DE102019212214B3 - Method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine, internal combustion engine and computer program product - Google Patents
Method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine, internal combustion engine and computer program product Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019212214B3 DE102019212214B3 DE102019212214.0A DE102019212214A DE102019212214B3 DE 102019212214 B3 DE102019212214 B3 DE 102019212214B3 DE 102019212214 A DE102019212214 A DE 102019212214A DE 102019212214 B3 DE102019212214 B3 DE 102019212214B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- combustion chamber
- injector
- fuel
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
- F02D2041/225—Leakage detection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose einer Injektorleckage bei einer Brennkraftmaschine (1), wobei wenigstens ein Injektor (5,7) angesteuert wird, um eine erste Brennstoffmenge in einen Brennraum (3) der Brennkraftmaschine (1) einzubringen, wobei die erste Brennstoffmenge kleiner ist als eine zum Erzeugen eines zündfähigen Gemischs in dem Brennraum (3) nötige Zündmenge, wobei wenigstens ein Brennraumparameter für den Brennraum (3) nach dem Ansteuern des Injektors (5,7) erfasst wird, und wobei anhand des erfassten Brennraumparameters festgestellt wird, ob eine Injektorleckage in dem Brennraum (3) vorliegt.The invention relates to a method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine (1), at least one injector (5, 7) being activated to introduce a first amount of fuel into a combustion chamber (3) of the internal combustion engine (1), the first amount of fuel being smaller is as an ignition quantity required to generate an ignitable mixture in the combustion chamber (3), at least one combustion chamber parameter for the combustion chamber (3) being detected after the injector (5, 7) has been activated, and the detected combustion chamber parameter is used to determine whether there is an injector leak in the combustion chamber (3).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose einer Injektorleckage bei einer Brennkraftmaschine, eine Brennkraftmaschine, die eingerichtet ist zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine, an internal combustion engine which is set up to carry out such a method and a computer program product for carrying out such a method.
Brennkraftmaschinen der hier angesprochenen Art weisen wenigstens einen Brennraum, typischerweise eine Mehrzahl von Brennräumen auf, wobei jedem Brennraum zumindest ein Injektor zugeordnet ist, um Brennstoff mittels des Injektors direkt in den Brennraum einzubringen. Insbesondere bei Großmotoren können pro Brennraum auch mehrere Injektoren, insbesondere zwei Injektoren, vorgesehen sein. Eine mögliche Fehlerquelle für den Betrieb einer solchen Brennkraftmaschine ist die Leckage eines Injektors, wobei dies bedeutet, dass der leckende Injektor nicht vollständig schließt, wodurch permanent Brennstoff in den Brennraum eingebracht wird. Dies ist aus verschiedenen Gründen problematisch: Zum einen kann die dem Brennraum zugeführte Brennstoffmenge nicht mehr exakt bemessen werden, sodass weder ein angefordertes Drehmoment noch vorgegebene Emissionsziele definiert eingehalten werden können; zum anderen kann die Leckage zu einer Beschädigung bis hin zur Zerstörung der Brennkraftmaschine führen, insbesondere wenn leckagebedingt zu viel Brennstoff in den Brennraum eingebracht wird oder Brennstoff unverbrannt aus dem Brennraum in den heißen Abgastrakt gelangt. Es besteht daher ein Bedarf, den entsprechenden Fehlerzustand der Injektorleckage sicher, einfach und kostengünstig zu detektieren.Internal combustion engines of the type discussed here have at least one combustion chamber, typically a plurality of combustion chambers, with at least one injector being assigned to each combustion chamber in order to introduce fuel directly into the combustion chamber by means of the injector. In particular in the case of large engines, several injectors, in particular two injectors, can also be provided per combustion chamber. A possible source of error for the operation of such an internal combustion engine is the leakage of an injector, which means that the leaking injector does not close completely, as a result of which fuel is permanently introduced into the combustion chamber. This is problematic for various reasons: On the one hand, the amount of fuel supplied to the combustion chamber can no longer be measured exactly, so that neither a requested torque nor specified emission targets can be adhered to in a defined manner; on the other hand, the leakage can lead to damage or even destruction of the internal combustion engine, in particular if too much fuel is introduced into the combustion chamber due to the leakage or fuel escapes unburned from the combustion chamber into the hot exhaust tract. There is therefore a need to reliably, simply and inexpensively detect the corresponding fault condition of the injector leakage.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Diagnose einer Injektorleckage bei einer Brennkraftmaschine, eine Brennkraftmaschine sowie ein Computerprogrammprodukt zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention is based on the object of creating a method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine, an internal combustion engine and a computer program product, the disadvantages mentioned not occurring.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.The object is achieved in that the present technical teaching is provided, in particular the teaching of the independent claims and the embodiments disclosed in the dependent claims and the description.