WO2008080725A1 - Device for diagnosing malfunctions in internal combustion engines - Google Patents

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WO2008080725A1
WO2008080725A1 PCT/EP2007/063150 EP2007063150W WO2008080725A1 WO 2008080725 A1 WO2008080725 A1 WO 2008080725A1 EP 2007063150 W EP2007063150 W EP 2007063150W WO 2008080725 A1 WO2008080725 A1 WO 2008080725A1
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combustion engine
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Thorsten Sommer
Michael Gebers
Joachim Wagner
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the focal point here is in particular the fuel injection system and, increasingly, also the air or exhaust system of a vehicle.
  • lambda probes For example, the so-called lambda probes should be mentioned here, which have been used for about 30 years in exhaust systems of internal combustion engines and which have made a decisive contribution to improving the exhaust quality of motor vehicles.
  • Various types of such lambda probes are known and are described for example in Robert Bosch GmbH: Sensors in the motor vehicle, June 2001, pages 112 to 117.
  • Such sensors are based on an electrochemical measurement of an oxygen concentration and are used, for example, for a control of the internal combustion engine during operation of the motor vehicle.
  • Such errors in the injection behavior of the internal combustion engine can result, for example, from wear or drift of injection components.
  • Known injection quantity inspection methods are based only on subjective judgments such as change of combustion noise. Such a sub- However, jive evaluation usually needs to be done by an experienced engineer or mechanic with extensive experience in the field.
  • the operating conditions of the internal combustion engine must be set very carefully in this type of evaluation, since the error to be diagnosed can have different effects under different operating conditions and therefore a misdiagnosis can occur.
  • a device for diagnosing malfunctions in the injection system of an internal combustion engine which avoids the disadvantages of the prior art methods described above and in particular enables an objective diagnosis of malfunctions in the injection system of an internal combustion engine.
  • system and component functions of the injection system of internal combustion engines can be objectively and reliably investigated.
  • the proposed diagnostic method performed by the device avoids subjective evaluation criteria and thus leads to a high reproducibility of the diagnosis. An expansion of the components to be diagnosed can be avoided in particular.
  • the device is not limited in principle to special types of injection systems.
  • the proposed device comprises at least one control and evaluation unit, which is set up to operate the internal combustion engine in at least one predetermined diagnostic operating state.
  • at least one signal of at least one oxygen sensor arranged in the exhaust system of the internal combustion engine is processed by the control and evaluation unit and from this signal, taking into account the predetermined diagnostic operating state, a malfunction of the injection system is concluded.
  • the oxygen sensor may in particular be an oxygen sensor for measuring an oxygen partial pressure, preferably one or more of the lambda probes described above known from the prior art.
  • Various types of lambda probes can be used, in particular, jump probes or preferably broadband probes. Both signals of the lambda probes already installed as standard in vehicles can be used, as well as, alternatively or additionally, lambda probes, which are designed to be mobile and, for example within the framework of a workshop diagnostics, temporarily introduced into the exhaust system of the internal combustion engine or connected thereto can. The latter is particularly useful if a corresponding lambda probe is not provided as standard in the exhaust stream.
  • the device is preferably set up to compare signals of the oxygen sensor with comparison data or desired signals.
  • these setpoint signals may be comparison data of engines with known injection behavior or known function, or even comparison data of internal combustion engines, in which specifically predetermined malfunctions have been predetermined.
  • other methods for evaluating the signals of the oxygen sensor can also be used.
  • correlations can be carried out with further signals, or an analytical or semiempirical evaluation can be carried out, such as a Fourier analysis of the signals, for example in order to search specifically for specific frequency components.
  • Other evaluation algorithms can be used and are known in the art.
  • the diagnostic operating state may include a chronological sequence of a plurality of operating states, with one or more changes of operating states, wherein the time profile of the oxygen substance signal is recorded and compared with predetermined nominal signal characteristics.
  • control and evaluation unit can be set up to detect periodic modulations in a signal curve of the signal of the oxygen sensor and to correlate with an engine speed.
  • a speed signal of a speed sensor of the internal combustion engine can be processed.
  • periodically recurring signal components with an integral multiple or an integral fraction of the rotational speed of the internal combustion engine can be detected selectively in the course of the oxygen sensor, for example automatically, for example using certain filter techniques, such as bandpass filters.
  • the engine phase is preferably taken into account, in this way the signal components can be specifically allocated to specific cylinders of the internal combustion engine.
  • a plausibility analysis of the error detection can be carried out in order to avoid misinterpretations.
  • the diagnostic operating state described above may include a static or a temporally variable operating state of the internal combustion engine.
  • one or more of the following operating modes may be included:
  • At least one injection valve preferably exactly one injection valve, the internal combustion engine is controlled such that it is acted upon by deviating from the other injectors operating parameters, in particular deviating Anêtsignalformen;
  • At least one injection valve preferably exactly one injection valve, the internal combustion engine is controlled such that this exclusively performs a partial injection, in particular a pilot injection and / or a main injection and / or a post-injection.
  • an objective diagnosis can be carried out without having to expand the corresponding components.
  • a complete shutdown of the injection of a single or a plurality of injection valves can take place, that is, a control in which the actuation durations are set to zero for all partial injections.
  • the control and evaluation unit can be designed as a single, central unit or alternatively as a decentralized unit with a plurality of separate components.
  • the control and evaluation unit may comprise a computer, for example a microcomputer, which is set up in terms of programming in order to carry out the functions described above.
  • this computer can have one or more volatile or nonvolatile data memories in which, for example, the stated desired signals can be stored.
  • corresponding input and output means in particular interfaces, graphic output devices or the like can be provided.
  • control and evaluation unit may be included in a diagnostic module, which may be integrated in the vehicle or may preferably be designed to be mobile or workshop-bound.
  • This diagnostic module can be set up to be connected by means of an interface to the internal combustion engine and / or an engine control unit of the internal combustion engine.
  • the diagnostic module can be designed, for example, with corresponding mechanical and / or electrical interfaces in order to be integrated in a motor vehicle test stand in a motor vehicle workshop.
  • the diagnostic module can, for example, with a graphical output unit for display of diagnostic results, as well as with an input unit (eg, a keyboard or similar input means known to those skilled in the art), as well as appropriate default means for allowing a user to selectively select diagnostic conditions (eg, within predetermined or user-defined diagnostic programs.
  • a graphical output unit for display of diagnostic results
  • an input unit eg, a keyboard or similar input means known to those skilled in the art
  • appropriate default means for allowing a user to selectively select diagnostic conditions (eg, within predetermined or user-defined diagnostic programs.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a device according to the invention for diagnosing malfunctions in the injection system of an internal combustion engine
  • FIGS. 2a and 2b show signal examples of the device according to FIG. 1 in the case of a normally functioning internal combustion engine (FIG. 2a) or in the case of missing injection on a cylinder of the internal combustion engine (FIG. 2b).
