SE537390C2 - Diagnos av förbränningsmotor - Google Patents

Abstract

Sammandraq En forbranningsmotor (100) inkluderar atminstone tre cyfindrar (Cl, C2, C3, C4, C5, C6). Ett diagnossystem fOr motorn (100) innefattar atminstone en sensor (s7) konfigurerad att registrera en matsignal (rpm) representerande ett respektive momentbidrag fran vardera av cylindrarna; och en bearbetningsenhet (110) konfigurerad att pa basis av matsignalen (rpm) undersoka huruvida eller inte motorn (100) fungerar nojaktigt. Bearbetningsenheten (110) bildar en forsta testvariabel (a) pa basis av ett fors- ta par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag fran tva av cylindrarna under en matperiod. Bearbetningsenheten (110) bildar aven en andra testvariabel (b) pa basis av ett andra par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag fran tva av cylindrarna under matperioden, dar namnda forsta och andra par av matvarden harror fran atminstone tre olika cylindrar i motorn (100). Den forsta och andra testvariabeln (a; b) testas mot ett larmkriterium, och om larmkriteriet uppfylls alstrar bearbetningsenheten (110) en larmkod (A) indikerande fel i atminstone en av cylindrarna.

Description

Diagnos av forbranningsmotor BAKGRUND TILL UPPFINNINGEN OCH TIDIGARE KAND TEKNIK Foreliggande uppfinning hanfor sig allmant till testning av forbranningsmotorer. SpecieIlt avser uppfinningen ett diagnossys- tern enligt ingressen till patentkrav 1 och en metod enligt ingres- sen till patentkrav 8. Uppfinningen avser ocksa ett datorprogram enligt patentkrav 13 och ett datorlasbart medium enligt patentkrav 14.

Moderna forbranningsmotorer har avancerade bransleinsprut- ningssystem i syfte att optimera bransleutnyttjandegraden och darigenom hushalla med energi och mildra motorns miljopaverkan. Om emellertid fel uppstar i bransleinsprutningssystemet kan detta fa starkt oonskade konsekvenser. Exempelvis kan det bli stopp i en bransleinsprutare till en viss cylinder, vilket leder till att denna cylinder inte tar emot nagot bransle. Detta resulte- rar i att motorn ger ett ojamnt moment, vilket i sin tur fororsakar ett okat slitage pa motorn och en tillhorande drivlina. Om problemet inte atgardas kan det pa sikt leda till motorhaveri. I alla handelser ger motorns ojamna gang upphov till vibrationer, vilka, om motorn ingar i ett fordon, ger en forsamrad komfort for fordo- nets forare.

US 2012/0299051 beskriver en feldetekteringsmetod, varvid s.k. cylindereffektdensitetsvarden bestams under drift av en forbranningsmotor. Genom jamforelse av cylindereffektdensitetsvarde- na med ett troskelvarde avgar man om det foreligger en obalans i motorn, vilken kan tyda pa fel i nagon av dess cylindrar.

JP 7103047 visar en diagnostiseringsmetod, dar ett onormalt motortillstand upptacks vilket beror pa att en cylinder i motorn inte forbrukar nagot bransle. En signal som representerar vev- axelhastigheten registreras for att uppmata ett tidsintervall mot- svarande vane cylinders forbranningscykel. En eventuell avvi- 1 kelse mellan dessa tidsintervall och ett referensvarde anses indikera pa en anomali i en cylinder US 2002/0148441 redogor for en losning vid vilken hastighetsfluktuationer i en motors varvtal studeras i syfte att upptacka eventuella fel i dess bransleinsprutningssystem. SpecieIlt an- vands bandpassfilter for att analysera amplitudvariationer vid vissa frekvenser, vilka har befunnits vara sarskilt karakteristiska for att pavisa fel i bransleinsprutningsfunktionen.

US 2008/0228341 beskriver en metod for bestamning av ett fel- tillstand i en forbranningsmotors branslesystem. En eller flera sensorer tillhandahaller har en signal representerande forbranningshandelser i cylindrarna. Denna signal integreras, varvid en forsta respektive andra gradient for varje cylinder tas fram. Genom jamforelse av gradienterna for samma cylinder drar man slutsatser om huruvida eller inte en viss cylinder fungerar nor- malt.

PROBLEM FORKNIPPADE MED TIDIGARE KAND TEKNIK Gemensamt for ovannamnda losningar är att man pa ett eller annat satt analyserar en forbranningsmotors varvtalssignal i syf- te att bestamma vilket momentbidrag respektive cylinder i mo- torn ger. Om cylindrarnas momentbidrag varierar oacceptabelt mycket i forhallande till varandra tolkas detta som ett feltillstand. De kanda losningarna for denna typ av analys har emellertid svarigheter med att dra korrekta slutsatser da motorn utsatts for exempelvis transienta forlopp. I dessa fall kan namligen cylind- rarnas momentbidrag forefalla att variera relativt mycket sinsemellan aven om motorn och dess insprutningssystem fungerar perfekt. En larmsignal och/eller felkod kan darfor komma att alstras i onodan, vilket leder till obefogade driftstopp.

