DE4027415A1 - Technisches anwenderprogramm fuer den einsatz in der kraftfahrzeug-motoranalyse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein technisches Anwenderprogramm für die übergeordnete Analyse von Kraftfahrzeug-Otto­ motoren. Der Anwendungsbereich liegt in der wissens­ basierten Auswertung der durch ein Diagnoseprüfgerät 108 bereitgestellten Kfz-Motordaten.

Die derzeitigen Diagnoseprüfgeräte erfassen lediglich die in Fig. 1 dargestellten Meßwerte. Eine weitere Aus­ wertung beschränkt sich lediglich auf die visuelle Dar­ stellung sowie Ausgabe von Grenzwerten, die zusätzlich mit kurzen Texten beschrieben sein können. Eine weitere Auswertung über den Vergleich mehrerer Meßwerte unter­ einander oder einer Trenderfassung über eine Meßwert­ reihe ist nicht vorgesehen. Zudem ist es bei den der­ zeitigen Diagnoseprüfgeräten nicht möglich, Meßdaten variabel abzuspeichern, nach Bedarf aufzurufen oder nicht mehr benötigte Daten durch einen automatisierten Vorgang löschen zu lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen und über ein technisches Anwenderprogramm ein Motor-Diagnoseprüfgerät 108 derart zu erweitern, daß diese Probleme beseitigt werden.

Erreicht wird dieses Ziel dadurch, daß die über ein Diagnoseprüfgerät 108 erfaßten wichtigsten Motordaten wie Zündspannung 18/19, Generatorspannung 21, Motoröl­ druck 25 und -temperatur 20, Drehzahl 23, Lagertempe­ ratur 24, Kühlwassertemperatur 26, Kompression 29 und Druck Kühlwasser 31 usw. in einem überlagerten techni­ schen Anwenderprogramm erfaßt werden.

Diese wichtigsten Messungen sind in einem Prozeßfließ­ bild eines Kfz-Ottomotors Fig. 1 dargestellt. Dieses Prozeßfließbild umfaßt ebenfalls sämtliche charakteri­ stische Motoraggregate wie Motorblock 1, den Kühlwasser­ kreislauf mit Kühlwasserkanälen 2, Wasserpumpe 5 und Kühler 8 mit Kühlerventilator 9, den Ölkreislauf mit Lagern 3, Ölpumpe 6 mit Untersetzungsgetriebe 4 sowie der Ölwanne 7.

Weiterhin sind der Ansaugluftkreis mit Ansaugluftvor­ wärmung 10, einschließlich Luftfilter sowie die Zünd­ einrichtung mit Zündspule 14, Verteiler 16, Unterbre­ cher 15 und Zündkerzen 17 sowie das Bordstromnetz mit Generator 11, Spannungsregler 12 sowie der Batterie 13 dargestellt.

In Fig. 2 ist ein Gesamtübersichtsbild des Anwender­ programms aufgeführt. Der Ablauf des Anwenderprogramms gliedert sich in der Art, daß zu Beginn jeweils eine Eingabe der aggregatspezifischen Motordaten 32 nach Herstellerangaben erfolgt. Anschließend wird mit der zyklusbehafteten Übergabe eines Meßdatensatzes das eigentliche Anwenderprogramm gestartet 33.

In der nachfolgenden Trenderfassung 34 wird über eine Abfrage, soweit bereits von vorherigen Meßzyklen vor­ handen, durch eine Meßwertübergabe 41, z. B. für Öl­ druck oder Kühlwassertemperatur, ermittelt, ob die Meß­ werte sich zeitlich verändern. Dies wird erreicht durch das Vergleichen mit bereits vorhandenem Standard Trend­ kurven aus dem Speicher 43. Falls durch den Endstand des Trendkurvenzählers 44 festgestellt wird, daß keine ähn­ liche Kurve vorhanden ist, wird die aktuelle Trendkurve abgespeichert 45 und der Trendkurvenzähler um 1 erhöht.

Anschließend wird der Steigungswert, soweit nicht be­ reits im Speicher vorhanden 48, neu berechnet 47 und an die wissensbasierten Auswertemodule übergeben 49. Durch Löschen der Trendkurve mit dem niedrigsten Ak­ tivitätswert 50/51 wird verhindert, daß der Speicher des verwendeten Rechners bis an die Kapazitätsgrenze vollgeschrieben wird.

Im anschließenden Schritt 35 erfolgt eine Auswertung von statistischen Größen in Form von Temperatur, Druck- sowie Leistungswerten (Fig. 4). Über den zugehörigen Dreh­ zahlwert werden z. B. über den Vergleich mit bereits vorhandenen Werten nur Meßwerte abgespeichert, die noch nicht erfaßt sind 59-61. So können über einen längeren Zeitraum hinweg detaillierte Meßkurven zur zusätzlichen visuellen Darstellung und Auswertung auf einem Bild­ schirm erzeugt werden 62. Zusätzlich wurden zwei Möglich­ keiten der Leistungsmessung in das Anwenderprogramm in­ tegriert. Dies geschieht zum einem über die Aufnahme ei­ ner Drehzahl/Zeitkurve bei stehendem Fahrzeug 54-56 und anschließender Leistungsberechnung mit Hilfe des Massenträgheitsmoments J 57. Zum anderen wird während der Fahrt über die Abschaffung einzelner Zylinder 63 und Messung des Drehzahlabfalls 64 eine Zylinderver­ gleichsleistungsmessung durchgeführt 65.