  • the device 110 comprises a control and evaluation unit 114, which may be part of a diagnostic module, for example, and a lambda sensor 116, which is arranged in the exhaust system 118 of the internal combustion engine 112.
  • the lambda probe 116 may be designed as a broadband lambda probe and may be arranged, for example, in close proximity to a catalytic converter in the exhaust system 118.
  • the control and evaluation unit 114 reference is made to the above description.
  • the control and evaluation unit 114 is connected via a signal line 120 with the lambda probe 116, for example via a standard predetermined diagnostic interface of a motor vehicle. In this way, the control and evaluation unit 114 can receive signals from the lambda probe 116. Furthermore, the control and evaluation unit 114 is connected via a control line 122 directly or indirectly to the internal combustion engine 112. For example, this drive line 122 may in turn comprise a factory-set diagnostic interface of a motor vehicle.
  • line is here, as in the case of the signal line 120, to understand any possible embodiment of a device for signal and / or energy transmission, in particular single- or multi-channel wire lines or, alternatively or additionally, also devices for wireless data transmission.
  • the internal combustion engine 112 can comprise, for example, a motor control device (not shown in FIG. 1) which can be accessed via the control line 122. In this way, the internal combustion engine 112 can be preset to one of the diagnostic states described above. Also, signal line 120 and drive line 122 need not necessarily be separate lines or interfaces, but it may be, for example, a single interface, which connects the control and evaluation unit 114, for example, with the engine control unit of the internal combustion engine 112.
  • the oxygen partial pressure in an exhaust gas 124 in the exhaust system 118 is measured by means of the lambda sensor 116 under different operating conditions of the internal combustion engine 112 and in the control and evaluation unit 114, for example, with known values and characteristics (here without limitation Generality referred to as "setpoint") compared.
  • this cylinder provides instead of combustion exhaust ambient air in the exhaust system 118 of the internal combustion engine 112.
  • This increase can be detected via the lambda probe 116.
  • control and evaluation unit 114 of the internal combustion engine can specifically specify diagnostic operating states. For example, targeted partial injections (pre-injection, main injection, post-injection) can be carried out on one or more cycles. relieve switched on, changed or turned off (for example, by changing the electrical control of the injection valves by means of the control and evaluation unit 114). The resulting changes in the oxygen partial pressure in the exhaust gas 124 are thereby investigated. From these measurement results, a statement about the system or component behavior can also be made.
  • the device 110 may be designed as a device integrated in the motor vehicle or as a separate, for example, workshop-bound device.
  • the device may itself include the lambda probe 116 as a mobile lambda probe, or lambda probes integrated into the motor vehicle as standard may also be used.
  • FIGS. 2a and 2b show examples of signal curves under different operating conditions. In both cases, the quotient of the oxygen ( ⁇ 2) partial pressure and the total pressure is plotted dimensionlessly as a function of the time t in seconds.
  • FIG. 2 a shows a chronological progression of a normal injection on all cylinders of the internal combustion engine 112.
  • a new set of operating conditions for the internal combustion engine 112 is set by the control and evaluation unit 114 via the control line 122.
  • the new operating conditions are designed so that the speed is to be increased continuously.
  • the oxygen partial pressure in the exhaust gas system 118 drops continuously from this point in time 210 due to the setting of the internal combustion engine 112 to the new predetermined operating conditions, in order then to remain at a low level until a renewed switching point.
  • the waveform is shown in Figure 2b, in an internal combustion engine 112, in which "artificially" the injection on a cylinder of the engine has been switched off, which corresponds, for example, to a malfunction of the injector of this cylinder.
  • the signal between times 210 and 212 initially has a similar course to that in FIG. 2a.
  • the absolute value of the signals (for example an averaged signal curve) is higher by a value ⁇ C than the signal curve in the case of the normal injection according to FIG. 2a. This is because, as described above, the cylinder in which no injection takes place supplies ambient air into the exhaust system 118 instead of combustion exhaust gases.
  • significant signal oscillations 214 are observed in the waveform between times 210 and 212. These signal oscillations occur in this representation, in which, for example, a six-cylinder four-stroke engine is shown at half the engine speed.
  • oscillations with the whole engine speed are particularly relevant in the field of large diesel engines, which is often worked on the two-stroke principle, relevant.
  • the oscillations occur with a single frequency, in more complex cases, for example, to perform an analysis of the frequency spectrum of the "oscillation" signal, such as a Fourier analysis.
  • a lambda probe 116 with a fast reaction time is preferably used.
  • the examples shown in FIGS. 2a and 2b were recorded with a broadband probe. However, other types of probes can also be used in principle.

Abstract

Proposed is a device (110) for diagnosing malfunctions in the injection system of an internal combustion engine (112). The device (110) comprises at least one control and evaluating unit (114) which is set up to operate the internal combustion engine (112) in at least one diagnostic operating state. Furthermore, the control and evaluating unit (114) is set up to process at least one signal of at least one oxygen sensor (116) which is arranged in the exhaust system (118) of the internal combustion engine (112), and to infer a malfunction of the injection system from the signal taking into consideration the diagnosis operating state.

Description

6. Dezember 2006 December 6, 2006
Beschreibungdescription
Titeltitle
Vorrichtung zur Diagnose von Fehlfunktionen in BrennkraftmaschinenDevice for diagnosing malfunctions in internal combustion engines
Stand der TechnikState of the art
Aufgrund der zunehmenden Komplexität der in Fahrzeugen eingesetzten Systeme und Komponenten ist eine hohe Diagnosetiefe in Verbindung mit einer schnellen und erfolgreichen Fehlersuche in Service- Werkstätten erforderlich. Im Mittelpunkt stehen hierbei insbe- sondere das Kraftstoffeinspritzsystem sowie zunehmend auch das Luft- bzw. Abgassystem eines Fahrzeuges.Due to the increasing complexity of the systems and components used in vehicles, a high level of diagnostics in conjunction with fast and successful troubleshooting in service workshops is required. The focal point here is in particular the fuel injection system and, increasingly, also the air or exhaust system of a vehicle.
