DE19963457B4

DE19963457B4 - Monitoring the chain of effects of cylinder deactivation in multi-cylinder internal combustion engines

Info

Publication number: DE19963457B4
Application number: DE19963457A
Authority: DE
Inventors: Thomas Grueneis; Oliver Wildner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2019-12-29
Also published as: DE19963457A1

Abstract

Verfahren zur Überwachung der Wirkungskette zur zeitweiligen Abschaltung einzelner Zylinder oder Zylindergruppen bei Brennkraftmaschinen, bei denen die Ein- und die Auslaßventile der zeitweilig abzuschaltenden Zylinder für die Dauer der Abschaltung im geschlossenen Zustand deaktiviert werden, die ordnungsgemäße Deaktivierung der Einlaßventile der abzuschaltenden Zylinder sowie die ordnungsgemäße Aktivierung der Auslaßventile der wieder einzuschaltenden Zylinder durch eine Analyse der Laufunruhe überprüft wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Brennkraftmaschinen mit mindestens zwei Einlaßventilen pro Zylinder ein einzelnes fehlerhaft nicht ordnungsgemäß deaktiviertes Einlaßventil eines Zylinders durch eine erhöhte Laufunruhe festgestellt wird, die nur bei hoher Last und Drehzahl im Betrieb mit abgeschaltetem Zylinder auftritt.Method for monitoring the chain of effects for the temporary shutdown of individual cylinders or cylinder groups in internal combustion engines, in which the inlet and the exhaust valves of the temporarily shutdown cylinders are deactivated for the duration of the shutdown in the closed state, the proper deactivation of the intake valves of the cylinder to be shut down and the proper activation the exhaust valves of the cylinder to be reengaged is checked by an analysis of the rough running, characterized in that in internal combustion engines with at least two intake valves per cylinder a single incorrectly not properly deactivated intake valve of a cylinder is detected by an increased uneven running, the only at high load and speed in Operation with deactivated cylinder occurs.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft die Überwachung der Wirkungskette bei der Abschaltung einzelner Zylinder oder Zylindergruppen bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen. Die Abschaltung einzelner Zylinder ist beispielsweise aus der DE 30 46 402 bekannt. Die Überwachung des ordnungsgemäßen Betriebs einer Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der US 5,041,980 bekannt.The invention relates to the monitoring of the chain of effects in the shutdown of individual cylinders or cylinder groups in multi-cylinder internal combustion engines. The shutdown of individual cylinders is for example from the DE 30 46 402 known. The monitoring of the proper operation of an internal combustion engine is for example from the US 5,041,980 known.

Es ist bekannt, bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen im Teillastbetrieb einzelne Zylinder oder Zylindergruppen abzuschalten oder anders ausgedrückt, zwischen Vollmotorbetrieb mit Betrieb aller Zylinder und Teilmotorbetrieb mit Betrieb von nur einem Teil der Zylinder, bspw. nur einer Zylinderbank eines V-Motors, zu wechseln. Die Abschaltung hat zur Folge, daß die übrigen, im Teilmotorbetrieb noch arbeitenden Zylinder mit im Vergleich zum Vollmotorbetrieb erhöhter Füllung und damit verbessertem Wirkungsgrad betrieben werden, was Verbrauchsvorteile liefert.It is known in multi-cylinder internal combustion engines in partial load operation Disconnect individual cylinders or cylinder groups or otherwise expressed between full engine operation with operation of all cylinders and partial engine operation with operation of only a part of the cylinder, eg. Only one cylinder bank of a V-Motors, to change. The shutdown has the consequence that the rest, in partial engine operation still working cylinder with compared to the full engine operation increased filling and thus operated with improved efficiency, resulting in consumption advantages supplies.

Die Abschaltung kann beispielsweise durch eine Deaktivierung der Gaswechselventile, das heißt derjenigen Ventile, mit denen der Wechsel der Zylinderfüllung gesteuert wird, erfolgen. Zur Abschaltung wird bspw. sowohl das Ein- als auch das Auslaßventil des betreffenden Zylinders für die Dauer der Deaktivierung geschlossen.The Shutdown can, for example, by deactivating the gas exchange valves, that is, the one Valves, with which the change of the cylinder filling is controlled, take place. For switching off, for example, both the inlet and the outlet of the concerned cylinder for the duration of deactivation is closed.

