, kann auch erkannt werden, ob bspw. eine Bauteildegradation mit einer Leistungsmanipulation zusammenhängt. Auf diese Weise können bspw. auch Gewährleistungsansprüche ausgeschlossen werden, da ein solches Leistungstuning im Normalfall nicht durch den Hersteller autorisiert wurde.Advantageously, if a power manipulation has been detected, a fault memory entry is stored and / or there is a message to a driver and / or a restriction of the operation of the internal combustion engine is made. These are simple or effective measures to prevent such unauthorized manipulation. By depositing a fault memory entry, for example in an error memory which can be read out in a workshop, it can also be recognized whether, for example, a component degradation is associated with power manipulation. In this way, for example. Warranty claims can be excluded, since such a power tuning was not authorized by the manufacturer in the normal case.
Es ist von Vorteil, wenn die lokalen und/oder globalen Maximalwerte in einem sicheren (d. h. nicht löschbaren) Speicherbereich einer die Brennkraftmaschine steuernden Recheneinheit (sog. Motorsteuergerät) abgelegt sind. Als sicherer Speicherbereich wird beispielsweise ein nur lesbarer bzw. nur einmal beschreibbarer Speicherbereich angesehen, so dass nachträgliche Änderungen nicht möglich sind. Auf diese Weise kann zwar eine Bedatung für unterschiedliche Leistungsklassen der Brennkraftmaschine sehr einfach vorgenommen werden, Manipulationen können jedoch sehr sicher erkannt werden, da gerade die Vergleichswerte nicht verändert werden können und diese Werte auch z. B. nach einem Batteriewechsel noch Bestand haben. Die Vergleichswerte, d. h. die Maximalwerte, können dabei für verschiedene Leistungsklassen hinterlegt sein, wobei bei einem Vergleich dann nur auf die entsprechend benötigten Werte zurückgegriffen wird.It is advantageous if the local and / or global maximum values are stored in a safe (that is to say non-erasable) memory area of a computer unit controlling the internal combustion engine (so-called engine control unit). For example, a memory area which can only be read or written only once is regarded as a secure memory area, so that subsequent changes are not possible. Although in this way it is very easy to carry out a calibration for different power classes of the internal combustion engine, manipulations can be detected very reliably, since it is precisely the comparison values that can not be changed and these values are also used, for example. B. after a battery change still exist. The comparison values, i. H. the maximum values can be stored for different performance classes, whereby in a comparison then only the correspondingly required values are used.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z. B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, for. As a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, adapted to perform a method according to the invention.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z. B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u. a. m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.Also, the implementation of the method in the form of a computer program is advantageous because this causes very low costs, especially if an executive controller is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical memory, such. As hard drives, flash memory, EEPROMs, DVDs u. a. m. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In
Das Saugrohr
Weiterhin weist jeder Brennraum
Der Hochdruckspeicher
In
Das Saugrohr
Bzgl. des Kraftstoffversorgungssystems entspricht die Brennkraftmaschine
Beide gezeigten Brennkraftmaschinen
In
Der Zylinder
Die Brennkraftmaschine kann im Zuge einer reinen Saugrohreinspritzung betrieben werden. Mit Hilfe des Kraftstoffinjektors
Die Brennkraftmaschine kann auch im Zuge einer reinen Direkteinspritzung betrieben werden. Zu diesem Zweck ist der Kraftstoffinjektor
Der Zylinder
Verbrennungsabgase werden nach einer Verbrennung aus dem Zylinder
Die Brennkraftmaschine
Weiterhin ist eine als Steuergerät
Die in Bezug auf
In
Beispielhaft sind vier Betriebsbereiche B1, B2, B3 und B4 gezeigt, die bestimmten Bereichen der Lastanforderung L und der Drehzahl n zugeordnet sind. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine bzw. eines zugehörigen Kraftfahrzeugs können diese Betriebsbereiche auftreten, denen – wie nachfolgend noch erläutert wird – entsprechende Aufteilungsfaktoren zugeordnet werden können. Die Betriebsbereiche können dabei unter Berücksichtigung von etwaigen Betriebsgrenzen der Brennkraftmaschine vorgegeben werden.By way of example, four operating ranges B 1 , B 2 , B 3 and B 4 are shown, which are assigned to specific ranges of the load requirement L and the rotational speed n. During operation of the internal combustion engine or of an associated motor vehicle, these operating areas may occur, to which - as will be explained below - corresponding distribution factors can be assigned. The operating ranges can be specified taking into account any operating limits of the internal combustion engine.