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zur Diagnose einer Injektorleckage bei einer Brennkraftmaschine geschaffen wird, bei dem wenigstens ein Injektor angesteuert wird, um eine erste Brennstoffmenge, insbesondere Brennstoffmasse, in einen Brennraum der Brennkraftmaschine einzubringen, wobei die erste Brennstoffmenge kleiner ist als eine zum Erzeugen eines zündfähigen Gemischs in dem Brennraum nötige Zündmenge, insbesondere Zündmasse, des Brennstoffs. Wenigstens ein Brennraumparameter wird nach dem Ansteuern des Injektors für den Brennraum erfasst, und es wird anhand des erfassten Brennraumparameters festgestellt, ob eine Injektorleckage in dem Brennraum vorliegt. Bei der hier vorgeschlagenen Vorgehensweise kann sehr einfach, sicher und trennscharf sowie ohne kostenintensive zusätzliche Messtechnik entschieden werden, ob eine Injektorleckage - selbst bei kleiner Leckrate - vorliegt. Liegt nämlich keine Injektorleckage vor, so reicht die über den Injektor in den Brennraum eingebrachte erste Brennstoffmenge definitionsgemäß nicht aus, um ein zündfähiges Gemisch zu bilden, sodass keine Verbrennung in dem Brennraum stattfindet. Liegt dagegen eine Injektorleckage vor, führt die zusätzlich über die Leckage eingebrachte Brennstoffmenge dazu, dass insgesamt, mit der ersten Brennstoffmenge, genügend Brennstoff in dem Brennraum vorliegt, um ein zündfähiges Gemisch zu bilden, sodass eine Verbrennung in dem Brennraum stattfindet. Dabei kann anhand des Brennraumparameters ohne weiteres entschieden werden, ob in dem Brennraum eine Verbrennung stattgefunden hat oder nicht. Somit ist mittels einer einfachen, quasi digitalen Entscheidung eine sichere, einfache und trennscharfe Diagnose einer Injektorleckage möglich.The object is achieved in particular by creating a method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine, in which at least one injector is activated in order to introduce a first amount of fuel, in particular fuel mass, into a combustion chamber of the internal combustion engine, the first amount of fuel being smaller than one To generate an ignitable mixture in the combustion chamber, the ignition quantity, in particular ignition mass, of the fuel required. At least one combustion chamber parameter is recorded after the injector has been activated for the combustion chamber, and the recorded combustion chamber parameter is used to determine whether there is an injector leakage in the combustion chamber. With the procedure proposed here, it is possible to decide very simply, reliably and clearly and without costly additional measurement technology whether there is an injector leak - even with a low leak rate. If there is no injector leakage, the first amount of fuel introduced into the combustion chamber via the injector is by definition insufficient to form an ignitable mixture, so that no combustion takes place in the combustion chamber. If, on the other hand, there is an injector leak, the additional amount of fuel introduced via the leakage means that overall, with the first amount of fuel, there is enough fuel in the combustion chamber to form an ignitable mixture so that combustion takes place in the combustion chamber. With the aid of the combustion chamber parameter, it can easily be decided whether or not combustion has taken place in the combustion chamber. A safe, simple and precise diagnosis of an injector leak is thus possible by means of a simple, quasi-digital decision.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird genau ein Injektor angesteuert, um die erste Brennstoffmenge in den Brennraum einzubringen.According to a preferred embodiment, precisely one injector is activated in order to introduce the first quantity of fuel into the combustion chamber.
Unter einem zündfähigen Gemisch wird hier insbesondere ein Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch verstanden, welches einen Anteil - insbesondere in Masse-% - an Brennstoff enthält, der oberhalb einer unteren Explosionsgrenze und unterhalb einer oberen Explosionsgrenze liegt, sodass das Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch bezüglich seiner Zusammensetzung in einem explosionsfähigen Bereich liegt. Unter der Zündmenge wird entsprechend insbesondere eine Brennstoffmenge, insbesondere Brennstoffmasse, verstanden, bei deren Einbringung in den Brennraum dort ein Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch erzeugt wird, dessen BrennstoffAnteil gerade auf oder knapp oberhalb der unteren Explosionsgrenze liegt. Wird somit die erste Brennstoffmenge kleiner gewählt als die Zündmenge, weist das entsprechend in dem Brennraum gebildete Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch bei Abwesenheit einer Injektorleckage einen Brennstoffanteil unterhalb der unteren Explosionsgrenze auf, sodass es nicht entflammbar ist.An ignitable mixture is understood here to mean, in particular, a combustion air-fuel mixture which contains a proportion - in particular in% by mass - of fuel that is above a lower explosion limit and below an upper explosion limit, so that the composition of the combustion air-fuel mixture is in an explosive area. Accordingly, the ignition amount is understood to mean in particular an amount of fuel, in particular fuel mass, which, when introduced into the combustion chamber, generates a combustion air-fuel mixture, the fuel content of which is just at or just above the lower explosion limit. If the first fuel quantity is selected to be smaller than the ignition quantity, the combustion air-fuel mixture correspondingly formed in the combustion chamber has a fuel content below the lower explosion limit in the absence of an injector leak, so that it is not flammable.