Dabei kann insbesondere das Problem auftreten, daß einzelne Einlaßventile durch Fehler in der Betätigungsvorrichtung unerwünschtermaßen nicht dauerhaft schließen. Ebenso kann das Problem auftreten, daß einzelne Auslaßventile sich nach der Deaktivierungsphase nicht wieder aktivieren lassen und damit unerwünschtermaßen geschlossen bleiben.there In particular, the problem may occur that individual intake valves due to errors in the actuator undesirable not permanent shut down. Likewise, the problem may occur that individual exhaust valves can not be reactivated after the deactivation phase and thus undesirably closed stay.

Die dem Anspruch zugrundeliegende Erfindung ermöglicht eine Überwachung, ob alle Einlaßventile der zu deaktivierenden Zylinder dauerhaft schließen und ob alle Auslaßventile der wieder zu aktivierenden Zylinder wieder öffnen.The The invention underlying the claim allows monitoring, whether all intake valves Close the cylinder to be deactivated permanently and if all the exhaust valves reopen the cylinder to be activated again.

Erfindungsgemäß wird zur Überwachung der Wirkungskette der zeitweiligen Abschaltung einzelner Zylinder oder Zylindergruppen bei Brennkraftmaschinen, bei denen die Ein- und die Auslaßventile der zeitweilig abzuschaltenden Zylinder für die Dauer der Abschaltung im geschlossenen Zustand deaktiviert werden, die ordnungsgemäße Deaktivierung der Einlaßventile der abzuschaltenden Zylinder sowie die ordnungsgemäße Aktivierung der Auslaßventile der wieder einzuschaltenden Zylinder durch eine Analyse der Laufunruhe überprüft.According to the invention for monitoring the chain of effects of the temporary shutdown of individual cylinders or cylinder groups in internal combustion engines, in which the intake and the exhaust valves the cylinder to be temporarily shut down for the duration of the shutdown Disabled in the closed state, the proper deactivation the intake valves the cylinders to be disconnected and the proper activation the exhaust valves the cylinder to be re-engaged checked by an analysis of the rough running.

Vorteileadvantages

Eine Analyse der Laufunruhe wird bei modernen Kraftfahrzeugen ohnehin bereits zur Erfüllung gesetzlicher Forderungen zur On Board Diagnose abgasrelevanter Fehler wie Verbrennungsaussetzer im Betrieb der als Fahrzeugantrieb dienenden Brennkraftmaschine durchgeführt.A Analysis of the uneven running is in modern motor vehicles anyway already to fulfill legal Demands for the on-board diagnosis of exhaust gas-relevant faults such as combustion misfires in the Operation of serving as a vehicle drive internal combustion engine carried out.

Die Überwachung der Wirkungskette der Zylinderabschaltung über eine Diagnose der Laufunruhe erfordert daher keinen zusätzlichen apparativen Aufwand uns ist daher kostengünstig.The supervision the effect chain of cylinder deactivation via a diagnosis of rough running therefore requires no additional equipment costs us is therefore inexpensive.

Ausführungsbeispiele für die Überwachung der Wirkungskette der Zylinderabschaltung werden im folgenden näher beschrieben. Ausführungsbeispiel 3 ist das erfindungsgemäße.embodiments for monitoring the Chain of action of the cylinder deactivation will be described in more detail below. embodiment 3 is the invention.

1. Überwachung der ordnungsgemäßen Deaktivierung der Einlaßventile der abzuschaltenden Zylinder..1. Monitoring the proper deactivation the intake valves the cylinder to be disconnected ..

Innerhalb einer Testphase nach dem Beginn der Zylinderabschaltung werden die von der On Board Diagnose abgasrelevanter Fehler erkannten Verbrennungsausetzer über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Kurbelwelle gezählt und mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen. Eine Schwellwertüberschreitung zeigt eine erhöhte Laufunruhe an. Um zu unterscheiden, ob die erhöhte Laufunruhe auf den Fehler eines Einlaßventils oder auf eine andere Ursache zurüczuführen ist, wird die Zylinderabschaltung anschließend für eine Testphase vorbestimmter Dauer verboten. Mit anderen Worten: Während dieser Testphase wird die Brennkraftmaschine mit allen Zylindern betrieben. Auch während dieser Testphase werden die von der On Board Diagnose Funktion erkannten Aussetzer gezählt. Treten in dieser Testphase keine oder zumindest signifikant weniger Aussetzer auf, kann auf einen Fehler zumindet eines Einlaßventils eines abzuschaltenden Zylinders geschlossen werden. Eine entsprechende Fehlermeldung wird zur späteren Auswertung abgespeichert und/oder dem Fahrer angezeigt.Within a test phase after the start of the cylinder deactivation are the combustion exhausters detected by the on-board diagnosis of exhaust-related faults via a counted number of revolutions of the crankshaft and compared with a predetermined threshold. A threshold exceeded shows an increased Running unrest. To distinguish whether the increased rough running on the error an intake valve or to another cause, the cylinder deactivation is then predetermined for a test phase Duration prohibited. In other words: during this test phase will be the internal combustion engine operated with all cylinders. Also during this Test phase will be recognized by the on-board diagnostic function Misfires counted. To step no or at least significantly less dropouts in this test phase may indicate an error of an inlet valve of a cylinder to be shut off getting closed. A corresponding error message is used for later evaluation stored and / or displayed to the driver.