So sind aus dem Stand der Technik zahlreiche Sensorsysteme zur Überwachung der Funktionalität von in Kraftfahrzeugen eingesetzten Brennkraftmaschinen bekannt. Als Beispiel sind hierbei die so genannten Lambdasonden zu erwähnen, welche seit ca. 30 Jahren in Abgassystemen von Brennkraftmaschinen eingesetzt werden und welche entscheidend zur Verbesserung der Abgasqualität von Kraftfahrzeugen beigetragen haben. Verschiedene Typen derartiger Lambdasonden sind bekannt und sind beispielsweise in Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Juni 2001, Seiten 112 bis 117 beschrieben. Derartige Sensoren basieren auf einer elektrochemischen Messung einer Sauerstoffkonzentration und werden beispielsweise für eine Regelung der Brennkraftmaschine im Betrieb des Kraftfahrzeugs eingesetzt.Thus, numerous sensor systems for monitoring the functionality of internal combustion engines used in motor vehicles are known from the prior art. As an example, the so-called lambda probes should be mentioned here, which have been used for about 30 years in exhaust systems of internal combustion engines and which have made a decisive contribution to improving the exhaust quality of motor vehicles. Various types of such lambda probes are known and are described for example in Robert Bosch GmbH: Sensors in the motor vehicle, June 2001, pages 112 to 117. Such sensors are based on an electrochemical measurement of an oxygen concentration and are used, for example, for a control of the internal combustion engine during operation of the motor vehicle.
Die bekannten Sensorsysteme und Diagnosesysteme sind jedoch in der Regel lediglich aus- gestaltet, um einen Betrieb der Brennkraftmaschine zu regeln bzw. zu optimieren. Objektive Verfahren und Systeme zur Detektion von Fehlern in der Motorfunktion, insbesondere zur Detektion einer fehlerhaften oder ganz ausbleibenden Einspritzmenge an einem Zylinder, sind jedoch aus dem Stand der Technik nicht bekannt.However, the known sensor systems and diagnostic systems are usually designed only to control or optimize operation of the internal combustion engine. However, objective methods and systems for detecting errors in the engine function, in particular for detecting a faulty or completely missing injection quantity on a cylinder, are not known from the prior art.
Derartige Fehler im Einspritzverhalten der Brennkraftmaschine können sich beispielsweise durch einen Verschleiß oder eine Drift von Einspritzkomponenten ergeben. Bekannte Verfahren zur Untersuchung der Einspritzmenge basieren lediglich auf subjektiven Beurteilungen, wie beispielsweise der Veränderung des Verbrennungsgeräuschs. Eine derartige sub- jektive Auswertung muss jedoch in der Regel von einem erfahrenen Ingenieur oder Mechaniker durchgeführt werden, welcher über umfangreiche Erfahrung auf diesem Gebiet verfügt. Weiterhin müssen die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine bei dieser Art von Auswertung sehr sorgfältig eingestellt sein, da sich der zu diagnostizierende Fehler unter verschiedenen Betriebsbedingungen unterschiedlich auswirken kann und es daher zu einer Fehldiagnose kommen kann.Such errors in the injection behavior of the internal combustion engine can result, for example, from wear or drift of injection components. Known injection quantity inspection methods are based only on subjective judgments such as change of combustion noise. Such a sub- However, jive evaluation usually needs to be done by an experienced engineer or mechanic with extensive experience in the field. Furthermore, the operating conditions of the internal combustion engine must be set very carefully in this type of evaluation, since the error to be diagnosed can have different effects under different operating conditions and therefore a misdiagnosis can occur.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es wird daher eine Vorrichtung zur Diagnose von Fehlfunktionen im Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, welche die oben beschriebenen Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vermeidet und insbesondere eine objektive Diagnose von Fehlfunktionen im Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine ermöglicht. Dadurch lassen sich System- und Komponentenfunktionen des Einspritzsystems von Brennkraftma- schinen objektiv und zuverlässig untersuchen. Die vorgeschlagene, von der Vorrichtung durchgeführte Diagnosemethode vermeidet subjektive Beurteilungskriterien und führt somit zu einer hohen Reproduzierbarkeit der Diagnose. Ein Ausbau der zu diagnostizierenden Komponenten kann insbesondere vermieden werden. Weiterhin ist die Vorrichtung prinzipbedingt nicht eingeschränkt auf spezielle Arten von Einspritzsystemen.Therefore, a device for diagnosing malfunctions in the injection system of an internal combustion engine is proposed, which avoids the disadvantages of the prior art methods described above and in particular enables an objective diagnosis of malfunctions in the injection system of an internal combustion engine. As a result, system and component functions of the injection system of internal combustion engines can be objectively and reliably investigated. The proposed diagnostic method performed by the device avoids subjective evaluation criteria and thus leads to a high reproducibility of the diagnosis. An expansion of the components to be diagnosed can be avoided in particular. Furthermore, the device is not limited in principle to special types of injection systems.
Die vorgeschlagene Vorrichtung umfasst mindestens eine Steuer- und Auswerteeinheit, welche eingerichtet ist, um die Brennkraftmaschine in mindestens einem vorgegebenen Diagnose-Betriebszustand zu betreiben. Dabei wird von der Steuer- und Auswerteeinheit mindestens ein Signal mindestens eines im Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordneten Sauerstoffsensors verarbeitet und aus diesem Signal unter Berücksichtigung des vorgegebenen Diagnose-Betriebszustandes auf eine Fehlfunktion des Einspritzsystems geschlossen.The proposed device comprises at least one control and evaluation unit, which is set up to operate the internal combustion engine in at least one predetermined diagnostic operating state. In this case, at least one signal of at least one oxygen sensor arranged in the exhaust system of the internal combustion engine is processed by the control and evaluation unit and from this signal, taking into account the predetermined diagnostic operating state, a malfunction of the injection system is concluded.