Bevorzugt wird die erste Brennstoffmenge so gewählt, dass sie von mindestens 80 % bis höchstens 99,9 %, vorzugsweise bis höchstens 99,5 %, vorzugsweise bis höchstens 99 %, vorzugsweise bis höchstens 98 %, vorzugsweise bis höchstens 95 %, vorzugsweise bis höchstens 92 %, vorzugsweise bis höchstens 90 %, vorzugsweise bis höchstens 85 % oder bevorzugt zu höchstens 80 % der Zündmenge, ganz besonders bevorzugt der Zündmenge, die so bestimmt ist, dass sie genau der unteren Explosionsgrenze entspricht, gewählt. Je näher die erste Brennstoffmenge an der Zündmenge gewählt wird, desto geringere Leckageraten können noch sicher als Injektorleckage erfasst werden.The first amount of fuel is preferably chosen so that it is from at least 80% to at most 99.9%, preferably to at most 99.5%, preferably to at most 99%, preferably to at most 98%, preferably to at most 95%, preferably to at most 92%, preferably up to at most 90%, preferably up to at most 85% or preferably at most 80% of the ignition amount, very particularly preferably the ignition amount that is determined so that it corresponds exactly to the lower explosion limit. The closer the first fuel quantity is chosen to the ignition quantity, the lower leakage rates can still be reliably detected as injector leakage.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Verfahren wiederholt durchgeführt, wobei die erste Brennstoffmenge zunächst geringer gewählt und dann schrittweise erhöht und der Zündmenge angenähert wird. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, die Leckagerate oder Leckagemenge zu bestimmen.According to a preferred embodiment, the method is carried out repeatedly, the first fuel quantity initially being selected to be lower and then gradually increased and the ignition quantity being approached. In this way it is advantageously possible to determine the leak rate or amount of leakage.
Unter einem Brennraumparameter wird hier insbesondere ein Parameter verstanden, der in oder an dem Brennraum erfassbar, insbesondere messbar ist, wobei der Brennraumparameter charakteristisch ist für eine Verbrennung in dem Brennraum. Dies bedeutet wiederum, dass anhand des Brennraumparameters entschieden werden kann, ob in dem Brennraum eine Verbrennung stattfindet oder nicht.A combustion chamber parameter is understood here to mean, in particular, a parameter that can be detected, in particular measured, in or on the combustion chamber, the combustion chamber parameter being characteristic of a combustion in the combustion chamber. This in turn means that it can be decided on the basis of the combustion chamber parameter whether or not combustion takes place in the combustion chamber.
Anhand des erfassten Brennraumparameters wird bevorzugt festgestellt, ob in dem Brennraum eine Injektorleckage vorliegt, insbesondere des wenigstens einen, angesteuerten Injektors, oder aber eines anderen Injektors, der nicht der angesteuerte Injektor ist.On the basis of the recorded combustion chamber parameter, it is preferably determined whether there is an injector leakage in the combustion chamber, in particular of the at least one activated injector, or of another injector that is not the activated injector.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Brennraumparameter ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem Brennraumdruck und einer Brennraumtemperatur. Auch eine Kombination dieser Parameter ist möglich. Sowohl anhand des Brennraumdrucks als auch anhand der Brennraumtemperatur kann sicher festgestellt werden, ob in dem Brennraum eine Verbrennung stattfindet.According to a further development of the invention it is provided that the at least one combustion chamber parameter is selected from a group consisting of a combustion chamber pressure and a combustion chamber temperature. A combination of these parameters is also possible. Both the combustion chamber pressure and the combustion chamber temperature can be used to reliably determine whether combustion is taking place in the combustion chamber.
Es ist möglich, dass der Brennraumparameter zu genau einem Zeitpunkt, insbesondere zu einem definierten Kurbelwellenwinkel oder in einem bestimmten Kurbelwellenwinkelbereich eines Arbeitsspiels erfasst wird.It is possible for the combustion chamber parameter to be recorded at precisely one point in time, in particular at a defined crankshaft angle or in a specific crankshaft angle range of a work cycle.