Weiterhin ist ein (aktueller) Betriebspunkt B gezeigt, der einer zu einem bestimmten Zeitpunkt, zu dem bspw. ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird, aktuellen Last und einer aktuellen Drehzahl entspricht. Wie der Figur zu entnehmen ist, liegt der aktuelle Betriebspunkt B in dem Betriebsbereich B2. Auf diese Weise kann jedem Betriebspunkt ein Betriebsbereich zugeordnet werden. Es versteht sich, dass die Anzahl und die Aufteilung der Betriebsbereiche je nach Bedarf angepasst gewählt werden können.Furthermore, a (current) operating point B is shown which corresponds to a current load and a current rotational speed at a particular point in time at which, for example, a method according to the invention is carried out. As can be seen from the figure, the current operating point B lies in the operating range B 2 . In this way, an operating range can be assigned to each operating point. It is understood that the number and division of operating ranges can be adjusted as needed.
In
Im gezeigten Beispiel kann auf diese Weise dem aktuellen Betriebspunkt B der Soll-Aufteilungsfaktor A2 zugeordnet werden. Dem Soll-Aufteilungsfaktor A2 wiederum entspricht ein (lokaler) Maximalwert Msoll einer die Leistung der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe, hier beispielhaft eines Drehmoments. Bei diesem Maximalwert Msoll handelt es sich somit um den maximalen Wert, den das Drehmoment bei dem aktuellen Betriebspunkt B erreichen kann, sofern der Betrieb wie gewünscht, d. h. ohne Manipulation, erfolgt.In the example shown, the desired distribution factor A 2 can be assigned to the current operating point B in this way. The desired distribution factor A 2 in turn corresponds to a (local) maximum value M soll of a variable characterizing the power of the internal combustion engine, here by way of example a torque. This maximum value M soll is therefore the maximum value that the torque can reach at the current operating point B, provided that the operation takes place as desired, ie without manipulation.
Weiterhin sind als Größe ein Maximalwert ΔtS,soll einer Einspritzdauer eines Kraftstoffinjektors der Saugrohreinspritzung und ein Maximalwert ΔtD,soll einer Einspritzdauer eines Kraftstoffinjektors der Direkteinspritzung gezeigt, die dem Aufteilungsfaktor A2 zugeordnet sind.Furthermore, as the size of a maximum value of .DELTA.t S, to an injection time of a fuel injector of the manifold-injection and a maximum value of .DELTA.t D, an injection time of a fuel injector of the direct injection to shown that are assigned to the division factor A2.