Bei dem Sauerstoffsensor kann es sich insbesondere um einen Sauerstoffsensor zur Messung eines Sauerstoff-Partialdrucks handeln, vorzugsweise um eine oder mehrere der oben beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Lambdasonden. Verschiedene Arten von Lambdasonden können eingesetzt werden, insbesondere Sprungsonden oder vorzugsweise Breitbandsonden. Es können sowohl Signale der bereits serienmäßig in Fahrzeugen verbauten Lambdasonden eingesetzt werden als auch, alternativ oder zusätzlich, von Lambdasonden, welche mobil ausgestaltet sind und, beispielsweise im Rahmen einer Werkstattdi- agnose, vorübergehend in das Abgassystem der Brennkraftmaschine eingebracht bzw. mit diesem verbunden werden können. Letzteres bietet sich insbesondere an, wenn eine entsprechende Lambdasonde nicht serienmäßig im Abgasstrom vorgesehen ist. Insbesondere ist die Vorrichtung vorzugsweise eingerichtet, um Signale des Sauerstoffsensors mit Vergleichsdaten bzw. Sollsignalen zu vergleichen. Beispielsweise kann es sich bei diesen Sollsignalen um Vergleichsdaten von Motoren mit bekanntem Einspritzverhalten bzw. bekannter Funktion handeln, oder auch um Vergleichsdaten von Brennkraftmaschinen, bei welchen gezielt bestimmte Fehlfunktionen vorgegeben wurden. Alternativ oder zusätzlich zu dem Vergleich mit Sollsignalen können jedoch auch andere Verfahren zur Auswertung der Signale des Sauerstoffsensors herangezogen werden. So können beispielsweise Korrelationen mit weiteren Signalen durchgeführt werden, oder es kann eine analytische oder semiempirische Auswertung erfolgen, wie beispielsweise eine Fourieranalyse der Sig- nale, beispielsweise um gezielt nach bestimmten Frequenzanteilen zu suchen. Auch andere Auswertungsalgorithmen lassen sich einsetzen und sind dem Fachmann bekannt.The oxygen sensor may in particular be an oxygen sensor for measuring an oxygen partial pressure, preferably one or more of the lambda probes described above known from the prior art. Various types of lambda probes can be used, in particular, jump probes or preferably broadband probes. Both signals of the lambda probes already installed as standard in vehicles can be used, as well as, alternatively or additionally, lambda probes, which are designed to be mobile and, for example within the framework of a workshop diagnostics, temporarily introduced into the exhaust system of the internal combustion engine or connected thereto can. The latter is particularly useful if a corresponding lambda probe is not provided as standard in the exhaust stream. In particular, the device is preferably set up to compare signals of the oxygen sensor with comparison data or desired signals. For example, these setpoint signals may be comparison data of engines with known injection behavior or known function, or even comparison data of internal combustion engines, in which specifically predetermined malfunctions have been predetermined. Alternatively or in addition to the comparison with setpoint signals, however, other methods for evaluating the signals of the oxygen sensor can also be used. Thus, for example, correlations can be carried out with further signals, or an analytical or semiempirical evaluation can be carried out, such as a Fourier analysis of the signals, for example in order to search specifically for specific frequency components. Other evaluation algorithms can be used and are known in the art.
Dabei können statische Signale verarbeitet werden, oder es kann auch ein zeitlicher Verlauf eines Signals mit einem zeitlichen Sollsignalverlauf verglichen werden. So kann beispiels- weise der Diagnose-Betriebszustand eine zeitliche Abfolge mehrerer Betriebszustände umfassen, mit einem oder mehreren Wechseln von Betriebszuständen, wobei der zeitliche Verlauf des Sauer Stoffsignals aufgenommen und mit vorgegebenen Sollsignalverläufen verglichen wird. Durch Abweichung von Sollsignalen bzw. Ähnlichkeit mit vorgegebenen bestimmten Sollsignalen (beispielsweise bekannten Fehlersignalen) kann hieraus beispielsweise auf eine Fehlfunktion in einem bestimmten Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, beispielsweise einem einzelnen Kraftstoffinjektor, geschlossen werden.In this case, static signals can be processed, or it can also be a time course of a signal with a desired time waveform to be compared. Thus, for example, the diagnostic operating state may include a chronological sequence of a plurality of operating states, with one or more changes of operating states, wherein the time profile of the oxygen substance signal is recorded and compared with predetermined nominal signal characteristics. By deviating from desired signals or similarity with predetermined specific setpoint signals (for example known error signals), it is possible to deduce, for example, a malfunction in a specific injection system of an internal combustion engine, for example a single fuel injector.
Insbesondere kann die Steuer- und Auswerteeinheit eingerichtet sein, um periodische Modulationen in einem Signalverlauf des Signals des Sauerstoffsensors zu detektieren und mit einer Motordrehzahl zu korrelieren. Insbesondere kann dabei ein Drehzahlsignal eines Drehzahlsensors der Brennkraftmaschine verarbeitet werden. So können beispielsweise gezielt periodisch wiederkehrende Signalanteile mit einem ganzzahligen Vielfachen oder einem ganzzahligen Bruchteil der Drehzahl der Brennkraftmaschine gezielt im Signalverlauf des Sauerstoffsensors detektiert werden, beispielsweise automatisch, beispielsweise unter Ein- satz bestimmter Filtertechniken wie zum Beispiel von Bandpassfϊltern. Wenn vorzugsweise zusätzlich die Motorphase berücksichtigt wird, können auf diese Weise die Signalanteile gezielt bestimmten Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet werden. Weiterhin kann aus der beschriebenen Korrelation der periodischen Modulationen mit der Drehzahl eine Plausibilitätsbetrachtung der Fehlerdetektion durchgeführt werden, um Fehlinterpretationen zu vermeiden. -A-In particular, the control and evaluation unit can be set up to detect periodic modulations in a signal curve of the signal of the oxygen sensor and to correlate with an engine speed. In particular, a speed signal of a speed sensor of the internal combustion engine can be processed. Thus, for example, periodically recurring signal components with an integral multiple or an integral fraction of the rotational speed of the internal combustion engine can be detected selectively in the course of the oxygen sensor, for example automatically, for example using certain filter techniques, such as bandpass filters. If, in addition, the engine phase is preferably taken into account, in this way the signal components can be specifically allocated to specific cylinders of the internal combustion engine. Furthermore, from the described correlation of the periodic modulations with the rotational speed, a plausibility analysis of the error detection can be carried out in order to avoid misinterpretations. -A-
Der oben beschriebene Diagnose-Betriebszustand kann einen statischen oder auch einen zeitlich veränderbaren Betriebszustand der Brennkraftmaschine umfassen. Insbesondere können einer oder mehrere der folgenden Betriebsmodi umfasst sein:The diagnostic operating state described above may include a static or a temporally variable operating state of the internal combustion engine. In particular, one or more of the following operating modes may be included:
- mindestens ein Einspritzventil, vorzugsweise genau ein Einspritzventil, der Brennkraftmaschine wird derart angesteuert, dass dieses mit von den anderen Einspritzventilen abweichenden Betriebsparametern, insbesondere abweichenden Ansteuersignalformen, beaufschlagt wird;- At least one injection valve, preferably exactly one injection valve, the internal combustion engine is controlled such that it is acted upon by deviating from the other injectors operating parameters, in particular deviating Ansteuersignalformen;
- mindestens ein Einspritzventil, vorzugsweise genau ein Einspritzventil, der Brennkraftmaschine wird derart angesteuert, dass dieses ausschließlich eine Teileinspritzung durchführt, insbesondere eine Voreinspritzung und/oder eine Haupteinspritzung und/oder eine Nacheinspritzung.- At least one injection valve, preferably exactly one injection valve, the internal combustion engine is controlled such that this exclusively performs a partial injection, in particular a pilot injection and / or a main injection and / or a post-injection.