SAM MANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med foreliggande uppfinning är darfor att tillhandahalla en losning, vilken mildrar ovannamnda problem och astadkommer 2 en tillforlitligare upptackt av felaktiga cylindrar i en forbranningsmotor.

Enligt en aspekt av uppfinningen uppnas syftet genom det inledningsvis beskrivna diagnossystemet, varvid bearbetningsenhe- ten är konfigurerad att bilda en forsta testvariabel pa basis av ett forsta par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag fran tva av namnda atminstone tre cylindrar under en matperiod. Bearbetningsenheten är vidare konfigurerad att bilda en andra testvariabel pa basis av ett andra par av matvar- den representerande ett respektive momentbidrag fran tva av namnda atminstone tre cylindrar under matperioden. Det forutsatts har att det forsta och andra paret av matvarden harror fran atminstone tre olika cylindrar i motorn. Bearbetningsenheten är sedan konfigurerad att testa den forsta och den andra testvaria- beln mot ett larmkriterium, och givet att larmkriteriet uppfylls är bearbetningsenheten konfigurerad att alstra en larmkod indikerande tel i atminstone en av namnda motorns cylindrar.

Detta system är onskvart eftersom det kan precisera huruvida ett identifierat fel innebar ett for hogt eller ett for lagt momentbi- drag fran en viss cylinder. Dessutom kan systemet hantera last- och varvtalsfall dar manga av de tidigare kanda losningarna indikerar tel trots att det inte fOreligger nagot tel.

Enligt en utforingsform av den har aspekten av uppfinningen representerar den forsta testvariabeln en skillnad mellan det storsta momentbidraget och det nast storsta momentbidraget. Vidare representerar den andra testvariabeln med fordel en skillnad mellan det nast storsta momentbidraget och det lagsta momentbidraget. Darigenom erhalls namligen stabila detekteringskriterier for upptackt av cylindrar vilka ger ett for hogt mo- mentbidrag.

Enligt en annan utforingsform av den har aspekten av uppfinningen är bearbetningsenheten konfigurerad att testa den forsta och andra testvariabeln mot larmkriteriet genom att bilda en 3 forsta teststorhet representerande en kvot mellan den forsta testvariabeln och summan av den forsta testvariabeln och den andra testvariabeln; och bilda en andra teststorhet representerande summan av den forsta testvariabeln och den andra testva- riabeln. Bearbetningsenheten är vidare konfigurerad att under- soka om den forsta teststorheten overstiger ett forsta troskelvarde, och undersoka om den andra teststorheten overstiger ett andra troskelvarde. Larmkriteriet anses har vara uppfyllt om den forsta teststorheten overstiger det forsta troskelvardet och sam- tidigt den andra teststorheten overstiger det andra troskelvardet.

Denna testmetod har visat sig vara fordelaktig da motorn utsatts for transient drift. I dessa fall tenderar cylindrarnas momentbidrag att fluktuera avsevart (i synnerhet om momentbidragen inte är specifikt uppmatta, utan endast är estimerade). Typiskt sett representerar dock saval det storsta som det nast st6rsta mo- mentbidraget stora varden, varfor risken for falsklarm likval blir relativt liten.

Enligt ytterligare en utforingsform av den har aspekten av uppfinningen indikerar larmkoden fel i den av motorns cylindrar vii- ken ger det storsta momentbidraget da larmkriteriet är uppfyllt.

Denna typ av avvikelse kan namligen vara forknippad med att for mycket bransle matas in i cylindern, exempelvis pa grund av fel i ett bransleinsprutningsorgan.

Enligt andra utforingsformer av den har aspekten av uppfinnin- gen bildas den forsta testvariabeln pa basis av ett lagsta mo- mentbidrag fran den cylinder av namnda atminstone tre cylindrar vilken under en matperiod ger ett lagsta momentbidrag och ett nast lagsta momentbidrag fran den cylinder av namnda atminstone tre cylindrar vilken under matperioden ger ett nast lagsta momentbidrag. Den andra testvariabeln bildas har pa basis av det nast lagsta momentbidraget och ett hogsta momentbidrag fran den cylinder av namnda atminstone tre cylindrar vilken under matperioden ger ett hogsta momentbidrag. I detta fall representerar den forsta testvariabeln med fordel en skillnad mellan det nast lagsta momentbidraget och det lagsta momentbidraget, 4 medan den andra testvariabeln representerar en skillnad mellan det hogsta storsta momentbidraget och det nast lagsta momentbidraget.

Vidare är bearbetningsenheten lampligen konfigurerad att testa den fOrsta och andra testvariabeln mot larmkriteriet genom att: bilda en forsta teststorhet representerande en kvot mellan den forsta testvariabeln och summan av den forsta testvariabeln och den andra testvariabeln; bilda en andra teststorhet representerande summan av den forsta testvariabeln och den andra testvariabeln; undersoka om den forsta teststorheten overstiger ett tredje troskelvarde, samt undersoka den andra teststorheten overstiger ett fjarde troskelvarde. Larmkriteriet anses har vara uppfyllt om den forsta teststorheten overstiger det tredje troskelvardet, och den andra teststorheten overstiger det fjarde tros- kelvardet. Larmkoden indikerar i detta fall fel i den av motorns cylindrar, vilken ger det lagsta momentbidraget da larmkriteriet är uppfyllt. Darmed kan exempelvis ett defekt bransleinsprutningsorgan identifieras pa ett effektivt satt.