Weiterhin ist – hier beispielhaft nur für den Betriebsbereich B2 – ein leistungsmaximaler Aufteilungsfaktor A'2 gezeigt. Dieser leistungsmaximale Aufteilungsfaktor A'2 entspricht einem solchen Aufteilungsfaktor, der für den Betriebsbereich B2 und damit für den aktuellen Betriebspunkt B theoretisch gewählt werden könnte, sodass ein größerer Wert des Drehmoments erreicht werden könnte als mit dem Soll-Aufteilungsfaktor. Vorzugsweise entspricht der leistungsmaximale Aufteilungsfaktor dabei demjenigen Aufteilungsfaktor, mit dem der für diesen Betriebspunkt maximal mögliche Wert Mmax des Drehmoments erreicht werden kann. Dieser wird als theoretischer (globaler) Maximalwert bezeichnet. Sofern, was in der Regel der Fall ist, nur im Steuergerät hinterlegte Aufteilungsfaktoren verwendet werden können, so kann es sich bei dem Aufteilungsfaktor A'2 um denjenigen Aufteilungsfaktor der übrigen Aufteilungsfaktoren A1, A3 und A4 handeln, der das größte Drehmoment ermöglicht.Furthermore, a performance maximum distribution factor A ' 2 is shown here by way of example only for the operating range B 2 . This maximum power split factor A ' 2 corresponds to such a split factor that could theoretically be chosen for the operating range B 2 and therefore for the current operating point B so that a larger value of the torque could be achieved than with the target split factor. Preferably, the power-maximum distribution factor corresponds to that division factor with which the maximum possible value M max of the torque for this operating point can be achieved. This is called the theoretical (global) maximum value. If, as is generally the case, only distribution factors stored in the control unit can be used, then the distribution factor A ' 2 can be that distribution factor of the other distribution factors A 1 , A 3 and A 4 which allows the greatest torque ,
Die auf diese Weise ermittelbaren (lokalen) Maximalwerte und theoretischen (globalen) Maximalwerte können für die vorgesehen Betriebsbereiche bspw. jeweils als Kennfeld auf einem ausführenden Steuergerät hinterlegt sein. Damit können während eines Betriebs der Brennkraftmaschine sehr schnell und einfach die relevanten Werte für einen Vergleich mit einem Istwert Mist des Drehmoments bzw. den Istwerten ΔtS,ist und ΔtD,ist der Einspritzdauern beim aktuellen Betriebspunkt herangezogen werden.The (local) maximum values and theoretical (global) maximum values which can be determined in this way can be stored for each of the intended operating ranges, for example, as a characteristic map on an executing control device. Thus, during operation of the internal combustion engine, the relevant values for a comparison with an actual value M ist of the torque or the actual values Δt S, and Δt D, of the injection durations at the current operating point can very quickly and simply be used.
In
Anschließend kann der Istwert Mist mit dem Maximalwert Msoll und dem theoretischen Maximalwert Mmax verglichen werden, d. h. es kann überprüft werden, ob der Istwert mehr als den ersten Schwellwert vom Soll-Maximalwert abweicht (insbesondere nach oben) und ob der Istwert weniger als den zweiten Schwellwert vom theoretischen Maximalwert abweicht. Dabei kann auch überprüft werden, ob diese Abweichungen bei einer Mindestgeschwindigkeit vmin des Fahrzeugs und/oder einem Mindestwert φmin der Betätigung des Fahrpedals und/oder länger als eine vorgebbare Zeitdauer Δtmin vorliegen.Subsequently, the actual value M ist can be compared with the maximum value M soll and the theoretical maximum value M max , ie it can be checked whether the actual value deviates more than the first threshold value from the setpoint maximum value (in particular upwards) and if the actual value is less than deviates the second threshold from the theoretical maximum value. It can also be checked whether these deviations at a minimum speed v min of the vehicle and / or a minimum value φ min of the operation of the accelerator pedal and / or longer than a predetermined period of time .DELTA.t min are present.
Führt das Ergebnis dieses Vergleichs zu der Feststellung bzw. dem Erkennen einer Leistungsmanipulation, können zunächst weiterhin die Istwerte der Einspritzdauern ΔtS,istll und ΔtD,ist mit den entsprechenden Maximalwerten ΔtS,soll und ΔtD,soll verglichen werden. Diese Vergleiche können jedoch alternativ auch vor dem Abgleich mit der Mindestgeschwindigkeit, dem Mindestwert bzw. der Zeitdauer erfolgen.If the result of this comparison leads to the finding or the recognition of a performance manipulation, the actual values of the injection durations Δt S, ullll and Δt D, can be compared with the corresponding maximum values Δt S, soll and Δt D, soll . However, these comparisons can alternatively also be carried out before the adjustment with the minimum speed, the minimum value or the time duration.
Wird nun endgültig eine Leistungsmanipulation M erkannt, so kann anschließend bspw. ein Fehlerspeichereintrag F in einem Fehlerspeicher vorgenommen werden. Auf diese Weise kann später die Manipulation nachvollzogen werden.If finally a performance manipulation M is detected, then subsequently, for example, an error memory entry F can be made in a fault memory. In this way later the manipulation can be understood.
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