Besonders bevorzug wird allerdings ein Brennraumparameterverlauf zeitabhängig erfasst. Besonders bevorzugt wird ein Brennraumdruckverlauf zeitabhängig für den Brennraum erfasst. Die Auswertung eines solchen zeitabhängigen Verlaufs ermöglicht in besonders sicherer Weise die Entscheidung, ob in dem Brennraum eine Verbrennung stattgefunden hat oder nicht, insbesondere im Vergleich zu einer Einzelpunkterfassung.However, a combustion chamber parameter curve is particularly preferably recorded as a function of time. A combustion chamber pressure curve is particularly preferably recorded as a function of time for the combustion chamber. The evaluation of such a time-dependent curve enables the decision to be made in a particularly reliable manner as to whether or not combustion has taken place in the combustion chamber, in particular in comparison to a single point detection.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Injektor zum Einbringen der ersten Brennstoffmenge in einem Kompressionstakt vor einem oberen Totpunkt eines in dem Brennraum verlagerbar angeordneten Kolbens angesteuert wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die erste Brennstoffmenge, wenn sie durch eine Leckagemenge angereichert ist, in dem entsprechenden Arbeitsspiel des Brennraums noch innerhalb des Kompressionstakts oder spätestens in einem nachfolgenden Arbeitstakt entflammt werden kann, insbesondere durch Kompressionszündung.According to a further development of the invention, it is provided that the at least one injector for introducing the first amount of fuel is activated in a compression stroke before top dead center of a piston that is displaceably arranged in the combustion chamber. This ensures that the first fuel quantity, if it is enriched by a leakage quantity, can still be ignited in the corresponding work cycle of the combustion chamber within the compression cycle or at the latest in a subsequent work cycle, in particular by compression ignition.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein dem Brennraum zugeordneter Injektor, insbesondere der wenigstens eine zum Einbringen der ersten Brennstoffmenge angesteuerte Injektor oder ein anderer Injektor, zum Einbringen einer auch als Verbrennungsmenge bezeichneten zweiten Brennstoffmenge des Brennstoffs in einem Arbeitstakt des Brennraums nach dem oberen Totpunkt des in dem Brennraum verlagerbar angeordneten Kolbens angesteuert wird. Die zweite Brennstoffmenge ist dabei so bemessen, dass in jedem Fall zusammen mit der ersten Brennstoffmenge die Zündmenge überschritten und so ein zündfähiges Gemisch in dem Brennraum bereitgestellt wird. Dabei erfolgt das Einbringen dieser Verbrennungsmenge in dem Arbeitstakt insbesondere zu einem Zeitpunkt, das heißt vorzugsweise zu einem Kurbelwellenwinkel, bei dem noch eine Entflammung des Brennstoffs in dem Brennraum, insbesondere durch Kompressionszündung, möglich ist. Das Einbringen der Verbrennungsmenge stellt somit sicher, dass die erste Brennstoffmenge in dem Brennraum verbrannt wird, auch wenn keine Injektorleckage vorliegt und daher vor dem Einbringen der Verbrennungsmenge kein zündfähiges Gemisch in dem Brennraum gebildet wird. Dies vermeidet Emissionen unverbrannter Kohlenwasserstoffe, die sonst durch Ausstoßen der unverbrannten ersten Brennstoffmenge zu befürchten wären.According to a further development of the invention, it is provided that at least one injector assigned to the combustion chamber, in particular the at least one injector controlled for introducing the first amount of fuel or another injector, for introducing a second amount of fuel, also known as the combustion amount, of the fuel in a working cycle of the combustion chamber after top dead center of the piston arranged displaceably in the combustion chamber is controlled. The second amount of fuel is dimensioned in such a way that in each case, together with the first amount of fuel, the ignition amount is exceeded and an ignitable mixture is thus provided in the combustion chamber. This combustion quantity is introduced in the work cycle in particular at a point in time, that is to say preferably at a crankshaft angle, at which the fuel in the combustion chamber can still ignite, in particular by compression ignition. Introducing the amount of combustion thus ensures that the first amount of fuel is burned in the combustion chamber, even if none There is an injector leak and therefore no ignitable mixture is formed in the combustion chamber before the amount of combustion is introduced. This avoids emissions of unburned hydrocarbons which would otherwise be feared from emitting the unburned first quantity of fuel.
Der wenigstens eine Brennraumparameter wird bevorzugt entweder lediglich zwischen dem Einbringen der ersten Brennstoffmenge und dem Einbringen der Verbrennungsmenge erfasst, oder er wird über ein breiteres Zeit- oder Kurbelwellenwinkelfenster erfasst, wobei dann anhand des Brennraumparameterverlaufs geprüft wird, zu welchem Zeitpunkt oder Kurbelwellenwinkel die Verbrennung eingesetzt hat. Es ist auch möglich, dass die Lage des für die Verbrennung charakteristischen Brennraumparameterverlaufs auf der Zeit- und/oder Kurbelwellenwinkelachse ausgewertet wird um festzustellen, ob die Verbrennung bereits durch das Einbringen der ersten Brennstoffmenge - dann vermehrt um eine Leckagemenge - stattgefunden hat, oder erst nach dem Einbringen der Verbrennungsmenge. Auch auf diese Weise kann jedenfalls sicher entschieden werden, ob bereits die erste Brennstoffmenge genügt hat, um eine Verbrennung auszulösen, was wiederum auf eine Injektorleckage schließen lässt, oder ob es vielmehr des Einbringens der zweiten Brennstoffmenge, also der Verbrennungsmenge bedurfte, um die Verbrennung auszulösen, was dann auf die Abwesenheit einer Injektorleckage schließen lässt.The at least one combustion chamber parameter is preferably either only recorded between the introduction of the first amount of fuel and the introduction of the combustion amount, or it is recorded over a wider time or crankshaft angle window, with the combustion chamber parameter curve then being used to check the point in time or crankshaft angle at which combustion began . It is also possible that the position of the combustion chamber parameter curve characteristic of the combustion is evaluated on the time and / or crankshaft angle axis in order to determine whether the combustion has already taken place through the introduction of the first fuel quantity - then increased by a leakage quantity - or only after the introduction of the amount of combustion. In this way, too, it can in any case be decided with certainty whether the first amount of fuel was already sufficient to trigger combustion, which in turn indicates an injector leakage, or whether the introduction of the second amount of fuel, i.e. the amount of combustion, was required to trigger the combustion which then suggests the absence of an injector leak.