Enligt annu en annan utforingsform av den har aspekten av upp- finningen innefattar namnda sensor for registrering av matsigna- len atminstone en accelerometer och/eller atminstone en cylindertryckgivare. Darigenom kan adekvata data registreras vilka aterspeglar respektive cylinders momentbidrag.

Enligt en vidare utforingsform av den har aspekten av uppfinnin- gen inkluderar sensorn en varvtalsgivare, vilken är konfigurerad att alstra en varvtalssignal representerande forbranningsmotorns varvtal. Bearbetningsenheten är har konfigurerad att harleda ett respektive momentbidrag frail var och en av motorns cylindrar ur varvtalssignalen. En fordel med denna konstruktion är att en och samma givare kan anvandas for att uppmata signaler fran tva eller flera cylindrar.

Enligt en annan utforingsform av den har aspekten av uppfinningen innefattar diagnossystemet atminstone en filtreringsenhet konfigurerad att motta och linjarfiltrera (exempelvis lagpasseller bandpassfiltrera) atminstone en ursprunglig matsignal fran forbranningsmotorn. Filtreringsenheten är konfigurerad att som svar till den mottagna signalen alstra atminstone en resulteran- de signal representerande en filtrerad version av matsignalen, dar exempelvis extrema signalvarden under matperioden har avlagsnats. Detta reducerar risken for falsklarm ytterligare.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen uppnas syftet genom den inledningsvis beskrivna metoden, varvid en forsta testvaria- bel bildas pa basis av ett forsta par av matvarden represente- rande ett respektive momentbidrag fran tva av namnda atminstone tre cylindrar under en matperiod; och en andra testvariabel bildas pa basis av ett andra par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag fran tva av namnda atminstone tre cylindrar under matperioden, dar det forsta och andra paret av matvarden harror fran atminstone tre olika cylindrar i motorn. Den forsta och den andra testvariabeln testas mot ett larmkriterium, och givet att larmkriteriet uppfylls alstras en larmkod indikerande fel i atminstone en av motorns cylindrar. Fordelarna med denna metod, sa val som med de foredragna utforingsformerna darav, framgar av diskussionen har ovan med hanvisning till det foreslagna diagnossystemet.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen uppnas syftet genom ett datorprogram nedladdningsbart till internminnet hos en dator, innefattande programvara for att styra stegen enligt den ovan foreslagna metoden nar namnda program !cars pa en dator.

Enligt annu en aspekt av uppfinningen uppnas syftet genom ett datorlasbart medium med ett darpa lagrat program, dar program-met är anpassat att forma en dator att styra stegen enligt den 30 ovan foreslagna metoden.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Foreliggande uppfinning kommer nu att forklaras narmare medelst utforingsformer, vilka beskrivs som exempel, och med han- 6 visning till de bifogade ritningarna.

Figur 1visar en schematisk bild av en motor och ett diag- nossystem enligt en forsta utforingsform av uppfinningen; Figur 2visar en schematisk bild av en motor och ett diag- nossystem enligt en andra utforingsform av uppfinningen; Figur 3innehaller ett diagram illustrerande ett forsta exempel pa olika cylindrars momentbidrag som en funktion av tiden; Figur 4innehaller ett diagram illustrerande ett andra exempel pa olika cylindrars momentbidrag som en funktion av tiden; och Figur visar ett flodesschema vilket illustrerar en foredra- gen utforingsform av den allmanna metoden enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UTFORINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Vi hanvisar inledningsvis till Figur 1, som visar en schematisk bild av en forbranningsmotor 100 och ett diagnossystem enligt en forsta utforingsform av uppfinningen. Forbranningsmotorn 100 forutsatts inkludera atminstone tre cylindrar. Den i Figur 1 illustrerade motorn 100 är bestyckad med sex cylindrar Cl, 02, 03, 04, 05 och 06 i en rak konfiguration. Uppfinningen är emel- lertid aven tillamplig pa andra cylinderantal3 och typer av cylinderkonfigurationer, sasom V-, W-, boxer- och Wankelmoto- rer.

Det foreslagna diagnossystemet innefattar atminstone en sensor s1, s2, s3, s4, s5 respektive s6 och en bearbetningsenhet 110. Enligt utforingsformen i Figur 1 är en sensor s1, s2, s3, s4, s och s6 konfigurerad att registrera en respektive matsignal T1, T2, T3, T4, T5 och T6, vilken representerar ett respektive momentbidrag fran vane cylinder C1, 02, 03, C4, 05 och 06. Varje 7 sensor s1, s2, s3, s4, s5 och s6 kan darmed inkludera en accelerometer och/eller en cylindertryckgivare.