Durch dieses gezielte Beeinflussen einzelner Zylinder der Brennkraftmaschine und die Beobachtung der Änderung des Sauerstoffsignals in Folge dieser gezielten Einflussnahme kann eine objektive Diagnose durchgeführt werden, ohne die entsprechenden Komponenten ausbauen zu müssen. So kann insbesondere eine vollständige Abschaltung der Einspritzung eines einzelnen oder mehrerer Einspritzventile erfolgen, also eine Ansteuerung, bei der die Ansteuerdauern für alle Teileinspritzungen auf Null gesetzt werden.As a result of this targeted influencing of individual cylinders of the internal combustion engine and the observation of the change in the oxygen signal as a result of this targeted influencing, an objective diagnosis can be carried out without having to expand the corresponding components. Thus, in particular, a complete shutdown of the injection of a single or a plurality of injection valves can take place, that is, a control in which the actuation durations are set to zero for all partial injections.
Die Steuer- und Auswerteeinheit kann als eine einzelne, zentrale Einheit oder alternativ als dezentrale Einheit mit mehreren separaten Komponenten ausgestaltet sein. Insbesondere kann die Steuer- und Auswerteeinheit einen Computer, beispielsweise einen Mikrocomputer umfassen, welcher programmtechnisch eingerichtet ist, um die oben beschriebenen Funktionen durchzuführen. Dieser Computer kann insbesondere über einen oder mehrere flüchtige oder nichtflüchtige Datenspeicher verfügen, in welchen beispielsweise die genannten Sollsignale hinterlegt sein können. Auch entsprechende Eingabe- und Ausgabemittel, insbesondere Schnittstellen, graphische Ausgabegeräte oder Ähnliches können vorgesehen sein.The control and evaluation unit can be designed as a single, central unit or alternatively as a decentralized unit with a plurality of separate components. In particular, the control and evaluation unit may comprise a computer, for example a microcomputer, which is set up in terms of programming in order to carry out the functions described above. In particular, this computer can have one or more volatile or nonvolatile data memories in which, for example, the stated desired signals can be stored. Also, corresponding input and output means, in particular interfaces, graphic output devices or the like can be provided.
So kann beispielsweise die Steuer- und Auswerteeinheit in einem Diagnosemodul umfasst sein, welches im Fahrzeug integriert sein kann oder vorzugsweise mobil bzw. werkstattgebunden ausgestaltet sein kann. Dieses Diagnosemodul kann eingerichtet sein, um mittels einer Schnittstelle mit der Brennkraftmaschine und/oder einem Motorsteuerungsgerät der Brennkraftmaschine verbunden zu werden. Das Diagnosemodul kann beispielsweise mit entsprechenden mechanischen und/oder elektrischen Schnittstellen ausgebildet sein, um in einen Kraftfahrzeugprüfstand in einer Kraftfahrzeugwerkstatt integriert zu werden. Das Diagnosemodul kann beispielsweise mit einer graphischen Ausgabeeinheit zur Darstellung von Diagnoseergebnissen ausgestattet sein, sowie mit einer Eingabeeinheit (beispielsweise einer Tastatur oder ähnlichen, dem Fachmann bekannten Eingabemitteln), sowie entsprechenden Vorgabemöglichkeiten, um es einem Benutzer zu ermöglichen, gezielt Diagnosebedingungen (beispielsweise im Rahmen vorgegebener oder benutzerdefinierter Diagnoseprogramme auszuwählen.Thus, for example, the control and evaluation unit may be included in a diagnostic module, which may be integrated in the vehicle or may preferably be designed to be mobile or workshop-bound. This diagnostic module can be set up to be connected by means of an interface to the internal combustion engine and / or an engine control unit of the internal combustion engine. The diagnostic module can be designed, for example, with corresponding mechanical and / or electrical interfaces in order to be integrated in a motor vehicle test stand in a motor vehicle workshop. The diagnostic module can, for example, with a graphical output unit for display of diagnostic results, as well as with an input unit (eg, a keyboard or similar input means known to those skilled in the art), as well as appropriate default means for allowing a user to selectively select diagnostic conditions (eg, within predetermined or user-defined diagnostic programs.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Diagnose von Fehlfunktionen im Einspritzsystem einer Brennkraftma- schine; undFigure 1 is a schematic diagram of a device according to the invention for diagnosing malfunctions in the injection system of an internal combustion engine; and
Figuren 2a und 2b Signalbeispiele der Vorrichtung gemäß Figur 1 bei normal funktio- nierender Brennkraftmaschine (Figur 2a) bzw. bei fehlender Einspritzung auf einem Zylinder der Brennkraftmaschine (Figur 2b).FIGS. 2a and 2b show signal examples of the device according to FIG. 1 in the case of a normally functioning internal combustion engine (FIG. 2a) or in the case of missing injection on a cylinder of the internal combustion engine (FIG. 2b).
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 110 zur Diagnose von Fehlfunktio- nen im Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine 112 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 110 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Steuer- und Auswerteeinheit 114, welche beispielsweise Bestandteil eines Diagnosemoduls sein kann, sowie eine Lambdason- de 116, welche im Abgassystem 118 der Brennkraftmaschine 112 angeordnet ist. Beispielsweise kann die Lambdasonde 116 als Breitband-Lambdasonde ausgestaltet sein und kann beispielsweise in räumlicher Nähe zu einem Katalysator im Abgassystem 118 angeordnet sein. Für die Ausgestaltung der Steuer- und Auswerteeinheit 114 sei auf die obige Beschreibung verwiesen.1 shows an embodiment of a device 110 for diagnosing Fehlfunktio- nen in the injection system of an internal combustion engine 112 is shown schematically. In this embodiment, the device 110 comprises a control and evaluation unit 114, which may be part of a diagnostic module, for example, and a lambda sensor 116, which is arranged in the exhaust system 118 of the internal combustion engine 112. For example, the lambda probe 116 may be designed as a broadband lambda probe and may be arranged, for example, in close proximity to a catalytic converter in the exhaust system 118. For the embodiment of the control and evaluation unit 114 reference is made to the above description.