In den nachfolgenden 4 Modulen des Anwenderprogramms erfolgt eine wissensbasierte Analyse der unterschied­ lichen Teilbereiche des Kraftfahrzeugmotors. Um einen Gesamtüberblick zu gewährleisten konnten in den Fig. 5-8 allerdings nur je eine Auswahl der wissens­ basierten Analyse dargestellt werden.

In Fig. 5 wird der Motorölkreislauf auf abweichende Werte untersucht. Dies beginnt mit der Abfrage des Öldrucks 67, 68 unter Berücksichtigung der Drehzahl- 71 sowie der Motoröltemperatur. Weiterhin werden über den Öldruck, den zugehörigen Lagertemperaturen 69 so­ wie über steigenden oder fallenden Öldruck (Trend) 70/72 der Zustand des zugehörigen Motorlagers erfaßt.

In Fig. 6 wird der Kühlwasserkreislauf analysiert. Analog der Vorgehensweise zu Fig. 5 wird die Kühl­ wassertemperatur 73/74 auf verschiedene Grenzwerte sowie Trends 77 abgefragt. In die anschließende Auswertung sind die Abfrage des Kühlerventilators 75 sowie der Kühlwasserdruck 79 mit eingeschlossen.

In Fig. 7 erfolgt eine Kompressionsprüfung des Motors. Die Kompressionsprüfung kann auf drei Arten durchgeführt werden. In der ersten Variante erfolgt die Messung der Kompression durch den Spannungsabfall der Batterie 83 während des Startvorgangs. Bei der statischen Messung der Kompression 88 wird über eine im Brennraum installier­ ten Geber 29 die Kompression ebenfalls während des Anlaß­ vorganges gemessen. Die dritte Möglichkeit der Kompres­ sionsmessung erfolgt über die Abschaltung einzelner Zylinder mit eingeschlossenem Drehzahlabfall 89 während der Fahrt (dynamische Messung 86).

Im vierten wissensbasierten Modul nach Fig. 8 erfolgt eine Analyse der Zündung. Detailliert werden hier die Zündspannungen im Primär 92 sowie Sekundärstromkreis 93 sowie der Schließwinkel 94-96 auf korrekte Werte untersucht.

In der Gesamtauswertung Fig. 9 werden die Analyse­ ergebnisse der einzelnen wissensbasierten Module zusätzlich verknüpft und ausgewertet. Daher lassen sich die Auswerteergebnisse der einzelnen Module in Form von Kühlwassertemperatur "< normal" 103, Zündung "o k" 104, "Lagerschaden" 105, Schließwinkel "falsch" 106, Öldruck "niedrig" 101 sowie Motoröl "heiß" 100 in der Gesamtauswertung wiederfinden.

Die zugehörigen Gesamtauswerteergebnisse sind in Form von Motorwechsel oder Motordrosseln als Beispiel dar­ gestellt.

In Fig. 10 ist ein Hardwareübersichtsbild für eine An­ wendungskonfiguration dargestellt. Hierbei werden Motor­ daten von einer ECU (Electronic Control Unit nach DIN ISO 9141) 107 aufbereitet und an ein Motor Diagnoseprüf­ gerät 108 (DIN ISO 4092) weitergegeben. In einem Host­ rechner 109 erfolgt über das vorab beschriebene tech­ nische Anwenderprogramm eine wissensbasierte Analyse der Motordaten.

Claims (6)

1. Technisches Anwenderprogramm für den Einsatz in der Kraftfahrzeug-Motoranalyse dadurch gekennzeichnet, daß dieses einem Diagnoseprüfgerät 108 zur Verarbeitung von Meßwerten überlagert ist.

2. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses in separate Module 36-39 zur wissensbasierten Analyse unterschiedlicher Teilbereiche der Kraftfahrzeugmotoren untergliedert ist.

3. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gesamtauswertung der Meßwertergebnisse über die zusätzliche Verknüpfung der einzelnen Programm-Module 40 erfolgt.

4. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Anwendung eine Trenderfassung 34 von spezifischen Meßwerten mit gleich­ zeitiger Überwachung auf Speicherüberlauf 51 für die Lebensdauerprognose von wichtigen Motoraggregateteilen erfolgt.

5. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während der Anwendung ein Leistungsvergleich über eine Einzelzylinderabschaltung 63 in Form eines geschlossenen Regelsystems erfolgt.

6. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der Anwendung eine statistische Erfassung spezifischer Motordaten 35 in Form von Meßwertkurven 62 erfolgt.