2. Überwachung der ordnungsgemäßen Aktivierung aller Auslaßventile der wieder einzuschaltenden Zylinder beim Übergang vom Teil- auf den Vollmotorbetrieb.2. Monitoring the proper activation of all exhaust valves the cylinder to be re-engaged in the transition from partial to full engine operation.

Nach dem Beenden des Teilmotorbetriebs wird durch eine Analyse der Laufunruhe überwacht, ob alle Auslaßventile geöffnet werden. Dazu werden nach einer Wartezeit die erkannten Aussetzer addiert. Überschreitet die Summe einen vorbestimmten Schwellwert, wird dies als erhöhte Laufunruhe gewertet, die durch ein nicht ordnungsgemäß öffnendes Auslaßventil hervorgerufen wird. Über die Analyse der Laufunruhe kann zusätzlich der betroffene Zylinder identifiziert werden. Dies deshalb, weil der Drehmomentausfall des betroffenen Zylinders sich bei erhöhter Laufunruhe periodisch im Verlauf der Kurbelwellendrehung abbildet und damit eine Identifikation ermöglicht. Wenn mehrere Zylinder durch eine gemeinsame Betätigungseinrichtung abgeschaltet und wieder eingeschaltet werden, kann noch überprüft werden, ob nur ein einzelner oder aber gemeinsam betätigte Zylinder fehlerbehaftet sind. Auf diese Weise könne gegebenfalls Fehler im gemeinsamen Teil der Betätigungsvorrichtung von Fehlern in zylinderindividuellen Teilen der Betätigungsvorrichtung unterscheiden werden.After the completion of the partial engine operation, an analysis of the rough running monitors whether all the exhaust valves are opened. For this purpose, the detected dropouts are added after a waiting time. If the sum exceeds a predetermined threshold value, this is regarded as increased uneven running, which is caused by an improperly opening exhaust valve. By analyzing the uneven running, the affected cylin to be identified. This is because the torque loss of the affected cylinder is reflected during increased uneven running periodically during the crankshaft rotation and thus allows identification. If several cylinders are switched off and on again by a common actuating device, it is still possible to check whether only a single or jointly actuated cylinder is faulty. In this way, if necessary, errors in the common part of the actuating device can be distinguished from errors in cylinder-specific parts of the actuating device.

Ausführungsbeispiel 3 erlaubt die Detektion eines einzelnen fehlerhaft nicht ordnungsgemäß deaktivierten Einlaßventils eines Zylinders bei Brennkraftmaschinen mit mindestens zwei Einlaßventilen pro Zylindern. Dieses Ausführungsbeispiel basiert auf der Beobachtung, daß dieser Fehler sich durch eine erhöhte Laufunruhe bemerkbar macht, die nur bei hoher Last und Drehzahl im Betrieb mit abgeschaltetem Zylinder auftritt. Entsprechend wird bei erhöhter Laufunruhe, die nur unter diesen Randbedingungen auftritt eine diesen speziellen Fehler charakterisierende Fehlermeldung ausgegeben oder abgespeichert.embodiment 3 allows the detection of a single faulty not properly disabled intake valve a cylinder in internal combustion engines with at least two intake valves per Cylinders. This embodiment based on the observation that this Error by an increased Noise is noticeable, only at high load and speed occurs during operation with the cylinder switched off. Accordingly becomes at elevated Uneven running, which occurs only under these boundary conditions a this special error characterizing error message issued or stored.

Claims

Method for monitoring the chain of effects for the temporary shutdown of individual cylinders or cylinder groups in internal combustion engines, in which the inlet and the exhaust valves of the temporarily shutdown cylinders are deactivated for the duration of the shutdown in the closed state, the proper deactivation of the intake valves of the cylinder to be shut down and the proper activation the exhaust valves of the cylinder to be reengaged is checked by an analysis of the rough running, characterized in that in internal combustion engines with at least two intake valves per cylinder a single incorrectly not properly deactivated intake valve of a cylinder is detected by an increased uneven running, the only at high load and speed in Operation with deactivated cylinder occurs.