Die Steuer- und Auswerteeinheit 114 ist über eine Signalleitung 120 mit der Lambdasonde 116 verbunden, beispielsweise über eine serienmäßig vorgegebene Diagnoseschnittstelle eines Kraftfahrzeuges. Auf diese Weise kann die Steuer- und Auswerteeinheit 114 Signale der Lambdasonde 116 empfangen. Weiterhin ist die Steuer- und Auswerteeinheit 114 über eine Ansteuerleitung 122 direkt oder indirekt mit der Brennkraftmaschine 112 verbunden. Beispielsweise kann diese Ansteuerleitung 122 wiederum eine werkseitig vorgegebene Diagnoseschnittstelle eines Kraftfahrzeugs umfassen. Unter „Leitung" ist hierbei, wie auch im Falle der Signalleitung 120, jede mögliche Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Signal- und/oder Energieübertragung zu verstehen, insbesondere ein- oder mehrkanalige Drahtleitungen oder, alternativ oder zusätzlich, auch Einrichtungen zur drahtlosen Datenübertragung.The control and evaluation unit 114 is connected via a signal line 120 with the lambda probe 116, for example via a standard predetermined diagnostic interface of a motor vehicle. In this way, the control and evaluation unit 114 can receive signals from the lambda probe 116. Furthermore, the control and evaluation unit 114 is connected via a control line 122 directly or indirectly to the internal combustion engine 112. For example, this drive line 122 may in turn comprise a factory-set diagnostic interface of a motor vehicle. By "line" is here, as in the case of the signal line 120, to understand any possible embodiment of a device for signal and / or energy transmission, in particular single- or multi-channel wire lines or, alternatively or additionally, also devices for wireless data transmission.
Die Brennkraftmaschine 112 kann beispielsweise ein (in Figur 1 nicht dargstelltes) Mo- torsteuerungsgerät umfassen, auf welches über die Ansteuerleitung 122 zugegriffen werden kann. Auf diese Weise kann der Brennkraftmaschine 112 einer der oben beschriebenen Di- agnose-Betriebszustände vorgegeben werden. Auch müssen Signalleitung 120 und Ansteuerleitung 122 nicht notwendigerweise getrennte Leitungen bzw. Schnittstellen sein, sondern es kann sich beispielsweise um eine einzelne Schnittstelle handeln, welche die Steuer- und Auswerteeinheit 114 beispielsweise mit dem Motorsteuerungsgerät der Brennkraftmaschine 112 verbindet.The internal combustion engine 112 can comprise, for example, a motor control device (not shown in FIG. 1) which can be accessed via the control line 122. In this way, the internal combustion engine 112 can be preset to one of the diagnostic states described above. Also, signal line 120 and drive line 122 need not necessarily be separate lines or interfaces, but it may be, for example, a single interface, which connects the control and evaluation unit 114, for example, with the engine control unit of the internal combustion engine 112.
Zur Diagnose eines Einspritzsystems der Brennkraftmaschine 112 wird mittels der Lambda- sonde 116 der Sauerstoffpartialdruck in einem Abgas 124 in dem Abgassystem 118 unter verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 112 gemessen und in der Steuer- und Auswerteeinheit 114 beispielsweise mit bekannten Werten und Verläufen (hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit als „Sollwert" bezeichnet) verglichen.For the diagnosis of an injection system of the internal combustion engine 112, the oxygen partial pressure in an exhaust gas 124 in the exhaust system 118 is measured by means of the lambda sensor 116 under different operating conditions of the internal combustion engine 112 and in the control and evaluation unit 114, for example, with known values and characteristics (here without limitation Generality referred to as "setpoint") compared.
Wird aufgrund eines Komponentenfehlers (zum Beispiel durch Drift oder Verschleiß eines Common-Rail-Injektors) beispielsweise bei einem Zylinder der Brennkraftmaschine 112 kein Kraftstoff eingespritzt, so liefert dieser Zylinder anstelle von Verbrennungsabgasen Umgebungsluft in das Abgassystem 118 der Brennkraftmaschine 112. Hierdurch erhöht sich, periodisch mit einer zur Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 112 korrelierenden Frequenz, der Sauerstoffpartialdruck im Abgas 124. Diese Erhöhung kann über die Lambdasonde 116 detektiert werden. Durch eine Korrelation dieses periodischen Signals mit der Motordrehzahl (beispielsweise mittels eines oder mehrerer elektronischer oder programmtechnischer Filter in der Steuer- und Auswerteeinheit 114) ist zusätzlich noch eine Plausibilisierung des eigentlichen Nutzsignals mit dem Signal des Drehzahlsensors der Maschine möglich, um Fehlinterpretationen ausschließen zu können.If due to a component error (for example due to drift or wear of a common rail injector), for example in a cylinder of the internal combustion engine 112, no fuel injected, this cylinder provides instead of combustion exhaust ambient air in the exhaust system 118 of the internal combustion engine 112. This increases, periodically with a frequency that correlates to the engine speed of the internal combustion engine 112, the oxygen partial pressure in the exhaust gas 124. This increase can be detected via the lambda probe 116. By a correlation of this periodic signal with the engine speed (for example by means of one or more electronic or programmatic filter in the control and evaluation unit 114) is also a plausibility of the actual useful signal with the signal of the speed sensor of the machine possible to rule out misinterpretations can.
Wie oben beschrieben, kann die Steuer- und Auswerteeinheit 114 der Brennkraftmaschine gezielt Diagnose-Betriebszustände vorgeben. Beispielsweise können dadurch gezielt bestimmte Teileinspritzungen (Vor-, Haupt-, Nacheinspritzung) auf einem oder mehreren Zy- lindern eingeschaltet, verändert oder ausgeschaltet werden (zum Beispiel durch Veränderung der elektrischen Ansteuerung der Einspritzventile mittels der Steuer- und Auswerteeinheit 114). Die hierdurch hervorgerufenen Änderungen des Sauerstoffpartialdrucks im Abgas 124 werden dabei untersucht. Aus diesen Messergebnissen kann ebenfalls eine Aus- sage über das System- oder Komponentenverhalten getroffen werden.As described above, the control and evaluation unit 114 of the internal combustion engine can specifically specify diagnostic operating states. For example, targeted partial injections (pre-injection, main injection, post-injection) can be carried out on one or more cycles. relieve switched on, changed or turned off (for example, by changing the electrical control of the injection valves by means of the control and evaluation unit 114). The resulting changes in the oxygen partial pressure in the exhaust gas 124 are thereby investigated. From these measurement results, a statement about the system or component behavior can also be made.
Wie oben beschrieben kann die Vorrichtung 110 dabei als im Kraftfahrzeug integrierte Vorrichtung ausgestaltet sein oder auch als separate, beispielsweise werkstattgebundene Vorrichtung. Die Vorrichtung kann selbst die Lambdasonde 116 als mobile Lambdasonde um- fassen, oder es können auch serienmäßig im Kraftfahrzeug integrierte Lambdasonden genutzt werden.As described above, the device 110 may be designed as a device integrated in the motor vehicle or as a separate, for example, workshop-bound device. The device may itself include the lambda probe 116 as a mobile lambda probe, or lambda probes integrated into the motor vehicle as standard may also be used.