Bearbetningsenheten 110 är konfigurerad att pa basis av matsignalerna Ti, T2, T3, T4, T5 och T6 undersoka huruvida eller inte forbranningsmotorn 100 fungerar nojaktigt. Generellt sett är bearbetningsenheten 110 konfigurerad att bilda en forsta testvariabel a pa basis av ett forsta par av matvarden representerande ett respektive fran tva av cylindrarna C1, 02, C3, C4, 05 och 06 under en matperiod. Bearbetningsenheten 110 är aven konfigurerad att bilda en andra testvariabel b pa basis av ett andra par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag fran tva av cylindrarna C1, 02, C3, C4, 05 och 06 under matperioden. Enligt uppfinningen kan matvardena delvis overlappa, men det forsta och andra paret av matvarden maste har- rora fran atminstone tre olika cylindrar av motorns 100 cylindrar Cl, 02, 03, 04, 05 respektive 06. Vidare är bearbetningsenheten 110 konfigurerad att testa den forsta och andra testvariabeln mot ett larmkriterium. Om larmkriteriet uppfylls, är bearbetningsenheten 110 konfigurerad att alstra en larmkod A indikerande fel i atminstone en av cylindrarna C1, 02, 03, C4, C5 eller C6.

Vi hanvisar nu till Figur 3, som visar ett diagram illustrerande ett forsta exempel pa de olika cylindrarnas Cl, C2, C3, 04, 05 och C6 momentbidrag T som en respektive funktion Ti, T2, T3, T4, T5 och T6 av tiden t. Med momentbidraget T avses har antingen är det maximala moment som en cylinder alstrar under en forbranningscykel (det vill saga tva vevaxelvarv pa en fyrtaktsmotor), eller ett medelmoment som en cylinder alstrar under en farbranni ngscykel .

Enligt en utforingsform av uppfinningen ar bearbetningsenheten 110 specifikt konfigurerad att bilda den forsta testvariabeln a pa basis av (i) ett storsta momentbidrag x fran den cylinder, vilken under en matperiod (exempelvis motsvarande ett visst antal samplingsintervall for en respektive digital givare i sensorerna s1, s2, s3, s4, s5 och s6) ger ett storsta momentbidrag och (ii) 8 ett nast storsta momentbidrag y fran den cylinder, vilken under matperioden ger ett nast storsta momentbidrag. Bearbetningsenheten 110 är aven konfigurerad att bilda den andra testvariabeln b pa basis av (i) det nast storsta momentbidraget y och (ii) ett lagsta momentbidrag z fran den cylinder, vilken under matperio- den ger ett lagsta momentbidrag.

I Figur 3 visas hur tilldelningen av variablerna x, y och z varierar over tiden t. Har representerar en matsignal T6 variabeln x fram till en forsta tidpunkt ti. Fram till en andra tidpunkt t2 represen- terar en matsignal Ti variabeln z. MeIlan den forsta tidpunkten ti och en tredje tidpunkt t3 representerar en matsignal T5 variabeln x. MeIlan den andra tidpunkten t2 och en fjarde tidpunkt t4 representerar matsignalen T6 variabeln z, varefter matsignalen Ti anyo representerar variabeln z. MeIlan den tredje tidpunkten t3 och en femte tidpunkt t5 representerar en matsignal T3 varia- beln x, och mellan den femte tidpunkten t5 och en sjatte tidpunkt t6 representerar matsignalen 16 variabeln x. Fran och med den sjatte tidpunkten t6 representerar sedan matsignalen T3 variabeln x.

Tilldelningen av variabeln y varierar ocksa over tiden t. Exem- pelvis representerar matsignalen T3 variabeln y mellan den fernte tidpunkten t5 och den sjatte tidpunkten t6, medan matsignalen T6 representerar variabeln y mellan och den sjatte tidpunkten t6 och en attonde tidpunkt t8. Under hela forloppet testar bearbet- ningsenheten 110 den forsta och andra testvariabeln a respek- tive b mot ett larmkriterium; och om larmkriteriet uppfylls, sa alstrar bearbetningsenheten 110 en larmkod A. I det exempel som visas i Figur 3 uppfylls larmkriteriet vid en sjunde tidpunkt mellan den sjatte tidpunkten t6 och den attonde tidpunkten ts.

Vid den sjunde tidpunkten t7 uppfyller namligen ett forhallande mellan den forsta testvariabeln a och den andra testvariabel b larmkriteriet.

Enligt utforingsformer av uppfinningen representerar den forsta testvariabeln a en skillnad mellan det storsta momentbidraget x 9 och det nast storsta momentbidraget y; och den andra testvariabeln b representerar en skillnad mellan det nast storsta momentbidraget y och det lagsta momentbidraget z.

Bearbetningsenheten 110 ar med fordel konfigurerad att testa den fOrsta och andra testvariabeln a respektive b mot larmkri- teriet genom att: bilda en forsta teststorhet representerande en kvot mellan den forsta testvariabeln a och summan av den forsta testvariabeln a och den andra testvariabeln b, det viii saga a. a+ b och bilda en andra teststorhet representerande summan av den forsta testvariabeln a och den andra testvariabeln b, det viii saga a+b.

