Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei emissionsrelevanten Steuereinrichtungen in einem Fahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlererkennung bei emissionsrelevanten Steuereinrichtungen in einem Fahrzeug, wie beispielsweise der Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder.

Auf emissionsrelevanten Steuereinrichtungen im Automobil werden aus gesetzlichen Gründen diverse Verfahren zur Erkennung von Fehlern durchgeführt. Einerseits sind manche Verfahren vom Gesetzgeber direkt gefordert, bei den meisten muss ein Fehler erkannt und per Fehlfunktionsanzeige („malfunction in- dication_lamp) dem Fahrer angezeigt werden, wenn eine bestimmte Emissionsgrenze überschritten wird. An einer Datenkommunikationsschnittstelle für die Werkstatt werden Codes, wie beispielsweise DTC Codes (Diagnostic Trouble Code) , für jeden erkannten Fehler zur Verfügung gestellt, um die Fehlersuche zu erleichtern.

Bei bisherigen Systemen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, ist die Fehlererkennung jedes einzelnen Verfah- rens unabhängig von der Fehlererkennung der übrigen Nachweisverfahren. Beispielsweise wird ein Problem der zylinderindividuellen Einspritzmenge erst dann als emissionsrelevanter Fehler erkannt, wenn das Problem allein bereits zum Erreichen der Emissionsgrenze führt. Mit anderen Worten, erst wenn ei- ner der Zylinder den vorgegebenen Emissionsgrenzwert überschreitet wird ein Fehler erkannt. Ist das Problem allerdings weniger schwerwiegend bezüglich der Emissionsverschlechterung, dann wird kein emissionsrelevanter Fehler erkannt bzw. dem Fahrer kommuniziert. Liegen in letzterem Zustand weitere nicht schwerwiegende Fehler beispielsweise an einem oder mehreren anderen Zylindern vor, überschreitet das Gesamtsystem möglicherweise Emissionsgrenzen, aber keines der individuellen Verfahren erkennt einen emissionsrelevanten Fehler. Mit

anderen Worten, in dem Fall in welchem keiner der einzelnen Zylinder den Emissionsgrenzwert überschreitet jedoch aber alle Zylinder zusammengenommen, so wird dies nicht als Fehler erkannt .

Aus der DE 102 57 686 Al ist des Weiteren ein Verfahren zum Anpassen einer Einspritzcharakteristik bekannt. Dabei wird eine ein Referenzeinspritzverhalten wiedergebende Einspritzventilcharakteristik eines angesteuerten Kraftstoff- Einspritzventils an alterungsbedingte änderungen eines Ist- Einspritzverhaltens angepasst. Hierbei wird, während eines keine Kraftstoffeinspritzung erfordernden Betriebszustands, das Einspritzventil intermittierend angesteuert. Dabei geht mindestens ein Arbeitsspiel mit Ansteuerung einem Arbeits- spiel ohne Ansteuerung des Einspritzventils voran. Dabei wird jeweils ein Drehzahlwert der Brennkraftmaschine detektiert für das Arbeitsspiel mit Ansteuerung und mindestens einer für die Arbeitsspiele ohne Ansteuerung. Anhand der Differenz der detektieren Werte wird dann eine Korrektur der Einspritzcha- rakteristik vorgenommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzustellen, die eine Fehlererkennung auch dann erlauben, wenn keines der Teilsysteme für sich einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem zunächst bestimmt wird, ob wenigstens ein Parameter der einen direkten und/oder indirekten Rückschluss auf das Emissionsverhalten der jeweiligen Steuereinrichtung zulässt in einem Sollbereich liegt. Liegt der Parameter außerhalb des Sollbereichs, so wird ein Fehlerwert abgespeichert, der mit einem Emissionszuwachs in Korrelation gesetzt ist. Liegt der Parameter im Sollbereich, so wird dagegen als Fehlerwert Null abgespei- chert. Im Anschluss werden aus allen einzelnen Fehlwerten ein Gesamtfehlerwert bestimmt. überschreitet dieser Gesamtfehlerwert dabei einen vorgegebenen Schwellenwert, wie beispiels-

weise einen Emissionsgrenzwert, so wird eine Fehlermeldung ausgegeben .

Dies hat den Vorteil, dass ein überschreiten eines Schwellen- werts bereits dann festgestellt wird, wenn die einzelnen Steuereinrichtungen (Teilsysteme) für sich noch nicht so schwerwiegend fehlerbehaftet sind, dass sie allein bereits zu einem überschreiten des Schwellenwerts führen. Dadurch kann das überschreiten beispielsweise einer Emissionsgrenze sehr viel früher festgestellt, dem Fahrer angezeigt und behoben werden .

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird in einem Anpassungszyklus zunächst versucht, ob der Parameter mit herkömmlichen Maßnahmen soweit korrigiert werden kann, dass er wieder den Sollbereich erreicht. Liegt der Parameter dabei nach dem Anpassungszyklus wieder im Sollbereich, so wird ein Fehlerwert von Null abgespeichert. In dem Fall, dass der Parameter im Anschluss an den Anpassungszyklus aber er- neut außerhalb des Sollbereichs liegt, wird ein Fehlerwert ungleich Null abgespeichert. Dies hat den Vorteil, dass nicht sofort eine Fehlermeldung ergeht, wenn ein Parameter von dem vorgegebenen Sollbereich abweicht, sondern erst dann, wenn dieser Parameter sich mit herkömmlichen geeigneten Maßnahmen nicht mehr korrigieren lässt. Grundsätzlich ist dabei denkbar, dass mehr als ein beispielsweise auch zwei oder mehr Anpassungszyklen durchgeführt werden. Liegt der Parameter dabei im letzten Anpassungszyklus wieder außerhalb des Sollbereichs, so wird ein entsprechender Fehlerwert abgespeichert.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Fehlercode DTC (Diagnostic Trouble Code) abgespeichert, wenn festgestellt wird, dass der Parameter außerhalb des Sollbereichs liegt bzw. nach dem Anpassungszyklus erneut außerhalb des Sollbereichs liegt. In diesem Fall gibt der Fehlercode an, dass die jeweilige Steuereinrichtung fehlerbehaftet ist. Zusätzlich kann auch ein Fehlercode abgespeichert werden, wenn festgestellt wird, dass der Parameter im Sollbereich

liegt bzw. nach dem Anpassungszyklus wieder im Sollbereich liegt, wobei der Fehlercode die jeweilige Steuereinrichtung dann als fehlerfrei kennzeichnet. Ein solcher Fehlercode DTC hat den Vorteil, dass er beispielsweise in einer Werkstatt leicht ausgelesen werden kann und einem Mechaniker eine exakte Information liefert, welche der Steuereinrichtungen fehlerbehaftet sind und welche fehlerfrei arbeiten.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform bleiben die Fehlercodes gespeichert, wenn der Gesamtfehlerwert aller Teilsysteme den Schwellenwert erreicht oder diesen überschreitet. Das Löschen von Einzelfehlern wird beispielsweise solange unterdrückt, bis alle Teilsysteme getestet sind. Erst wenn der Gesamtfehlerwert aller Teilsysteme unter dem Schwel- lenwert liegt, können Einzelfehler wahlweise gelöscht werden. Dies hat den Vorteil, dass die abgespeicherte Datenmenge begrenzt werden kann, nämlich auf die Fälle, wenn der Gesamtfehlerwert beispielsweise tatsächlich gleich dem Schwellenwert ist oder diesen übersteigt.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die emissionsrelevanten Steuereinrichtungen die Zylinder eines Fahrzeugmotors. Dabei wirkt sich die in die Zylinder eingespritzte und verbrannte Kraftstoffmenge auf deren Emissions- verhalten aus. Darum wird als Parameter, die in den jeweiligen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt bzw. abgeschätzt. Dies hat den Vorteil, dass die Kraftstoffmenge ein verhältnismäßig leicht abzuschätzender und zu beeinflussender Parameter ist. Die Kraftstoffmenge kann beispielsweise mit- tels in einem Fahrzeug bereits vorhandener Drehzahlsensoren abgeschätzt werden. Grundsätzlich sind aber auch andere geeignete Sensoren oder Kombinationen von Sensoren denkbar, um die Kraftstoffmenge zu bestimmen.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die die Kraftstoffmenge zunächst mit einer Einspritzzeit einspritzt, die beispielsweise aus dem vorangegangenen Zyklus entnommen wurde. Dann wird bestimmt, ob die Kraftstoffmenge

im Sollbereich liegt. Dies hat den Vorteil, dass eine Einspritzzeit verwendet wird, die bereits bekannt ist und beispielsweise in dem vorangegangenen Zyklus optimiert worden sein kann. Dadurch ist außerdem die Wahrscheinlichkeit höher, dass die Kraftstoffmenge im ersten Anlauf im Sollbereich liegt .

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Anpassungszyklus auf Basis einer Einspritzzeit und der Kraftstoffmenge durchgeführt. In diesem Fall wird als geeignete Maßnahme die Einspritzzeit entsprechend verändert, innerhalb eines Sollbereichs für die Einspritzzeit, so dass die Kraftstoffmenge als Parameter derart beeinflusst werden kann, dass sie in Richtung Sollbereich angenähert wird. Liegt die Kraftstoffmenge danach wieder im Sollbereich, so kann ein Fehlerwert von Null abgespeichert werden. Liegt die Kraftstoffmenge jedoch erneut außerhalb des Sollbereichs, so liegt zunächst ein Fehler vor, der allein über die Einspritzzeit nicht korrigiert werden kann, so dass ein Fehlerwert entspre- chend dem Emissionszuwachs festgelegt wird. Der Anpassungszyklus hat den Vorteil, dass nicht sofort beim Abweichen der Kraftstoffmenge von einem Sollwert ein Fehlerwert größer Null und ein entsprechender Fehlercode DTC abgespeichert wird, dass der Zylinder fehlerbehaftet ist. Stattdessen wird zu- nächst die Einspritzzeit entsprechend verändert. Erst wenn dieses erfolglos ist, wird der Zylinder als fehlerbehaftet bewertet .

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Fehlerwert, der mit dem Emissionszuwachs korreliert, hierbei eine skalare Größe. Dies hat den Vorteil, dass sehr viel differenzierter ein Gesamtfehlerwert bestimmt werden kann und damit ein exakter Emissionszuwachs, als wenn die Information allein darauf beschränkt ist, ob eine Steuereinrichtung feh- lerbehaftet oder fehlerfrei ist. Der Fehlerwert ist dabei

Null, wenn die Kraftstoffmenge im Sollbereich liegt oder größer Null je stärker der Wert von dem Sollbereich oder Sollwert abweicht. Der Gesamtfehlerwert wird dabei beispielsweise

durch die Summe aller Fehlerwerte der einzelnen Steuereinrichtungen gebildet.

Die Erfindung wird nun anhand von verschiedenen Ausführungs- formen in den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt :

Fig. 1 ein Diagramm in welchem eine Fehlerfunktion Y(X) in

Bezug auf eine Abweichung einer eingespritzten Kraft- stoffmenge MF (Mass Fuel) von einem Sollwert aufgezeigt ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm für einen ersten Fall in welchem die

Einspritzzeit einer Kraftstoffmenge in einen Zylinder angepasst wird, Fig. 3 ein Diagramm für einen zweiten Fall in welchem die

Einspritzzeit einer Kraftstoffmenge in einen Zylinder angepasst wird,

Fig. 4 ein Diagramm für einen dritten Fall in welchem die

Einspritzzeit einer Kraftstoffmenge in einen Zylinder angepasst wird, und

Fig. 5 ein Diagramm zur Speicherung und Auswertung von Fehlerwerten und Fehlercodes der getesteten Zylinder.

In Fig. 1 ist zunächst ein Diagramm dargestellt bei der eine Fehlerfunktion Y(X) aufgezeigt ist in Abhängigkeit von einer Abweichung einer eingespritzten Kraftstoffmenge MF (Mass Fuel) von einem Sollwert.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Parameter für das Auftreten eines Emissionszuwachses, beispielsweise bei einem Zylinder, die eingespritzte Kraftstoffmenge MF betrachtet. Bei einem Zylinder können hierbei beispielsweise individuelle Fehler auftreten, die zu einem fehlerhaften Betriebsverhalten führen können und damit auch zu einem Emissionszu- wachs. So altert beispielsweise die Einspritzdüse des Zylinders mit der Zeit. Dabei kann sich die Nadelreibung, sowie die Größe der Einspritzdüse mit der Zeit verändern. Des Weiteren kann es zu einer Art Verkokung der Einspritzdüse und

damit zu einer Verengung derselben kommen. Weiter können Defekte bei Betätigungselementen der Einspritzdüse, beispielsweise von Piezoelementen, auftreten.

Betrachtet man das Auftreten von Fehlern in Bezug auf eine Einheit von mehreren Zylindern, so können dabei im Betrieb beispielsweise Variationen in dem Output der Zylinder auftreten. Des Weiteren können Abweichungen bei den Kraftstoff- drucksensoren bzw. FUP Sensoren auftreten usw.. Die vorge- nannten Faktoren sind dabei nur einige Beispiele für Faktoren, die das Betriebsverhalten von Zylindern beeinflussen und sich direkt oder indirekt auch auf das Emissionsverhalten auswirken .

Grundsätzlich sind daher neben der Kraftstoffmenge MF eine

Vielzahl weiterer Parameter oder Kombinationen von Parametern denkbar, die einen direkten und/oder indirekten Rückschluss auf einen Emissionszuwachs zulassen. Zu solchen Parametern gehören darunter auch Parameter die beispielsweise die Abgas- rückführung, die Turboaufladung, die Abgasnachbehandlung usw. betreffen, um nur einige weitere Beispiele zu nennen. Des Weiteren können als Parameter auch das Fehlen von Vor- und/oder Nacheinspritzungen berücksichtigt werden.

Gemäß der Erfindung wird nun bezogen auf das Beispiels der Kraftstoffmenge zunächst eine Kraftstoffmenge MF mit einer Einspritzzeit TI in einen Zylinder eingespritzt, wobei als Einspritzzeit TI beispielsweise eine Einspritzzeit TI eingesetzt wird, die in dem vorhergehenden Zyklus verwendet wurde. Dann wird festgestellt bzw. in einer ersten Schätzung abgeschätzt, ob die Kraftstoffmenge MF im Sollbereich (MF _min , MF _max ) liegt oder außerhalb des Sollbereichs. Weicht die Kraftstoffmenge MF von dem Sollbereich oder auch einem Sollwert ab, so wird ein Anpassungszyklus gestartet.

In diesem Anpassungszyklus wird nun die Einspritzzeit TI entsprechend der Kraftstoffmenge MF der ersten Schätzung ange- passt, um eine verbesserte bzw. optimale Kraftstoffverbren-

nung zu erzielen. Dabei wird die Einspritzzeit TI derart an- gepasst, dass die Kraftstoffmenge MF nach Möglichkeit einen vorgegebenen Sollwert erzielt bzw. diesem Sollwert angenähert wird. Die Kraftstoffmenge MF wird dann nach dem Einspritzvor- gang mit der neuen Einspritzzeit TI erneut abgeschätzt. Liegt hierbei die Kraftstoffmenge MF wieder außerhalb des Sollbereichs und kann die Einspritzzeit TI nicht soweit angepasst werden, dass eine optimale Kraftstoffverbrennung erzielt werden kann, da die hierfür notwendige Einspritzzeit TI für die abgeschätzte Kraftstoffmenge eine maximale Einspritzzeit TI _max überschreitet oder eine minimale Einspritzzeit TI _min unterschreitet, so wird ein Fehlerwert bestimmt. Dieser Fehlerwert ist in Korrelation zu einem entsprechenden Emissionszuwachs gesetzt. Grundsätzlich ist aber auch denkbar, dass mehrere Anpassungszyklen durchlaufen werden bevor im letzten Zyklus ein Fehlerwert abgespeichert wird, weil die Kraftstoffmenge wieder außerhalb des Sollbereichs liegt.

Im vorliegenden Fall ist in Fig. 1 ein Diagramm gezeigt, in welchem ein Beispiel einer Fehlerfunktion Y(X) dargestellt ist, um einen solchen Fehlerwert zu bestimmen. Dabei wird der Fehlerwert in Abhängigkeit von der Abweichung der Kraftstoffmenge MF von einem Sollwert bestimmt. Die Abweichung der Kraftstoffmenge MF von dem Sollwert ist dabei ein Beispiel für einen Indikator für den Emissionszuwachs. Aus dem Diagramm kann entnommen werden, dass wenn die Abweichung der Kraftstoffmenge von dem Sollwert noch in einem Sollbereich bzw. Toleranzbereich liegt, so wird der Fehlerwert Null gesetzt, da in diesem Fall im Wesentlichen noch kein Emissions- Zuwachs verursacht wird. Des Weiteren wird ein sog. Fehlercode DTC abgespeichert, der angibt, dass der Zylinder fehlerfrei ist und der später beispielsweise in einer Reparaturwerkstatt abgerufen werden kann.

Liegt die Abweichung der Kraftstoffmenge von dem Sollwert jedoch außerhalb des Sollbereichs, so wird ein Fehlerwert ungleich Null bzw. größer Null gesetzt, da in diesem Fall ein Emissionszuwachs an dem untersuchten Zylinder auftritt. Die

Größe des Fehlerwerts kann hierbei beispielsweise abhängig von der Größe der Abweichung von dem Sollwert oder dem Sollbereich festgelegt werden. Darüber hinaus wird ein sog. Fehlercode DTC (Diagnostic Trouble Code) abgespeichert, der an- gibt, dass der Zylinder fehlerbehaftet ist.

Der festgestellte Emissionszuwachs bei diesem Zylinder muss hierbei nicht zwangsläufig bereits so groß sein, dass ein E- missionswert einen kritischen Wert, beispielsweise die Emis- sionsgrenze, erreicht oder übersteigt. Entscheidend ist, dass gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren festgestellt wird, dass der Zylinder in seinem Einspritzverhalten zu einem Emissionszuwachs beiträgt, wobei eine Korrektur allein beispielsweise über einen Anpassungszyklus mit Hilfe der Einspritzzeit TI nicht möglich ist.

Gemäß der Erfindung werden auf diese Weise Teilsysteme, wie hier die Zylinder, betrachtet. Die Teilsysteme werden wiederum zu einem Gesamtsystem zusammengefasst, dass im vorliegen- den Fall beispielsweise aus wenigstens einem, mehreren oder allen Zylindern eines Motors besteht. Dabei werden die Fehlerwerte der einzeln betrachteten Zylinder bzw. der Teilsysteme zusammengefasst und daraus bestimmt, ob ein Fehler bezüglich des Emissionszuwachses im Gesamtsystem vorhanden ist.

Im Nachfolgenden werden anhand der Fig. 2 bis 4 drei Fälle im Rahmen der Fehleranalyse gemäß der Erfindung unterschieden.

In Fig. 2 ist ein Diagramm für einen ersten Fall einer einge- spritzten Kraftstoffmenge MF in einen Zylinder dargestellt. Darin ist der Sollbereich und ein angestrebter Sollwert für die Kraftstoffmenge MF gezeigt. Der Sollbereich wird dabei durch eine minimale Kraftstoffmenge MF _min und eine maximale Kraftstoffmenge MF _max begrenzt. Dabei wird zunächst Kraftstoff mit einer beispielsweise im letzten Zyklus verwendeten Einspritzzeit TI eingespritzt und die eingespritzte Kraft- stoffmenge MF in einer ersten Schätzung abgeschätzt. Da die abgeschätzte Kraftstoffmenge MF im Sollbereich liegt und an

den Sollwert angenähert ist, wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, ist keine weitere Anpassung der Einspritzzeit TI notwendig, da bereits eine im Wesentlichen optimale Verbrennung erzielt wurde. Die vorhandene Einspritzzeit TI kann wiederum im nächsten Zyklus verwendet werden, wobei erneut die Kraftstoffmenge MF abgeschätzt wird. Liegt die Kraftstoffmenge MF hierbei wiederum innerhalb des Sollbereichs, so ist ebenfalls keine weitere Anpassung der Einspritzzeit TI notwendig. Allenfalls kann eine weitere Anpassung erfolgen, um die Kraft- stoffmenge MF beispielsweise noch stärker an den Sollwert anzunähern. Dies hat jedoch keinen Einfluss auf den Fehlerwert in diesem Fall.

Der Fehlerwert, der beispielsweise mit dem Emissionszuwachs korreliert, wird daher Null gesetzt, da die Einspritzzeit TI und die dazu gehörende Kraftstoffmenge MF innerhalb des Sollbereichs liegen, um eine optimale Verbrennung zu realisieren. Der Beitrag des betrachteten Zylinders (Teilsystem) zur Fehlersumme alle betrachteten Zylinder (Gesamtsystem) ist daher Null. Des Weiteren wird als Fehlercode DTC für diesen Zylinder abgespeichert, dass dieser fehlerfrei ist.

Der zweite Fall, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, beginnt wie im ersten Fall. Zunächst wird der Kraftstoff mit einer beispielsweise im letzten Zyklus verwendeten Einspritzzeit TI eingespritzt und die eingespritzte Kraftstoffmenge MF in einer ersten Schätzung abgeschätzt. Weicht die abgeschätzte Kraftstoffmenge MF von dem vorgegeben Sollbereich ab, so wird die Einspritzzeit TI an die abgeschätzte Kraftstoffmenge MF entsprechend angepasst, um eine im Wesentlichen optimale Verbrennung zu erzielen. Im vorliegenden Fall liegt die Kraftstoffmenge MF in der ersten Abschätzung unterhalb des Minimalwerts MF _min für die Kraftstoffmenge. Daher erfolgt eine entsprechende Anpassung bzw. Korrektur der Einspritzzeit TI, um eine optimale Verbrennung zu erzielen. Die angepasste Einspritzzeit TI wird beispielsweise wiederum im nächsten Zyklus verwendet und erneut die Kraftstoffmenge MF abgeschätzt. Die abgeschätzte Kraftstoffmenge MF liegt in diesem Fall wieder

im Sollbereich. Das bedeutet, dass im vorliegenden Fall eine Anpassung der Einspritzzeit TI als Maßnahme ausreichend war, um die eingespritzte Kraftstoffmenge MF so zu korrigieren, dass sie wieder in den vorgegebenen Sollbereich fällt und ein geeignete Verbrennung gewährleistet werden kann.

Der Fehlerwert, der mit dem Emissionszuwachs korreliert, wird daher ebenfalls Null gesetzt, da eine Anpassung der Einspritzzeit TI möglich ist, um eine im Wesentlichen optimale Verbrennung zu realisieren. Der Beitrag des betrachteten Zylinders (Teilsystem) zur Fehlersumme alle betrachteten Zylinder (Gesamtsystem) ist daher ebenfalls Null. Weiter wird als Fehlercode DTC abgespeichert, dass der Zylinder fehlerfrei ist .

In Fig. 4 ist nun ein dritter Fall aufgezeigt. Darin wird wie in dem ersten und zweiten Fall zunächst eine Einspritzzeit TI beispielsweise eines vorangegangenen Zyklus verwendet. Danach wird die Kraftstoffmenge MF abgeschätzt, die in den zugeord- neten Zylinder in der Einspritzzeit TI eingespritzt wurde.

Hierbei stellt sich nun gemäß Fig. 4 heraus, dass die Kraftstoffeinspritzmenge MF außerhalb des Sollbereichs liegt, genauer gesagt unterhalb der minimal zulässigen Kraftstoffmenge MF _min . In diesem Fall erfolgt nun eine entsprechende Anpassung der Einspritzzeit TI. Dabei gibt es für die Einspritzzeit TI ebenfalls einen zulässigen Sollbereich, d.h. die Einspritzzeit TI bewegt sich zwischen einer minimalen Einspritzzeit TI _min und einer maximalen Einspritzzeit TI _max . Im vorliegenden Fall wird also eine Einspritzzeit TI zur Anpassung an die ab- geschätzte Kraftstoffmenge MF verwendet, die in dem vorgegebenen Sollbereich für die Einspritzzeit liegt, da die Einspritzzeit TI nicht beliebig variiert und angepasst werden kann. Es stellt sich aber gemäß Fig. 4 heraus, dass diese Einspritzzeit TI allein nicht ausreicht, um eine optimale Verbrennung zu erhalten. Die angepasste Einspritzzeit TI resultiert darin, dass die im Anschluss daran erneut abgeschätzte Kraftstoffmenge MF wieder außerhalb des Sollbereichs für die Kraftstoffmenge liegt.

Daraus ergibt sich nun, dass der Fehlerwert, der mit dem E- missionszuwachs in Korrelation gesetzt wurde, beispielsweise auf einen Wert größer Null gesetzt wird. Wie zuvor bereits beschrieben, kann die Höhe des Fehlerwerts beispielsweise in Abhängigkeit davon gewählt werden, wie stark der Wert für die Kraftstoffmenge MF außerhalb des Sollbereichs liegt oder von dem angestrebten Sollwert abweicht.

Der Grund warum der Fehlerwert im vorliegenden dritten Fall im Gegensatz zu dem ersten und zweiten Fall größer Null ist, ist der, dass eine Anpassung allein der Einspritzzeit TI hier nicht möglich ist, um eine optimale Verbrennung zu realisieren. Da auch in diesem Fall die Kraftstoffmenge MF immer noch außerhalb des Sollbereichs für die Kraftstoffmenge liegt. Der Beitrag des betrachteten Zylinders (Teilsystem) zur Fehlersumme alle betrachteten Zylinder (Gesamtsystem) ist daher größer Null. Des Weiteren wird als Fehlercode DTC für diesen Zylinder abgespeichert, dass dieser fehlerbehaftet ist.

Alternativ ist auch denkbar, dass wenn nach der ersten Schätzung oder bei mehreren Anpassungszyklen bei der letzten Schätzungen der Kraftstoffmenge MF festgestellt wird, dass eine hierfür zugeordnete korrigierende Einspritzzeit TI au- ßerhalb des Sollbereichs für die Einspritzzeit TI liegt, direkt ein entsprechender Fehlerwert festgelegt wird. Dabei wird dann ein darauf folgender Anpassungszyklus nicht nochmals durchlaufen, um festzustellen, ob mit einer angepassten Einspritzzeit TI die Kraftstoffmenge MF außerhalb des Sollbe- reichs liegt oder nicht. Stattdessen wird, wie bereits genannt, direkt ein Fehlerwert größer Null abgespeichert. Dieser Fehlerwert kann dabei beispielsweise in Relation gesetzt werden zu der fiktiven Einspritzzeit TI, die notwendig ist, um die Kraftstoffmenge MF wieder in den Sollbereich zu brin- gen. Diese fiktive Einspritzzeit TI liegt hierbei außerhalb des Sollbereichs für die Einspritzzeit. Die Größe des Fehlerwerts kann daher auch in Abhängigkeit von der Abweichung der

Einspritzzeit TI zu ihrem Sollbereich oder einem Sollwert festgelegt werden.

Alle Fehlerwerte oder nur die die größer als Null sind werden in einer Speichereinrichtung beispielsweise der Motorsteuerung abgelegt und dort weiter verarbeitet, um einen Gesamtfehler festzustellen. Hierzu können die Fehlerwerte beispielsweise zu einem Gesamtfehler in der Motorsteuerung addiert werden. Darüber hinaus werden die Fehlercodes DTC bei- spielsweise in einer Speichercodeeinrichtung der Motorsteuerung abgespeichert. Eine Einrichtung zum Bestimmen ob Parameter, die einen Rückschluss auf das Emissionsverhalten der Steuereinrichtungen zulassen, von einem Sollbereich abweichen oder nicht kann wenigstens einen oder mehrere entsprechende Sensoren aufweisen und wahlweise eine Auswerteeinrichtung. Im vorliegenden Fall können beispielsweise wenigstens ein oder mehrere Drehzahlsensoren vorgesehen sein, anhand deren Ergebnisse eine Kraftstoffmenge MF eines Zylinders bestimmt bzw. abgeschätzt werden kann. Die Auswerteeinrichtung zum Auswer- ten der Ergebnisse der Sensoren kann eine separate Einrichtung sein oder auch ein Teil der Motorsteuerung. Die zusätzliche Anpassungseinrichtung zum Durchführen von Maßnahmen zum Anpassen eines oder mehrerer Parameter, wie beispielsweise der Einspritzzeit, kann ebenfalls Teil der Motorsteuerung sein oder über diese zumindest angesteuert werden.

In Fig. 5 ist ein Diagramm aufgezeigt, in welchem die Abspeicherung der Fehlerwerte und der Fehlercodes DTC aufgezeigt ist .

Wird bezogen auf das Gesamtsystem festgestellt, dass alle betrachteten Zylinder (Teilsysteme) einen Fehlerwert von Null aufweisen, da die Kraftstoffmenge MF entweder von vornherein im Sollbereich liegt (Fall 1) oder durch eine entsprechende Anpassung der Einspritzzeit TI im Sollbereich liegt (Fall 2), so wird ein Gesamtfehler von Null berechnet. Entsprechend kann der Fehlercode DTC für die jeweiligen Zylinder, die als

fehlerfrei gesetzt sind, nach der Prüfung aller Zylinder gelöscht werden.

Wird nun festgestellt, dass bereits einige Zylinder einen Fehlerwert von größer Null aufweisen, da bei diesen Zylindern die Kraftstoffmenge außerhalb des Sollbereichs liegt und über die Einspritzzeit TI allein nicht korrigiert werden kann (Fall 3) , so wird geprüft, ob die Summe der Fehlerwerte kleiner 1 ist bzw. bleibt. In diesem Falle werden die zugehörigen Fehlercodes DTC der bisher geprüften Zylinder zunächst nicht gelöscht. Erst wenn nach Abschluss der Prüfung aller Zylinder bzw. Teilsysteme festgestellt wird, dass der Fehlerwert bzw. in diesem Fall der Gesamtfehlerwert kleiner als 1 ist, so können wahlweise alle DTC Fehlercodes gelöscht werden. In diesem Fall ist der Gesamtemissionszuwachs der Zylinder (Gesamtsystem) noch unterhalb eines Emissionsgrenzwerts.

Wird dagegen festgestellt, dass die Zylinder am Ende einen Gesamtfehlerwert beispielsweise von 1 oder größer als 1 auf- weisen, so werden die Fehlercodes DTC der einzelnen Zylinder nicht gelöscht. Anzumerken ist hierbei, dass im Gegensatz zum Stand der Technik der Emissionszuwachs bei einem Zylinder nicht derart hoch sein muss, dass der Zylinder für sich allein schon zu einem überschreiten eines Emissionsgrenzwertes führt. Das erfindungsgemäße System spricht sehr viel früher an, nämlich wenn zwar jeder Zylinder noch keinen Emissionsgrenzwert überschreitet jedoch aber alle Zylinder zusammen.

In diesem Fall kann beispielsweise an den Fahrer eine Meldung gegeben werden, dass eine Emissionsgrenze überschritten wurde. Hierzu kann beispielsweise eine entsprechende Warnlampe im Fahrzeug aufleuchten. Der Fahrer kann dann eine Werkstatt aufsuchen und ein Mechaniker kann anhand der abgespeicherten Fehlercodes DTC feststellen, welcher Zylinder in Ordnung ist und welcher Zylinder fehlerbehaftet ist.

Dabei kann beim Auftreten eines solchen Gesamtfehlers beispielsweise auch automatisch über die Motorsteuerung die Vor-

einspritzung aller oder ein Teil der Zylinder unterdrückt werden, um eine Erhöhung des Drehmoments durch große Voreinspritzungen zu verhindern. Des Weiteren kann eine Verringerung des Drehmoments durch das Fehlen einer ausreichenden Kraftstoffmenge verhindert werden. Weiter können Nacheinspritzungen/Regenerationen unterdrückt werden, um eine zu hohe bzw. zu niedrige Abgastemperatur zu verhindern. Dies sind jedoch lediglich Beispiele für Maßnahmen, die bei dem überschreiten des Gesamtfehlerwerts ergriffen werden können.

Durch die erfindungsgemäße Gesamt- oder Teilsystembetrachtung aller Fehlererkennungsverfahren ist es möglich, bereits einen Fehler zu erkennen, auch wenn jeder Einzelfehler noch nicht zur Emissionsüberschreitung führt. Hierzu wird von den ein- zelnen Verfahren zur Fehlererkennung keine logische Information, wie beispielsweise Fehler „Ja" oder „Nein", geliefert, sondern eine skalare Größe, die mit dem Emissionszuwachs in einem Teilsystem korreliert ist. In der Summe über alle derartigen Größen des betrachteten Gesamt- oder Teilsystems lässt sich zuverlässig eine Emissionsüberschreitung erkennen, ohne dass ein extremer Einzelfall vorliegen muss.

Da ein solcher Gesamtsystem-Fehler als Information für die Werkstatt ungeeignet ist, wird der Fehlercode DTC für jedes an der Erkennung der Emissionserhöhung beteiligte Verfahren an eine entsprechende Kommunikationsschnittstelle geliefert. Dadurch stehen in der Werkstatt dieselben Informationen wie bisher zur Verfügung.

Außerdem ist es notwendig, einen gesicherten fehlerfreien Zustand eines Systems erkennen zu können. Dazu ist es nicht ausreichend, wenn von einem Teilsystem bekannt ist, dass dessen Fehler alleine zu keiner Emissionsüberschreitung führt. Daher wird gemäß der Erfindung ein Teilsystem nur dann als fehlerfrei gemeldet, wenn entweder a) der durch dieses Teilsystem verursachte Emissionsanstieg null beträgt, oder b) alle relevanten Teilsysteme getestet sind und der Gesamtanstieg unterhalb des gültigen Schwellenwerts liegt.

Die Erfindung erlaubt die Erkennung eines Fehlers bezogen auf das Gesamt- oder Teilsystem im Gegensatz zu bisherigen Verfahren, in denen nur der Emissionseinfluss von Einzelfehlern, d.h. Fehlern kleinerer Granularität, berücksichtigt wird.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wie zuvor bereits beschrieben, zur überprüfung der Einspritzmenge die Abweichung der Kraftstoffmenge jedes Zylinders berücksichtigt. Aus jeder dieser möglichen Abweichungen wird ein Einfluss auf die Gesamtemission des Systems berechnet. Die Summe über alle diese Werte wird als Kriterium zur Erkennung eines Fehlers benutzt .