Bevorzugt wird die zweite Brennstoffmenge stets eingebracht, da es zumindest mit derzeit vorhandenen Recheneinrichtungen kaum möglich erscheint, die Entscheidung, ob die erste Brennstoffmenge entflammt wurde, hinreichend schnell zu treffen, um noch im selben Arbeitsspiel rechtzeitig zu entscheiden, ob es des Einbringens der zweiten Brennstoffmenge bedarf.The second amount of fuel is preferably always introduced, since it hardly seems possible, at least with the currently available computing devices, to make the decision as to whether the first amount of fuel has ignited sufficiently quickly to decide in good time in the same work cycle whether it is necessary to introduce the second amount of fuel requirement.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist dem Brennraum genau ein Injektor zugeordnet.According to a preferred embodiment, precisely one injector is assigned to the combustion chamber.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Brennraum wenigstens zwei Injektoren zugeordnet sind. Besonders bevorzugt sind dem Brennraum genau zwei Injektoren zugeordnet. Dies hat insbesondere bei Großmotoren den Vorteil, dass auf kostengünstigere, kleinere Injektoren zurückgegriffen werden kann, die teilweise als Massengut aus dem Pkw- oder Nutzfahrzeugbereich verfügbar sind.According to a development of the invention it is provided that at least two injectors are assigned to the combustion chamber. It is particularly preferred that precisely two injectors are assigned to the combustion chamber. In the case of large engines in particular, this has the advantage that lower-cost, smaller injectors can be used, some of which are available in bulk from the passenger car or commercial vehicle sector.
Vorzugsweise wird nur ein Injektor der wenigstens zwei Injektoren zum Einbringen der ersten Brennstoffmenge in den Brennraum angesteuert, wobei der zweite Injektor der wenigstens zwei Injektoren nicht angesteuert wird.Preferably only one injector of the at least two injectors is activated to introduce the first quantity of fuel into the combustion chamber, the second injector of the at least two injectors not being activated.
Alternativ oder zusätzlich werden die wenigstens zwei Injektoren in verschiedenen Arbeitsspielen der Brennkraftmaschine alternierend angesteuert. Es ist also insbesondere möglich, in einem ersten Arbeitsspiel einen ersten Injektor der wenigstens zwei Injektoren anzusteuern, und den zweiten nicht anzusteuern, wobei in einem zweiten, nachfolgenden Arbeitsspiel der zweite Injektor der wenigstens zwei Injektoren angesteuert wird, dafür jedoch der erste Injektor nicht. Es können sich also aktive und inaktive Injektoren abwechseln.Alternatively or additionally, the at least two injectors are activated alternately in different work cycles of the internal combustion engine. It is therefore particularly possible to control a first injector of the at least two injectors in a first work cycle and not to control the second, the second injector of the at least two injectors being activated in a second, subsequent work cycle, but not the first injector. Active and inactive injectors can therefore alternate.