Bearbetningsenheten 110 undersoker sedan am den forsta test- storheten al(a+b) overstiger ett forsta troskelvarde, och am samtidigt den andra teststorheten a+b overstiger ett andra troskelvarde. Givet att sa an fallet, alstrar bearbetningsenheten 110 en larmkod A, vilken indikerar fel i atminstone en av cylindrarna Cl, C2, C3, C4, 05 och C6. Vid den sjunde tidpunkten t7 antas alltsa de aktuella villkoren vara uppfyllda.

Vid detta tillfalle t7 representerar matsignalen 13 fran en tredje cylinder 03 i forbranningsmotorn 100 det storsta momentbidraget x. Enligt en foredragen utforingsform av uppfinningen indikerar darmed larmkoden A ett fel i den tredje cylindern 03. Fare- tradesvis anger larmkoden A dessutom att den tredje cylindern C3 mottar for mycket bransle, eftersom dess momentbidrag 13 an for hogt.

Figur 4 visar ett diagram, vilket illustrerar ett andra exempel pa hur de olika cylindrarnas Cl, C2, 03, 04, 05 och C6 momentbi- drag Ti, T2, T3, 14, T5 respektive T6 varierar Over tiden t.

Enligt den har utforingsformen av uppfinningen an bearbetnings- enheten 110 konfigurerad att bilda en forsta testvariabel a pa basis av (i) ett lagsta momentbidrag z fran den cylinder, vilken under en matperiod (exempelvis motsvarande ett visst antal samplingsintervall for en respektive digital givare i sensorerna s1, s2, s3, s4, s5 och s6) ger ett lagsta momentbidrag och (ii) ett nast lagsta momentbidrag w fran den cylinder, vilken under matperioden ger ett nast lagsta momentbidrag. Bearbetningsenheten 110 är aven konfigurerad att bilda en andra testvariabel b pa basis av (i) det nast lagsta momentbidraget w och (ii) ett hogsta momentbidrag x fran den cylinder, vilken under matperio- den ger ett lagsta momentbidrag.

I Figur 4 visas hur tilldelningen av variablerna x, w och z varierar over tiden t. Exempelvis representerar den forsta cylinderns Cl momentbidrag T1 variabeln z inledningsvis medan den fjarde cylinderns C4 momentbidrag 14 representerar variabeln w. Vid en tidpunkt t9 representerar emellertid den tredje cylinderns C3 momentbidrag 13 variabeln z, och vid en efterfoljande tidpunkt tic) uppfylls larmkriteriet.

Enligt denna utforingsform av uppfinningen representerar namli- gen den forsta testvariabeln a en skillnad mellan det nast lagsta momentbidraget z och det lagsta momentbidraget w; och den andra testvariabeln b representerar en skillnad mellan det hogsta momentbidraget x och det nast lagsta momentbidraget w.

Aven har är bearbetningsenheten 110 med fordel konfigurerad att testa den forsta och andra testvariabeln a respektive b mot larmkriteriet genom att: bilda en forsta teststorhet representerande en kvot mellan den forsta testvariabeln a och summan av den forsta testvariabeln a och den andra testvariabeln b, det vill saga a a + b. och bilda en andra teststorhet representerande summan av den forsta testvariabeln a och den andra testvariabeln b, det vill 11 saga a+b.

Bearbetningsenheten 110 undersoker sedan am den forsta teststorheten al(a+b) overstiger ett tredje troskelvarde, och am samtidigt den and ía teststorheten a+b overstiger ett fjarde tros- kelvarde. Givet att sa ar fallet, alstrar bearbetningsenheten 1 en larmkod A, vilken indikerar fel i atminstone en av cylindrarna Cl, C2, 03, 04, C5 och 06. Vid tidpunkten tio antas alltsa dessa villkor vara uppfyllda.

Vid tidpunkten tic) representerar matsignalen 13 fran den tredje cylindern 03 i forbranningsmotorn 100 det lagsta momentbidra- get z. Enligt en foredragen utforingsform av uppfinningen indikerar darmed larmkoden A ett fel i den tredje cylindern 03. Foretradesvis anger larmkoden A aven att den tredje cylindern 03 mottar for lite bransle, eftersom dess momentbidrag T3 är for lagt.

Enligt en utforingsform av uppfinningen inkluderar diagnossystemet atminstone en filtreringsenhet 120, vilken är konfigurerad att motta och linjarfiltrera de ursprungliga matsignalerna fran forbranningsmotorn 100, och som svar dartill alstra resulterande signaler, vilka representerar matsignalerna Ti, 12, 13, 14, och T6. Filtreringsenheten 120 är inrattad att avlagsna extrema matvarden, det viii saga varden vilka avviker starkt fran ovriga matvarden under matperioden (s.k. outliers), exempelvis genom lagpass- eller bandpassfiltrering av de inkommande signalerna.

Darmed kan bearbetningsenhetens 110 analys baseras pa data med hogre tillforlitlighet och relevans.