In den Figuren 2a und 2b sind Beispiele von Signalverläufen bei verschiedenen Betriebsbedingungen dargestellt. In beiden Fällen ist dabei der Quotient aus dem Sauerstoff-(θ2-) Par- tialdruck und dem Gesamtdruck dimensionslos als Funktion der Zeit t in Sekunden aufgetragen.FIGS. 2a and 2b show examples of signal curves under different operating conditions. In both cases, the quotient of the oxygen (θ2) partial pressure and the total pressure is plotted dimensionlessly as a function of the time t in seconds.
Figur 2a zeigt einen zeitlichen Verlauf einer normalen Einspritzung auf allen Zylindern der Brennkraftmaschine 112. Dabei wird zum Zeitpunkt 210 durch die Steuer- und Auswerte- einheit 114 über die Ansteuerleitung 122 ein neuer Satz an Betriebsbedingungen für die Brennkraftmaschine 112 vorgegeben. In diesem Fall sind die neuen Betriebsbedingungen derart ausgestaltet, dass die Drehzahl kontinuierlich zu steigern ist. Wie aus Figur 2a hervorgeht, sinkt ab diesem Zeitpunkt 210 aufgrund der Einstellung der Brennkraftmaschine 112 auf die neuen vorgegebenen Betriebsbedingungen der Sauerstoffpartialdruck im Abgas- System 118 kontinuierlich ab, um dann bis zu einem erneuten Umschaltpunkt auf einem niedrigen Niveau zu verbleiben.FIG. 2 a shows a chronological progression of a normal injection on all cylinders of the internal combustion engine 112. At the time 210, a new set of operating conditions for the internal combustion engine 112 is set by the control and evaluation unit 114 via the control line 122. In this case, the new operating conditions are designed so that the speed is to be increased continuously. As can be seen from FIG. 2a, the oxygen partial pressure in the exhaust gas system 118 drops continuously from this point in time 210 due to the setting of the internal combustion engine 112 to the new predetermined operating conditions, in order then to remain at a low level until a renewed switching point.
In Figur 2b ist hingegen der Signalverlauf dargestellt, bei einer Brennkraftmaschine 112, bei welcher „künstlich" die Einspritzung auf einem Zylinder der Maschine ausgeschaltet wurde. Dies entspricht beispielsweise einer Fehlfunktion der Einspritzeinrichtung dieses Zylinders.On the other hand, the waveform is shown in Figure 2b, in an internal combustion engine 112, in which "artificially" the injection on a cylinder of the engine has been switched off, which corresponds, for example, to a malfunction of the injector of this cylinder.
Wie sich aus dem Signalverlauf in Figur 2b ergibt, weist das Signal zwischen den Zeitpunkten 210 und 212 zunächst zwar einen ähnlichen Verlauf auf wie in Figur 2a. Hierbei ist jedoch zunächst festzustellen, dass der Absolutwert der Signale (beispielsweise ein gemittelter Signalverlauf) um einen Wert ΔC höher liegt als der Signalverlauf bei der normalen Einspritzung gemäß Figur 2a. Dies ist, wie oben beschrieben, darauf zurückzuführen, dass der Zylinder, in welchem keine Einspritzung stattfindet, anstelle von Verbrennungsabgasen Umgebungsluft in das Abgassystem 118 liefert. Weiterhin sind in dem Signalverlauf zwischen den Zeitpunkten 210 und 212 signifikante Signaloszillationen 214 zu beobachten. Diese Signaloszillationen treten bei dieser Darstellung, in welcher beispielsweise ein Sechszylinder- Viertakt-Motor dargestellt ist, mit halber Motordrehzahl auf. Bei einer unterschiedlichen Taktzahl sind entsprechend andere Vielfache der Motordrehzahl, beispielsweise Oszillationen mit der ganzen Motordrehzahl (bei einem Zweitaktmotor), zu beobachten. Letzteres, also die Korrelation mit der ganzen Motordrehzahl bei Zweitaktmotoren, ist insbesondere im Bereich der Großdieselmotoren, bei welchen häufig nach dem Zweitaktprinzip gearbeitet wird, relevant. Aus der Oszillation und der Kor- relation mit der Motordrehzahl lässt sich beispielsweise die oben beschriebene Plausibilitäts- betrachtung durchführen. Im einfachsten Fall treten dabei die Oszillationen mit einer einzelnen Frequenz auf, in komplexeren Fällen wäre beispielsweise eine Analyse des Frequenzspektrums des „Oszillations"-Signals durchzuführen, beispielsweise eine Fourier-Analyse.As can be seen from the signal curve in FIG. 2b, the signal between times 210 and 212 initially has a similar course to that in FIG. 2a. However, it should first be noted that the absolute value of the signals (for example an averaged signal curve) is higher by a value ΔC than the signal curve in the case of the normal injection according to FIG. 2a. This is because, as described above, the cylinder in which no injection takes place supplies ambient air into the exhaust system 118 instead of combustion exhaust gases. Furthermore, significant signal oscillations 214 are observed in the waveform between times 210 and 212. These signal oscillations occur in this representation, in which, for example, a six-cylinder four-stroke engine is shown at half the engine speed. At a different number of cycles are correspondingly different multiples of the engine speed, for example, oscillations with the whole engine speed (in a two-stroke engine) to observe. The latter, that is, the correlation with the whole engine speed in two-stroke engines, is particularly relevant in the field of large diesel engines, which is often worked on the two-stroke principle, relevant. From the oscillation and the correlation with the engine speed, for example, the plausibility consideration described above can be carried out. In the simplest case, the oscillations occur with a single frequency, in more complex cases, for example, to perform an analysis of the frequency spectrum of the "oscillation" signal, such as a Fourier analysis.
Um die Signaloszillationen 214 optimal beobachten zu können, wird vorzugsweise eine Lambdasonde 116 mit schneller Reaktionszeit eingesetzt. Die in den Figuren 2a und 2b dargestellten Beispiele wurden mit einer Breitbandsonde aufgenommen. Auch andere Sondentypen sind jedoch prinzipiell einsetzbar.In order to be able to optimally observe the signal oscillations 214, a lambda probe 116 with a fast reaction time is preferably used. The examples shown in FIGS. 2a and 2b were recorded with a broadband probe. However, other types of probes can also be used in principle.
Weiterhin ist, wie in Figur 2b zu erkennen, eine Korrelation zwischen der Amplitude der Signaloszillationen 214 und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 112 zu verzeichnen. In diesem Falle, in welchem eine kontinuierliche Drehzahlsteigerung zwischen den Zeitpunkten 210 und 212 dargestellt ist, nehmen die Amplituden der Signaloszillationen 214 mit steigender Drehzahl ab. Auch diese Abnahme kann beispielsweise für eine Plausibilitätsbetrachtung oder für weitere Auswertungen herangezogen werden. Furthermore, as can be seen in Figure 2b, a correlation between the amplitude of the signal oscillations 214 and the rotational speed of the internal combustion engine 112 to record. In this case, in which a continuous increase in rotational speed between the times 210 and 212 is shown, the amplitudes of the signal oscillations 214 decrease with increasing rotational speed. This decrease can also be used, for example, for a plausibility check or for further evaluations.