Alternativ ist es möglich, dass die erste Brennstoffmenge durch die wenigstens zwei Injektoren gemeinsam eingebracht wird. Die erste Brennstoffmenge wird dann aufgeteilt auf die Injektoren.Alternatively, it is possible for the first fuel quantity to be introduced jointly by the at least two injectors. The first amount of fuel is then divided between the injectors.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren iterativ für eine Mehrzahl von Brennräumen der Brennkraftmaschine durchgeführt wird. Auf diese Weise können die verschiedenen Brennräume nacheinander auf das Vorliegen einer Injektorleckage überprüft werden. Zugleich wird ein sicherer Lauf der Brennkraftmaschine gewährleistet, auch wenn keine Injektorleckage vorliegt und somit keine Verbrennung in dem überprüften Brennraum stattfindet. Würden dagegen alle Brennräume zugleich geprüft, und würde keine Injektorleckage vorliegen, fände keine Verbrennung statt, sodass der Betrieb der Brennkraftmaschine stillstehen würde. Wird andererseits jedoch eine Verbrennung durch Einbringen der zweiten Brennstoffmenge, also der Verbrennungsmenge, sichergestellt, kann das Verfahren auch parallel für eine Mehrzahl von Brennräumen, insbesondere auch für alle Brennräume der Brennkraftmaschine durchgeführt werden, weil eine Verbrennung in den Brennräumen auch ohne Injektorleckage sichergestellt ist. According to a development of the invention it is provided that the method is carried out iteratively for a plurality of combustion chambers of the internal combustion engine. In this way, the various combustion chambers can be checked one after the other for the presence of an injector leak. At the same time, reliable operation of the internal combustion engine is guaranteed, even if there is no injector leakage and therefore no combustion takes place in the checked combustion chamber. If, on the other hand, all combustion chambers were checked at the same time and there were no injector leakages, no combustion would take place, so that the operation of the internal combustion engine would come to a standstill. If, on the other hand, combustion is ensured by introducing the second amount of fuel, i.e. the amount of combustion, the method can also be carried out in parallel for a plurality of combustion chambers, in particular also for all combustion chambers of the internal combustion engine, because combustion in the combustion chambers is ensured even without injector leakage.
Weist der wenigstens eine Brennraum eine Mehrzahl von Injektoren auf, wird das Verfahren bezogen auf diesen Brennraum bevorzugt iterativ für die Mehrzahl von Injektoren durchgeführt, die Injektoren werden also alternierend angesteuert, wie zuvor bereits erläutert.If the at least one combustion chamber has a plurality of injectors, the method is preferably carried out iteratively for the plurality of injectors in relation to this combustion chamber; the injectors are thus activated alternately, as already explained above.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren in einem Testlauf durchgeführt wird. Dies gewährleistet einen regulären Betrieb der Brennkraftmaschine im Dauerbetrieb, insbesondere da im Dauerbetrieb das Drehmoment nicht für den getesteten Brennraum reduziert werden muss.According to a development of the invention it is provided that the method is carried out in a test run. This ensures regular operation of the internal combustion engine in continuous operation, particularly since the torque does not have to be reduced for the tested combustion chamber in continuous operation.
Alternativ ist es aber auch möglich, das Verfahren im Dauerbetrieb der Brennkraftmaschine durchzuführen. Dabei tritt zwar bereichsweise ein reduziertes Drehmoment für den jeweils getesteten Brennraum auf, was aber gegebenenfalls hinnehmbar ist, insbesondere wenn man den Sicherheitsgewinn durch eine sichere und zeitnahe Detektion einer Injektorleckage in Betracht zieht. So kann das Verfahren im Dauerbetrieb der Brennkraftmaschine insbesondere periodisch oder zu vorbestimmten Betriebszeiten, beispielsweise nach einer vorbestimmten Anzahl von Betriebsstunden, abhängig von einem Lastprofil der Brennkraftmaschine, oder anlassabhängig, beispielsweise ausgelöst durch Feststellen einer Anomalie des auch im Dauerbetrieb bevorzugt regelmäßig erfassten Brennraumparameters, beispielsweise einer Druck- oder Temperaturüberhöhung, durchgeführt werden.Alternatively, however, it is also possible to carry out the method in continuous operation of the internal combustion engine. In this case, a reduced torque occurs in some areas for the combustion chamber being tested, but this may be acceptable, especially if the Safety gain through a reliable and timely detection of an injector leakage into consideration. Thus, in continuous operation of the internal combustion engine, the method can be carried out periodically or at predetermined operating times, for example after a predetermined number of operating hours, depending on a load profile of the internal combustion engine, or as a function of the occasion, for example triggered by the detection of an anomaly in the combustion chamber parameter that is also preferably regularly recorded in continuous operation, e.g. Pressure or temperature increase.
Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, die wenigstens einen Brennraum aufweist, wobei dem wenigstens einen Brennraum wenigstens ein Inj ektor zur Einbringung von Brennstoff direkt in den Brennraum zugeordnet ist. Dem wenigstens einen Brennraum ist weiterhin ein Parametersensor zur Erfassung von wenigstens einem Brennraumparameter für den Brennraum zugeordnet. Weiterhin weist die Brennkraftmaschine ein Steuergerät auf, das mit dem wenigstens einen Injektor zu dessen Ansteuerung wirkverbunden ist, wobei das Steuergerät außerdem mit dem wenigstens einen Parametersensor zur Erfassung des wenigstens einen Brennraumparameters wirkverbunden ist. Das Steuergerät ist dabei eingerichtet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder eines Verfahrens nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.Finally, the object is also achieved in that an internal combustion engine is created which has at least one combustion chamber, at least one injector for introducing fuel directly into the combustion chamber being assigned to the at least one combustion chamber. A parameter sensor for detecting at least one combustion chamber parameter for the combustion chamber is also assigned to the at least one combustion chamber. Furthermore, the internal combustion engine has a control unit which is operatively connected to the at least one injector for controlling it, the control unit also being operatively connected to the at least one parameter sensor for detecting the at least one combustion chamber parameter. The control device is set up to carry out the method according to the invention or a method according to one of the embodiments described above.
Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet. Besonders bevorzugt weist sie eine Mehrzahl von Brennräumen, insbesondere von identisch ausgebildeten Brennräumen, auf, insbesondere vier, sechs, acht, zehn, zwölf, vierzehn, sechzehn, achtzehn oder zwanzig Brennräume. Auch eine kleinere, größere oder andere Anzahl von Brennräumen ist möglich. Jedem Brennraum ist dabei wenigstens ein Injektor zugeordnet. Es ist möglich, dass jedem Brennraum ein Parametersensor zugeordnet ist. Es ist aber auch möglich, dass ein Parametersensor eingerichtet ist, um Brennraumparameter für eine Mehrzahl von Brennräumen zu erfassen.The internal combustion engine is preferably designed as a reciprocating piston engine. It particularly preferably has a plurality of combustion chambers, in particular identically designed combustion chambers, in particular four, six, eight, ten, twelve, fourteen, sixteen, eighteen or twenty combustion chambers. A smaller, larger or different number of combustion chambers is also possible. At least one injector is assigned to each combustion chamber. It is possible for a parameter sensor to be assigned to each combustion chamber. It is also possible, however, for a parameter sensor to be set up in order to record combustion chamber parameters for a plurality of combustion chambers.
Die Brennkraftmaschine ist bevorzugt als kompressionsgezündete Brennkraftmaschine, insbesondere als Dieselmotor, ausgebildet. Das Verfahren ist aber auch durchführbar für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine, da letztlich die Art der Entflammung des Brennstoffs in dem Brennraum für das Verfahren keine entscheidende Rolle spielt.The internal combustion engine is preferably designed as a compression-ignition internal combustion engine, in particular as a diesel engine. However, the method can also be carried out for an externally ignited internal combustion engine, since ultimately the type of ignition of the fuel in the combustion chamber does not play a decisive role in the method.
Zur Erfindung gehört schließlich auch ein Computerprogrammprodukt, aufweisend maschinenlesbare Anweisungen, aufgrund derer das erfindungsgemäße Verfahren oder ein Verfahren gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Recheneinrichtung, insbesondere auf dem Steuergerät einer Brennkraftmaschine, abläuft.Finally, the invention also includes a computer program product having machine-readable instructions, on the basis of which the method according to the invention or a method according to one of the embodiments described above is carried out when the computer program product runs on a computing device, in particular on the control unit of an internal combustion engine.
In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine und dem Computerprogrammprodukt ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.In connection with the internal combustion engine and the computer program product, there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the method.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine; -
2 eine schematische Darstellung der Funktionsweise einer ersten Ausführungsform des Verfahrens; -
3 eine schematische Darstellung der Funktionsweise einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens, und -
4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Verfahrens in Form eines Flussdiagramms.
-
1 a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine; -
2 a schematic representation of the functioning of a first embodiment of the method; -
3 a schematic representation of the functioning of a second embodiment of the method, and -
4th a schematic representation of a third embodiment of the method in the form of a flow chart.
Die Brennkraftmaschine
Wenn keiner der beiden Injektoren
Bevorzugt beträgt die erste Brennstoffmenge von mindestens 80 % bis höchstens 99,9 % der Zündmenge, vorzugsweise bis höchstens 99,5 %, vorzugsweise bis höchstens 99 %, vorzugsweise bis höchstens 98 %, vorzugsweise bis höchstens 95 %, vorzugsweise bis höchstens 92 %, vorzugsweise bis höchstens 90 %, vorzugsweise bis höchstens 85 %, vorzugsweise höchstens 80 %. Die erste Brennstoffmenge kann auch kleiner gewählt werden als 80 % der Zündmenge. Besonders bevorzugt entspricht die Zündmenge genau einer unteren Explosionsgrenze des Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemischs in dem Brennraum
Der Parametersensor
Das Steuergerät
Das Steuergerät
Das Steuergerät
Es ist möglich, dass durch das Steuergerät
Das Verfahren kann also insbesondere iterativ für die beiden Injektoren
Das Verfahren kann in einem eigens zur Diagnose der Injektorleckage oder gegebenenfalls zusätzlich auch für andere Zwecke vorgesehenen Testlauf der Brennkraftmaschine
Auf dem Steuergerät
Die Brennkraftmaschine
Die Injektoren
Das Steuergerät
Bei
Bei dieser ersten Ausführungsform des Verfahrens wird die erste Brennstoffmenge nicht verbrannt, wenn keiner der Injektoren
Ob einer der Injektoren
Die Diagnose der Injektorleckage kann insbesondere periodisch, zu vorbestimmten Betriebsstunden der Brennkraftmaschine
Wird in dem zweiten Schritt
In einem achten Schritt
Das Verfahren wird dann fortgesetzt in einem elften Schritt
Ist in dem elften Schritt
Wird in dem vierzehnten Schritt
Insgesamt ist mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren, der Brennkraftmaschine
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019212214.0A DE102019212214B3 (en) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | Method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine, internal combustion engine and computer program product |
PCT/EP2020/072327 WO2021028364A1 (en) | 2019-08-14 | 2020-08-07 | Method for the diagnosis of an injector leak in an internal combustion engine, internal combustion engine, and computer program product |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019212214.0A DE102019212214B3 (en) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | Method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine, internal combustion engine and computer program product |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019212214B3 true DE102019212214B3 (en) | 2020-10-15 |