Det är fordelaktigt am bearbetningsenheten 110 inkluderar, eller är kommunikativt ansluten till, en minnesenhet M, vilken inkluderar ett datorprogram innefattande programvara for att styra bear- betningsenheten 110 att arbeta enligt vad som beskrivits ovan.

Figur 2 visar en schematisk bild av en forbranningsmotor 100 och ett diagnossystem enligt en andra utforingsform av uppfinningen. Alla hanvisningsbeteckningar i Figur 2 vilka overens- 1 2 stammer med hanvisningsbeteckningar i Figur 1 anger samma enheter, variabler och signaler som de vilka har beskrivits ovan med hanvisning till Figur 1.

Utforingsformen i Figur 2 skiljer sig primart fran den i Figur 1 genom att det i Figur 2 illustrerade diagnossystemet inkluderar en varvtalsgivare s7 konfigurerad att alstra en varvtalssignal rpm representerande forbranningsmotorns 100 varvtal. Bearbetningsenheten 110 är saledes konfigurerad att harleda ett respektive momentbidrag T1, T2, T3, T4, T5 och T6 fran cylind- rarna Cl, C2, C3, C4, C5 och C6 ur varvtalssignalen rpm. Ex- empel pa hur detta kan effektueras finns beskrivna i ovannamnda patentskrifter.

Som ett alternativ till varvtalsgivaren s7 kan en momentgivare arrangeras pa motorns 100 vevaxel mellan cylindrarna och svanghjulet, vilken momentgivare är konfigurerad att upprnata de olika cylindrarnas Cl, C2, 03, 04, 05 respektive 06 momentbidrag.

Med fordel inkluderar diagnossystemet aven en filtreringsenhet 220, vilken är konfigurerad att motta och linjarfiltrera den ur- sprungliga matsignalen fran varvtalsgivaren, och som svar dartill alstra resulterande signaler, vilka representerar matsignalerna rpm. Filtreringsenheten 220 är ocksa har inrattad att avlagsna extrema matvarden, det vill saga varden vilka avviker starkt fran ovriga matvarden under matperioden (s.k. outliers), exempelvis genom lagpass- eller bandpassfiltrering av de inkommande sig- nalerna.

I syfte att summera kommer nu den allmanna metoden enligt uppfinningen att beskrivas med hanvisning till flodesschemat i Figur 5.

I ett forsta steg 510 registreras atminstone en matsignal T1, T2, T3, T4, T5 och T6 eller rpm, vilken representerar ett respektive momentbidrag fran vane cylinder Cl, 02, 03, 04, 05 respektive 06 i en forbranningsmotor. Motorn forutsatts har vara bestyckad 13 med atminstone tre cylindrar.

Darefter bildas i ett steg 520 en forsta testvariabel a pa basis av ett forsta par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag fran tva av namnda cylindrar under en matperiod.

Exempelvis kan det forsta paret av matvarden representera ett storsta momentbidrag x fran den cylinder, vilken under en matperiod ger ett storsta momentbidrag och ett nast storsta momentbidrag y frail den cylinder, vilken under matperioden ger ett nast storsta momentbidrag. Alternativt kan det forsta paret av matvarden representera ett lagsta momentbidrag z fran den cylinder, vilken under en matperiod ger ett lagsta momentbidrag och ett nast lagsta momentbidrag w fran den cylinder, vilken under matperioden ger ett nast lagsta momentbidrag.

I ett steg 530, vilket foretradesvis exekveras parallellt med steg 520, bildas en andra testvariabel b pa basis av ett andra par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag fran tva av namnda cylindrar under matperioden. Det forsta och andra paret av matvarden forutsatts harrora fran atminstone tre olika cylindrar av namnda cylindrar. Exempelvis kan det andra paret av matvarden representera det nast storsta momentbidraget y och ett lagsta momentbidrag z fran den cylinder, vilken under matperioden ger ett lagsta momentbidrag. Alternativt kan det andra paret av matvarden representera det storsta momentbidraget x och det nast lagsta momentbidraget w under mat- perioden.

Ett efterfoljande steg 540 undersoker huruvida eller inte forbranningsmotorn anses fungera nojaktigt. Specifikt testas i steg 540 den forsta och andra testvariabeln a respektive b mot ett larmkriterium. Om larmkriteriet är uppfyllt foljer ett steg 550, och i annat fall loopar proceduren tillbaka till steg 510.

I steg 550 alstras en larmkod indikerande fel i atminstone en av motorns cylindrar Cl, C2, C3, C4, 05 eller C6, foretradesvis den eller de av motorns cylindrar vilken/vilka är forknippade med det/de 14 mest avvikande momentbidrage/t/n da larmkriteriet är uppfyllt. Sedan slutar proceduren. Alternativt kan man tanka sig att pro- ceduren efter steg 550 atergar till steg 510 for fortsatt testning.

De med hanvisning till Figur 5 beskrivna metodstegen kan styras med hjalp av en programmerad datorapparat. Dessutom, aven om de ovan med hanvisning till figurerna beskrivna utforingsformerna av uppfinningen innefattar en dator och processer utforda i en dator, utstracker sig uppfinningen till datorprogram, speciellt datorprogram pa eller i en barare anpassad att praktiskt imple- mentera uppfinningen. Programmet kan vara i form av kallkod, objektkod, en kod som utgor ett mellanting mellan kall- och objektkod, sasom i delvis kompilerad form, eller i vilken annan form som heist lamplig att anvanda vid implementering av processen enligt uppfinningen. Bararen kan vara godtycklig entitet eller anordning vilken är kapabel att bara programmet. Exempel- vis kan bararen innefatta ett lagringsmedium sasom ett flashminne, ett ROM (Read Only Memory), exempelvis en CD (Compact Disc) eller ett halvledar-ROM, EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Erasable EPROM), eller ett mag- netiskt inspelningsmedium, exempelvis en floppydisk eller hard- disk. Dessutom kan bararen vara en overforande barare sasom en elektrisk eller optisk signal, vilken kan ledas genom en elektrisk eller optisk kabel eller via radio eller pa annat satt. Da programmet gestaltas av en signal som kan ledas direkt av en kabel eller annan anordning eller organ kan bararen utgoras av en sadan kabel, anordning eller organ. Alternativt kan bararen vara en integrerad krets i vilken programmet är inbaddat, dar den integrerade kretsen är anpassad att utfora, eller for att anvandas vid utforande av, de aktuella processerna.

Uppfinningen är inte begransad till de utforingsformer, som be- skrivits med hanvisning till figurerna utan kan varieras fritt inom omfanget hos de pafoljande patentkraven.

Claims (14)

Patentkrav

1. Ett diagnossystem far en forbranningsmotor (100) inklude- rande atminstone tre cylindrar (Cl, C2, C3, C4, C5, C6), systemet innefattande: atminstone en sensor (s1, s2, s3, s4, s5, s6; s7) konfigure- rad att registrera atminstone en matsignal (Ti, 12, T3, T4, T5, T6; rpm) representerande ett respektive momentbidrag fran varje cylinder av namnda atminstone tre cylindrar, och en bearbetningsenhet (110) konfigurerad att pa basis av namnda atminstone en matsignal undersoka huruvida eller inte forbranningsmotorn (100) fungerar n6jaktigt, kannetecknat av att bearbetningsenheten (110) är konfigurerad att: bilda en forsta testvariabel (a) pa basis av ett forsta par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag (x, y; 15 w, z) fran tva av namnda atminstone tre cylindrar under en mat-period; bilda en andra testvariabel (b) pa basis av ett andra par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag (y, z; x, w) fran tva av namnda atminstone tre cylindrar under matpe- rioden, dar namnda f6rsta och andra par av matvarden harror fran atminstone tre olika cylindrar av namnda atminstone tre cylindrar; testa den f6rsta testvariabeln (a) och den andra testvariabeln (b) mot ett larmkriterium, och givet att larmkriteriet uppfylls alstra en larmkod (A) indikerande fel i atminstone en av namnda atminstone tre cylindrar, varvid: den f6rsta testvariabeln (a) bildas pa basis av ett st6rsta momentbidrag (x) fran den cylinder (C3) av namnda atminstone tre cylindrar vilken under en matperiod ger ett storsta moment- bidrag och ett nast st6rsta momentbidrag (y) fran den cylinder av namnda atminstone tre cylindrar vilken under matperioden ger ett nast storsta momentbidrag, och den andra testvariabeln (b) bildas pa basis av det nast st6rsta momentbidraget (y) och ett lagsta momentbidrag (z) fran den cy- linder av namnda atminstone tre cylindrar vilken under matperio- den ger ett lagsta momentbidrag. 16

2. Diagnossystemet enligt krav 1, varvid: den forsta testvariabeln (a) representerar en skillnad mellan det storsta momentbidraget (x) och det nast storsta momentbidraget (y), och den andra testvariabeln (b) representerar en skillnad mel- lan det nast storsta momentbidraget (y) och det lagsta momentbidraget (z).

3. Diagnossystemet enligt krav 2, varvid bearbetningsenheten (110) är konfigurerad att testa den forsta och andra testvaria- beln (a; b) mot larmkriteriet genom att: bilda en f6rsta teststorhet representerande en kvot mellan den forsta testvariabeln (a) och summan av den forsta testvariabeln (a) och den andra testvariabeln (b), bilda en andra teststorhet representerande summan av den forsta testvariabeln (a) och den andra testvariabeln (b), undersoka om den forsta teststorheten overstiger ett forsta troskelvarde, och undersoka om den andra teststorheten overstiger ett andra troskelvarde, varvid larmkriteriet är uppfyllt om den forsta teststorheten over- stiger det forsta troskelvardet, och den andra teststorheten Overstiger det andra troskelvardet.

4. Diagnossystemet enligt nagot av foregaende krav, varvid larmkoden (A) indikerar fel i den av namnda atminstone tre cy- lindrar (03) vilken ger det storsta momentbidraget (x) da larm- kriteriet är uppfyllt.

5. Diagnossystemet enligt nagot av foregaende krav, varvid namnda atminstone en sensor (s1, s2, s3, s4, s5, s6) inkluderar atminstone endera av en accelerometer och en cylindertryckgi30 vare.

6. Diagnossystemet enligt nagot av kraven 1 till 5, varvid: namnda atminstone en sensor inkluderar en varvtalsgivare 17 (s7) konfigurerad att alstra en varvtalssignal (rpm) representerande forbranningsmotorns (100) varvtal, och bearbetningsenheten (110) är konfigurerad att harleda ett respektive momentbidrag (Ti, 12, T3, T4, T5, T6) fran var och en av namnda atminstone tre cylindrar ur varvtalssignalen (rpm).

7. Diagnossystemet enligt nagot av foregaende krav, innefat- tande atminstone en filtreringsenhet (120; 220) konfigurerad att motta och linjarfiltrera atminstone en ursprunglig matsignal fran forbranningsmotorn (100) och som svar alstra atminstone en re- sulterande signal representerande namnda atminstone en mat- signal (T1, T2, 13, T4, T5, 16; rpm).

8. En metod for att diagnostisera en forbranningsmotor (100) inkluderande atminstone tre antal cylindrar (C1, 02, 03, 04, 05, 06), metoden innefattande: registrering av atminstone en matsignal (Ti, T2, T3, T4, T5, T6; rpm) representerande ett respektive momentbidrag fran vane cylinder av namnda atminstone tre cylindrar, och undersokning, pa basis av namnda atminstone en matsignal (11, 12, T3, T4, T5, T6; rpm), huruvida eller inte forbran- ningsmotorn fungerar nojaktigt, kannetecknad av bildande av en forsta testvariabel (a) pa basis av ett forsta par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag 24. y; w, z) fran tva av namnda atminstone tre cylindrar under en matperiod; bildande av en andra testvariabel (b) pa basis av ett andra par av matvarden representerande ett respektive momentbidrag 25. z; x, w) fran tva av namnda atminstone tre cylindrar under matperioden, dar namnda forsta och andra par av matvarden harror fran atminstone tre olika cylindrar av namnda atminstone tre cylindrar; testning av den forsta testvariabeln (a) och den andra testvariabeln (b) mot ett larmkriterium, och givet att larmkriteriet uppfylls alstring av en larmkod (A) indikerande fel i atminstone en 18 av namnda atminstone tie cylindrar, varvid: den forsta testvariabeln (a) bildas pa basis av ett storsta momentbidrag (x) fran den cylinder (C3) av namnda atminstone tie cylindrar vilken under en matperiod ger ett storsta moment- bidrag och ett nast storsta momentbidrag (y) fran den cylinder av namnda atminstone tie cylindrar vilken under matperioden ger ett nast storsta momentbidrag, och den andra testvariabeln (b) bildas pa basis av det nast storsta momentbidraget (y) och ett lagsta momentbidrag (z) fran den cy- linder av namnda atminstone tie cylindrar vilken under matperio- den ger ett lagsta momentbidrag.

9. Metoden enligt krav 8, varvid: den forsta testvariabeln (a) representerar en skillnad mellan det storsta momentbidraget (x) och det nast storsta moment- bidraget (y), och den andra testvariabeln (b) representerar en skillnad mellan det nast storsta momentbidraget (y) och det lagsta momentbidraget (z).

10. Metoden enligt krav 9, varvid den forsta och andra testva- riabeln (a; b) testas mot larmkriteriet genom: bildande av en forsta teststorhet representerande en kvot mellan den forsta testvariabeln (a) och summan av den forsta testvariabeln (a) och den andra testvariabeln (b), bildande av en andra teststorhet representerande summan av den forsta testvariabeln (a) och den andra testvariabeln (b), undersokning om den forsta teststorheten overstiger ett forsta troskelvarde, och undersokning om den andra teststorheten overstiger ett andra troskelvarde, varvid larmkriteriet ar uppfyllt om den forsta teststorheten over- stiger det forsta troskelvardet, och den andra teststorheten Overstiger det andra troskelvardet.

11. Metoden enligt nagot av kraven 8 till 10, varvid larmkoden 19 (A) indikerar fel i den av namnda atminstone tre cylindrar (03) vilken ger det storsta momentbidraget (x) cla larmkriteriet är uppfyllt.

12. Metoden enligt nagot av kraven 8 till 11, innefattande lin- jarfiltrering av atminstone en ursprunglig matsignal fran forbran- ningsmotorn (100) varvid atminstone en resulterande signal alstras vilken representerar namnda atminstone en matsignal (Ti, T2, T3, 14, T5, T6; rpm).

13. Ett datorprogram nedladdningsbart till internminnet (M) hos en dator, innefattande programvara far att utfora stegen enligt nagot av kraven 8 till 12 nar namnda program [(ors pa datorn.

14. Ett datorlasbart medium (M) med ett darpa lagrat program, dar programmet är anpassat att forma en dator att utfora stegen enligt nagot av kraven 8 till 12.