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung (110) zur Diagnose von Fehlfunktionen im Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine (112), umfassend mindestens eine Steuer- und Auswerteeinheit (114), wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (114) eingerichtet ist, um die Brennkraftmaschine (112) in mindestens einem Diagnose-Betriebszustand zu betreiben und wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (114) weiterhin eingerichtet ist, um mindestens ein Signal mindestens eines im Abgassystem (118) der Brennkraftmaschine (112) angeordneten Sauerstoffsensors (116) zu verarbeiten und aus dem Signal unter Berücksichtigung des Diagnose-Betriebszustandes auf eine Fehlfunktion des Einspritzsystems zu schließen.A device (110) for diagnosing malfunctions in the injection system of an internal combustion engine (112), comprising at least one control and evaluation unit (114), wherein the control and evaluation unit (114) is arranged to at least one of the internal combustion engine (112) Operate diagnostic operating state and wherein the control and evaluation unit (114) is further adapted to process at least one signal at least one in the exhaust system (118) of the internal combustion engine (112) arranged oxygen sensor (116) and from the signal taking into account the diagnosis Operating state to close a malfunction of the injection system.
2. Vorrichtung (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (114) eingerichtet ist, um das Signal des Sauerstoffsensors (116) mit einem Sollsignal zu vergleichen.2. Device (110) according to the preceding claim, characterized in that the control and evaluation unit (114) is arranged to compare the signal of the oxygen sensor (116) with a desired signal.
3. Vorrichtung (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (114) eingerichtet ist, um einen zeitlichen Verlauf des Signals des Sauerstoffsensors (116) mit einem zeitlichen Sollsignalverlauf zu vergleichen.3. Device (110) according to the preceding claim, characterized in that the control and evaluation unit (114) is adapted to compare a time profile of the signal of the oxygen sensor (116) with a desired time signal waveform.
4. Vorrichtung (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (114) eingerichtet ist, um Signaloszillationen (214) in einem Signalverlauf des Signals des Sauerstoffsensors (116) zu detektieren und mit einer Motordrehzahl zu korrelieren, insbesondere unter Einbindung eines Drehzahl- signals eines Drehzahlsensors der Brennkraftmaschine (112).4. Device (110) according to one of the preceding claims, characterized in that the control and evaluation unit (114) is adapted to signal oscillations (214) in a waveform of the signal of the oxygen sensor (116) to be detected and correlated with an engine speed in particular by incorporating a speed signal of a speed sensor of the internal combustion engine (112).
5. Vorrichtung (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (114) weiterhin ausgestaltet ist, um aus der Korrelation der Signaloszillationen (214) mit der Drehzahl eine Plausibilitätsbetrachtung der Fehlerdetektion durchzuführen.5. Device (110) according to the preceding claim, characterized in that the control and evaluation unit (114) is further configured to perform from the correlation of the signal oscillations (214) with the rotational speed, a plausibility consideration of the fault detection.
6. Vorrichtung (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Diagnose-Betriebszustand mindestens einen der folgenden Betriebsmodi um- fasst: - mindestens ein Einspritzventil, vorzugsweise genau ein Einspritzventil, der Brennkraftmaschine (112) wird derart angesteuert, dass dieses mit von den anderen Einspritzventilen abweichenden Betriebsparametern, insbesondere abweichenden Ansteuersignalformen, beaufschlagt wird; mindestens ein Einspritzventil, vorzugsweise genau ein Einspritzventil, der Brennkraftmaschine (112) wird derart angesteuert, dass dieses ausschließlich eine Teileinspritzung durchfuhrt, insbesondere eine Voreinspritzung, eine Haupteinspritzung oder eine Nacheinspritzung.6. Device (110) according to the preceding claim, characterized in that the diagnostic operating state comprises at least one of the following operating modes: - at least one injection valve, preferably exactly one injection valve, the internal combustion engine (112) is controlled such that this with from the other injectors deviating operating parameters, in particular deviating Ansteuersignalformen, is acted upon; at least one injection valve, preferably exactly one injection valve, the internal combustion engine (112) is controlled such that this exclusively durchfuhrt a partial injection, in particular a pilot injection, a main injection or a post-injection.
7. Vorrichtung (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch ein die Steuer- und Auswerteeinheit (114) umfassendes Diagnosemodul, vorzugsweise ein mobiles oder werkstattgebundenes Diagnosemodul, wobei das Diagnosemodul mittels einer Schnittstelle mit der Brennkraftmaschine (112) und/oder einem Motorsteuerungsge- rät der Brennkraftmaschine (112) verbindbar ist.7. Device (110) according to the preceding claim, characterized by a control and evaluation unit (114) comprehensive diagnostic module, preferably a mobile or workshop-bound diagnostic module, wherein the diagnostic module by means of an interface with the internal combustion engine (112) and / or a Motorsteuerungsge- advises the internal combustion engine (112) is connectable.
8. Vorrichtung (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, umfassend weiterhin mindestens eine Lambdasonde als Sauerstoffsensor (116), wobei die Lambdasonde in dem Abgassystem (118) der Brennkraftmaschine (112) angeordnet ist oder als mobile, mit dem Abgassystem (118) verbindbare Lambdasonde ausgestaltet ist.8. Device (110) according to the preceding claim, further comprising at least one lambda probe as an oxygen sensor (116), wherein the lambda probe in the exhaust system (118) of the internal combustion engine (112) is arranged or as a mobile, with the exhaust system (118) connectable lambda probe is designed.
9. Vorrichtung (110) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (110) mit mechanischen und/oder elektrischen Schnittstellen zur Implementierung in einen Kraftfahrzeugprüfstand ausgestattet ist.9. Device (110) according to one of the two preceding claims, characterized in that the device (110) is equipped with mechanical and / or electrical interfaces for implementation in a motor vehicle dynamometer.
10. Vorrichtung (110) gemäß einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnosemodul mit mindestens einer Eingabeeinheit zur Vorgabe von Diagnosebedingungen durch einen Benutzer und mindestens einer graphischen Ausgabeeinheit zur Darstellung von Diagnoseergebnissen ausgestattet ist. 10. Device (110) according to one of the three preceding claims, characterized in that the diagnostic module is equipped with at least one input unit for specifying diagnostic conditions by a user and at least one graphical output unit for displaying diagnostic results.
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