Family
ID=72046892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019212214.0A Expired - Fee Related DE102019212214B3 (en) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | Method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine, internal combustion engine and computer program product |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019212214B3 (en) |
WO (1) | WO2021028364A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020216051A1 (en) | 2020-12-16 | 2022-06-23 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Process for analyzing the operation of an internal combustion engine |
DE102022122171A1 (en) | 2022-09-01 | 2024-03-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for detecting leakage of a fuel injector during engine operation |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19536109A1 (en) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for monitoring a fuel metering system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4243178B4 (en) * | 1992-12-19 | 2005-07-14 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting leaky injectors in an internal combustion engine |
JPH08177586A (en) * | 1994-10-26 | 1996-07-09 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
DE102005024393A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Volkswagen Ag | Injection system leakage test method for internal combustion engine, involves determining integral heating curve of cylinder pressure characteristics measured with internal combustion engine equipped with cylinder pressure sensors |
-
2019
- 2019-08-14 DE DE102019212214.0A patent/DE102019212214B3/en not_active Expired - Fee Related
-
2020
- 2020-08-07 WO PCT/EP2020/072327 patent/WO2021028364A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19536109A1 (en) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for monitoring a fuel metering system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020216051A1 (en) | 2020-12-16 | 2022-06-23 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Process for analyzing the operation of an internal combustion engine |
DE102022122171A1 (en) | 2022-09-01 | 2024-03-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for detecting leakage of a fuel injector during engine operation |
DE102022122171B4 (en) | 2022-09-01 | 2024-05-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for detecting a leakage of a fuel injector during engine operation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021028364A1 (en) | 2021-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102007028900B4 (en) | Method and device for diagnosing an injection valve of an internal combustion engine that is in communication with a fuel rail | |
DE102010027215B4 (en) | Method and control device for controlling an internal combustion engine | |
DE102010043989B4 (en) | Adaptation method of an injector of an internal combustion engine | |
WO2017021183A1 (en) | Method for identifying faulty components of a fuel injection system | |
DE102019212214B3 (en) | Method for diagnosing an injector leakage in an internal combustion engine, internal combustion engine and computer program product | |
DE102013222547A1 (en) | Method for detecting a deviation of an actual injection quantity from a desired injection quantity of an injector of an internal combustion engine | |
EP2593654A2 (en) | Method and device for fault detection during the operation of a fuel injection system | |
DE102006016484A1 (en) | Method for operation of motor vehicle, requires drawing up reaction strategy using earlier stored interpretation processes and misfire characteristics | |
DE102010054997B4 (en) | Method for detecting irregular combustion processes in an internal combustion engine | |
EP2076667B1 (en) | Method and device for monitoring a fuel injection system | |
DE102004048008A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
WO2012055680A1 (en) | Method for monitoring adaptation of an injection time of an injection valve of an internal combustion engine | |
DE102019212215B3 (en) | Method for diagnosing an injector functionality in an internal combustion engine with a plurality of injectors, internal combustion engine for carrying out such a method and computer program product | |
DE102006004738B4 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
DE102016219577B4 (en) | Method and device for operating an internal combustion engine | |
DE102014016799A1 (en) | Method and device for testing a fuel pressure sensor having a fuel pressure sensor of a combustion-controlled internal combustion engine of a motor vehicle | |
DE10248627B4 (en) | Method for operating an internal combustion engine, internal combustion engine and control device therefor | |
DE102011080963A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
DE4002206C2 (en) | Catalyst protection process | |
DE102006038547A1 (en) | Detection method of operating condition of cylinder of internal combustion engine, involves detecting temporal method of rotational speed of crankshaft and torque, produced in crankshaft of internal combustion engine | |
DE102014209194A1 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
DE102010063380A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
DE102007061732A1 (en) | Internal combustion engine operating method for motor vehicle, involves plausibilizing parameter determined in function level to control engine and another parameter determined in function monitoring level to monitor engine's function | |
DE102020216051A1 (en) | Process for analyzing the operation of an internal combustion engine | |
WO2013000937A2 (en) | Method and system for controlling a fuel injection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ROLLS-ROYCE SOLUTIONS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |