CN105705754A - 用于喷嘴单独地诊断燃料喷射机构的方法和具有燃料喷射机构的内燃机 - Google Patents

Abstract

<b>本发明涉及用于喷嘴单独地诊断内燃机（1）的燃料喷射机构（3）的方法，具有以下步骤：采样地检测喷嘴（5）的单个存储器（7）中的压力曲线走向（D）；分析所述检测的压力曲线走向（D）；根据所述检测的并且分析的压力曲线走向（D）确定是否在所述喷嘴（5）的区域中存在所述喷射机构（3）的故障状态，并且根据所述检测的并且分析的压力曲线走向（D）辨识故障状态。</b>

Description

用于喷嘴单独地诊断燃料喷射机构的方法和具有燃料喷射机构的内燃机

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的用于喷嘴单独地诊断内燃机的燃料喷射机构的方法和根据权利要求9的前序部分所述的内燃机。

背景技术

由德语公开文件DE102009002793A1公开用于控制和/或调节具有共轨燃料喷射系统的内燃机的方法，在所述方法的范围内，喷嘴的单个存储器中的压力被检测。所述压力供支配用于控制所述内燃机。在此，特别地规定，主喷射的过程借助于单个存储器压力测量被控制和/或被调节。同样地，预喷射和/或后喷射的过程能够相应地被控制和/或被调节。与此相对，至今没有公开如下可行方案，即以简单的并且可靠的方式实现在所谓的车载诊断的意义中针对于内燃机的各个喷嘴的喷嘴单独的诊断。

发明内容

本发明的任务在于，提供以简单的并且可靠的方式实现内燃机的燃料喷射机构的喷嘴单独的诊断的方法。

该任务通过以下方法得到解决，即提供具有权利要求1所述的步骤的方法。在本方法的范围内，采样地检测在喷嘴的单个存储器中的压力曲线走向。分析所述检测的压力曲线走向。根据所述检测的并且分析的压力曲线走向确定，是否在喷嘴的区域中存在喷射机构的故障状态。所述故障状态根据所述检测的并且分析的压力曲线走向被辨识。借助于该方法，尤其即使在内燃机运行期间也容易地实现，喷嘴单独的故障状态直至各个喷嘴的缺陷被识别出、辨识并且被配属于各个喷嘴。借助于单个存储器压力分析能够得出喷嘴性能的结论。由此确定并且可靠地识别出喷射系统的错误行为，其中，各个喷嘴或者配属于其的机构能够被辨识为错误源。而后能够通过限定的措施消除错误。在此，不需要首先耗费地检查每个单个的喷嘴，而是借助于车载诊断能够辨识出现的故障状态并且能够将出现的故障状态分配于有错误的部件。由此，尤其也在售后服务方面避免了耗费时间的以及昂贵的错误搜寻。单个存储器中的压力曲线走向优选通过在单个存储器的区域中布置的压力传感器、尤其借助于应变传感器（Dehnungssensor）采样地被测量。直接在相应的喷嘴处测量的压力信号能够明确地配属于所述喷嘴，尤其因为在单个存储器的压力信号上不存在其它喷嘴或者内燃机的其它气缸的干扰频率或者所述干扰频率仅仅在能够忽略的范围内存在。由此，在每种情况下为了喷嘴单独地分离信号，过滤和/或校正检测的压力曲线走向是多余的。但仍然能够实施这样的过滤和/或校正。

然而，在分析所述检测的压力曲线走向的范围内，优选实施过滤，用以能够利用被平滑化的信号工作。这尤其使得接下来还解释的喷射时间点从压力信号中的获得变得容易。

在确定是否存在故障状态的范围内，根据先前确定的标准得到单个的、被研究的喷嘴是否无错误地工作，或者是否存在干扰。如果确定了故障状态，能够容易地辨识所述故障状态，从而也确定存在什么样的错误。所述错误与单独的喷嘴的配属能够容易地通过被测量的压力信号与相应的单个存储器的配属实现。

以下的方法是优选的，所述方法的突出之处在于：单个存储器中的压力曲线走向与喷嘴的通电同步地被采样地检测。在此，所述压力曲线走向优选与喷嘴的通电同时或者重叠地被检测。所述压力检测与所述喷嘴通电的同步化确保：被检测的压力曲线走向能够明确地配属于喷射事件、例如预喷射、主喷射或者后喷射。此外，该同步化确保：当实际应该发生喷射事件时，那么所述压力曲线走向被检测，从而尤其不需要持续地检测所述压力曲线走向。由此能够减少待检测的数据量并且简化所述方法。

备选地或者额外地规定，所述被检测的压力曲线走向配属于喷射事件、例如预喷射、主喷射或者后喷射。相应的配属例如通过以下方式实现，即不仅控制喷嘴的通电而且控制压力曲线走向的检测的控制器产生时间信号，其中，通过所述控制器不仅为检测的压力曲线走向而且也为喷射事件配属时间值。根据所述时间值而后能够容易地将检测的压力曲线走向配属于各个喷射事件。在此，优选地，确定的标准被注意，用以保证无错误的配属。例如，从所述检测的压力曲线走向得到的喷射开始在时间上必须处于通过控制器给定的通电开始之后。从所述压力曲线走向得到的喷射结束在时间上必须处于通过控制器给定的通电结束之后。能够添加作为另外的参数的有：从所述压力曲线走向得到的喷射开始和在所述控制器中寄存的额定喷射开始之间的时间的间隔不允许大于能够先前确定的、因此能够参数化的最大值。能够附加作为另外的标准的有：在从所述压力曲线走向检测的喷射结束和在所述控制器中寄存的额定喷射结束之间的时间的间隔不允许大于能够先前确定的最大值。

因此，总体上，能够借助于该方法针对于任意的喷射事件应用燃料喷射机构的诊断，尤其针对于预喷射、主喷射或者后喷射。在此，始终能够实现所述检测的压力曲线走向与各个喷射事件的精确的配属。

以下的方法也是优选的，所述方法的突出之处在于，检验所述喷嘴是否通电。可能的是，控制器虽然引起所述喷嘴通电，然而没有电压或者没有电流到达所述喷嘴处。例如，电线可能被损坏或者松开。也可能的是：所述控制器自身具有缺陷，由此所述控制器没有正确地触发所述喷嘴，因此没有正确地引起所述喷嘴的通电。优选地，所述喷嘴的通电的至少一个通电值被检测并且被使用用于确定故障状态和/或用于辨识故障状态。例如电压或者电流能够被检测作为通电值，其中，这些值在所述喷嘴正确地通电时以独特的方式改变，从而能够确定喷嘴通电。

在此，在该方法的实施方式中，当检测的通电值超过或者低于先前确定的阈值时，确定所述喷嘴的正确的通电。在此，超过先前确定的阈值或者低于先前确定的阈值尤其取决于：在所述喷嘴通电时，所述通电值具有什么样的符号或者所述通电值的改变具有什么样的符号。也能够将通电值的数值在喷嘴通电的时间点与阈值比较，其中，优选地，当所述通电值的数值超过先前确定的阈值时，确定正确的通电。在该方法的其它的实施方式中也能够检验所述检测的通电值是否处于先前确定的区间中。在此，当所述检测的通电值处于先前确定的区间中时，确定正确的通电，而当所述通电值位于区间外时，有错误的通电或者未出现的通电被确定。

以下的方法也是优选的，所述方法的突出之处在于：当所述喷嘴通电时，其中，在压力曲线走向中确定没有压力扰动，那么故障状态被确定并且被辨识为喷射缺少的。所述检测的压力曲线走向的分析在该情况下因此包括：检验是否能够确定压力扰动。当所述喷嘴通电时，单个存储器中的压力在喷射期间塌陷，即发生了正确的喷射。如果在喷嘴正确地通电时没有发生这样的压力扰动，在该方法的范围中认为：虽然所述喷嘴正确地通电，但没有发生喷射。这例如能够归因于：当所述喷嘴通电时，用作为阀元件（Ventilglied）的喷嘴针夹紧并且因此没有从喷嘴针的座处脱离。

优选地，当额外地由控制器依赖于运行点给定的待喷射的燃料期望体积大于先前确定的最小值时，那么故障状态仅仅被辨识为喷射缺少。这种处理方法以下述想法为基础，即通过分析单个存储器中的压力曲线走向没有能够在确定的待喷射的期望体积下方确定地识别压力扰动。因此，在该情况下，在低于先前确定的最小值时，不能够明确地确定，喷射实际上是否停止，或者实际进行的喷射是否仅仅没有正确地识别。因此，在辨识故障状态的范围内优选始终检验：通过所述控制器针对于喷射给定的期望体积是否超过所述先前确定的最小值。如果这是所述情况，并且此外在压力曲线走向中确定没有压力扰动，那么能够明确地认为：存在能够被辨识为喷射缺少的故障状态。

备选地或者额外地，当所述喷嘴没有通电时，其中，在压力曲线走向中确定压力扰动，那么故障状态被确定并且被辨识为故障喷射。此处，因此存在与之前讨论的情况相反的情况，其中，所述喷嘴刚好没有正确地通电，然而仍然在压力曲线走向中确定压力扰动，因此，发生燃料到气缸中的喷入。当控制喷嘴打开的辅助阀保持挂着，或者在喷嘴的触发中得到对地的短路时，例如会在喷嘴没有通电的情况下出现这样的故障喷射。

备选地或者额外地，当在所述压力曲线走向中确定独特的超高（überhoehung）时，故障状态被确定并且被辨识为配属于所述喷嘴的限量阀的限量阀错误。因此，所述压力曲线走向的分析优选地也包括：检查曲线走向（优选过滤的压力曲线走向）的独特的特征、如例如独特的超高，所述超高也被称为裂缝波（?ffnungswelle）。如果检测出这样的裂缝波，那么在该方法的范围内作出如下结论：配属于所述喷嘴的并且应该防止燃料过配量到内燃机的配属于所述喷嘴的气缸中的限量阀具有故障状态。

备选地或者额外地，当识别出持续的压力扰动时，故障状态被确定并且被辨识为持续喷射。所述压力曲线走向在此具有首先连续地下降并且而后恒定较低的曲线走向，因为，所述喷嘴持续地朝着气缸敞开，使得在所述单个存储器中不再能够建立高压。这样的持续喷射显示双重（zweifach）错误，即，一方面显示没有防止燃料不断地从单个存储器流出的缺陷的限量阀，以及另一方面显示持续地布置在敞开的状态中并且不再关闭的有错误的喷嘴。

备选地或者额外地，当由检测的压力曲线走向得到的喷射时间点位于先前确定的有效范围外时，故障状态被确定并且被辨识为无效的喷射。在此，在该方法的实施方式中，在分析的范围内从检测的压力曲线走向中得到喷射开始作为喷射时间点。备选地或者额外地，在本方法的实施方式中，在分析的范围内从压力曲线走向中得到的喷射结束作为喷射时间点。在本方法的范围内，能够针对于所述喷射开始和/或喷射结束定义有效范围，所述喷射时间点必须相应地位于所述有效范围内。

如何能够在分析的范围内从检测的单个存储器压力中得到喷射开始和喷射结束，例如由德语公开文件DE102009056381A1得出。

优选地，针对于至少一个额定喷射时间点将至少一个喷射时间点特征场寄存在所述控制器中，其中依赖于喷射系统的借助于轨压力传感器检测的轨压力地储存用于额定喷射时间点的值。

现在，在本方法的范围内，优选应用有效特征场，其中优选依赖于轨压力，即依赖于在燃料喷射机构的高压存储器中的压力寄存有用于喷射时间点的有效范围，所述有效范围优选对称地限定额定喷射时间点周围的区间。这接下来在不局限于一般将喷射开始作为选择的喷射时间点的情况下进行解释，然而也同样适用于喷射结束或者其它的喷射时间点。

在第一有效特征场中优选寄存有相对较宽的有效范围。该相对较宽的有效范围也被称作未学习的有效范围并且尤其当在内燃机中应用新的喷嘴时得到使用。在所述控制器中，执行用于修正所述喷射开始的方法，所述喷射开始的修正值在所述喷嘴通电开始时记入学习特征场。在运行过程中，所述控制器检测喷嘴的独特的偏差并且通过学习特征场中的记录学习如下触发喷嘴，使得实际的喷射开始越来越近地移动到额定喷射开始处。在此，在此处提出的方法的范围内，优选检测学习进展，并且用于喷射开始的实时有效的有效范围利用升高的学习进展离额定喷射开始更近地被限定。当从所述检测的压力曲线走向中得到的喷射开始处于所述实时有效的有效范围外时，故障状态在此始终被识别。在此，总体上，针对于所述喷射开始，在新的喷嘴中接受比在运行了较长时间的喷嘴中更大的波动宽度，所述控制器针对于所述运行较长时间的喷嘴已经学习了匹配的触发。

然而，可能的是：即使在自身没有缺陷的喷嘴处也出现短时间的波动，所述波动不应该立即导致缺陷的确定。因此，在本方法的范围内优选规定，当出现喷嘴的短时间的漂移（Drift）时，所述实时有效的有效范围又能够扩大。

所述实时有效的有效范围优选依赖于学习进展在寄存在所述第一有效特征场中的、未学习的有效范围和寄存在第二有效特征场中的、较近的学习的有效范围之间变化。在此，所述学习进展借助于学习进展计数器测量，当所述喷射开始位于所述学习的有效范围内时，所述学习进展计数器被增加。优选地，为所述学习进展计数器设置最大值，在达到所述最大值时所述学习进展计数器不继续增加，其中，当所述学习进展计数器具有其最大值时，所述实时有效的有效范围与所述学习的有效范围叠合（zusammenfallen）。相反地，当所述学习进展计数器具有值零时，所述实时有效的有效范围与所述未学习的有效范围叠合。所述实时有效的有效范围依赖于所述学习进展计数器的实时的值“充满”在这些界限之间。所述学习进展计数器优选在经过先前确定的时间、例如运行时间之后减少能够先前确定的、因此能够参数化的值。优选地，所述学习进展计数器的值寄存在学习特征场中，学习特征场依赖于待喷射的燃料量和轨压力存储用于所述学习进展计数器的值。

为了捕获（Abfangen）短时间的漂移，优选利用第一有效计数器检测，所述喷射开始是否虽然位于所述未学习的有效范围内，然而位于所述学习的有效范围外。在该情况下，所述第一有效计数器增加。相反地，如果所述喷射开始也位于所述学习的范围内，所述第一有效计数器又减小。设置能够先前确定的最大值，其中，当所述第一有效计数器超过所述最大值时，所述学习进展计数器减少，使得所述实时有效的有效范围扩大。

得到强调的是：此处示出的有效范围和计数器喷嘴单独地被设置。即，为每个喷嘴分配自身的有效范围和自身的有效计数器以及学习进展计数器，从而实现喷嘴单独的检测。此外，尤其用于喷射时间点的有效范围依赖于轨压力地被确定，其中，所述有效范围依赖于轨压力地被寄存在有效特征场中。

备选地或者额外地，当所述检测的压力曲线走向低于或者超过先前确定的液位界限时，故障状态被确定并且被辨识为液位错误。在分析的范围内检验而后过滤的压力曲线走向是否低于或者超过先前确定的液位界限之前，所述压力曲线走向优选被过滤。在此，所述过滤用于：使得所述压力曲线走向平滑并且避免由所述压力曲线走向中的可能的偏差值（Ausreisser）引起的错误识别的失真。

此外，在分析的范围内所述压力曲线走向与所述先前确定的液位界限的比较用于确保：先前确定的最大的压力以及先前确定的最小的压力没有被低于或者被超过，或者至少没有持续地被低于或者被超过。

备选地或者额外地，当所述检测的压力曲线走向的噪声超过先前确定的阈值时，故障状态被确定并且被辨识为噪声错误。为此，在分析的范围内，优选实施检测的压力信号的噪声带分析，用以定量地检测干扰信号的噪声。在此，当所述噪声在所述意义中过大，即其超过先前确定的阈值时，确定故障状态。优选地，所述噪声带分析基于未过滤的压力曲线走向。在噪声带分析的范围内尤其能够得到噪声的依赖于频率的或者积分的强度。在此，能够将噪声强度与至少一个依赖于频率的阈值、与不同的依赖于频率的阈值或者与全面的积分的阈值比较。

可行的是：当之前谈论的故障状态之一被唯一地确定时，在本方法的范围内所述喷嘴的缺陷被辨识。然而，优选地，在本方法的备选的实施方式的范围内首先仅仅记录所述不同的故障状态，其中，当所述故障状态增多地出现时，才确定缺陷。因为，非常可能的是：这样的故障状态基于喷射系统的运行行为中的短时间的波动出现，而因此实际不存在缺陷。因此，有意义的是，不必要的用于消除缺陷的措施、例如不必要的喷嘴更换得到避免，方法是：没有直接在故障状态的每次记录之后立即采取适合于消除缺陷的措施。

在这方面，以下的方法是优选的，所述方法的突出之处在于：当故障状态计数器超过先前确定的最大值时，燃料喷射机构的缺陷被辨识，其中，当故障状态被确定时，所述故障状态计数器增加。在该方法的实施方式中，优选为每种故障状态分配自身的故障状态计数器，其中，又为每个故障状态计数器分配自身的、先前确定的最大值。例如，当喷射缺少被辨识为故障状态时，用于喷射缺少的计数器增加。同样的情况相应地也适用于其它故障状态。

在此，优选为每个喷嘴针对于每种故障状态相应地分配计数器，其中，用于各种故障状态的先前确定的最大值优选对于所有的喷嘴相同。然而也能够确定不仅关于各种故障状态而且也关于各个喷嘴不同的最大值。

优选如下选择所述先前确定的最大值，使得当配属于所述计数器的故障状态以其数值超过先前确定的最大值的频度出现时，能够认定燃料喷射机构的缺陷、尤其是喷嘴的或者配属于喷嘴的构件（例如配属于喷嘴的限量阀）的缺陷。为了确定所述最大值，例如能够限定一种概率，具有该概率的相应的频性（Haeufung）不再是偶然的。

在优选的实施方式中，针对于无效的喷射的故障状态设置第二有效计数器，当得到的喷射时间点位于所述实时有效的有效范围外时，所述第二有效计数器增加。优选地，当得到的喷射时间点位于所述有效范围内时，所述计数器减少。在此，如以上已经说明的那样，在本方法的范围内，所述实时有效的有效范围自身根据所述喷嘴的触发的学习进展在所述学习的和所述未学习的有效范围之间变化。

如已经说明的那样，在此短时间的漂移通过以下方式得到捕获，即所述漂移借助于所述第一有效计数器检测，紧接着所述学习进展计数器会减小。通过所述学习进展的退回（zuruecknahme）避免了所述第二有效计数器在喷嘴短时间漂移时已经超过配属于其的最大值，使得喷嘴的缺陷过早地被识别。通过所述实时有效的有效范围的扩大，即使在短时间漂移时，较多数目的检测的喷射时间点即又落入在所述实时有效的有效范围中，使得所述第二有效计数器没有增加。如果得到的喷射时间点又更近地分布在所述额定喷射时间点周围，那么所述学习进展也又增加，并且所述实时有效的有效范围减小。由此，所述方法又在关于错误识别方面赢得敏感性。

优选地，在本方法的范围内，当故障状态被确定并且被辨识时，配属于各种故障状态的故障状态计数器增加。优选地，当在喷射事件的范围内没有相应的故障状态被确定并且被辨识时，各种故障状态计数器减小。这实现了如果在较长的一段时间内没有出现故障状态时计数器的置回（zuruecksetzen）。在该情况下，也就是说以下概率较高，即一次性地或者至少很少出现的故障状态涉及偶然的波动。然而，在减小时优选避免负值。当没有配属于所述计数器的故障状态出现时，具有零值的故障状态计数器因此优选不再减小。

优选地，仅仅当相应的故障状态以一定的、由先前确定的用于故障状态计数器的最大值给定的频度出现时，缺陷因此才被辨识。

备选地或者额外地，当用于触发喷嘴得到的修正值超过先前确定的学习限度时，如下方法优选，即其中所述燃料喷射机构、此处具体为喷嘴的缺陷被辨识。如已经说明的那样，所述控制器得到用于触发喷嘴的喷嘴单独的修正值，用以使实际上通过所述喷嘴实现的值、如尤其是喷射开始、喷射持续和/或喷射结束尽可能近地置于在依赖于运行点的特征场中寄存的期望值处。为此，在修正特征场中寄存尤其针对于通电开始和通电持续的、依赖于运行点的并且喷嘴单独的修正值，用于触发。如果喷嘴磨损，这会导致，在触发方面需要越来越大的修正值，使得相应的修正值在配属于所述喷嘴的特征场中增长。相应地，优选为所述修正值限定学习限度，在超过所述学习限度时存在所述喷嘴的磨损和/或缺陷。

在此优选地，为每个修正值给定两个学习限度，即严格的第一学习限度和宽松的第二学习限度。在超过所述第二学习限度时，优选发布警告，所述警告尤其应该指示所述内燃机的操纵人员以下情况，即喷嘴的磨损或者缺陷出现。如果超过严格的第一学习限度，优选停止所述内燃机的运行，因为所述内燃机的安全的并且/或者无损害的运行不再得到保证。

所述第一学习限度优选被寄存作为依赖于待喷射的燃料期望量、尤其是待喷射的期望体积和喷射开始压力、尤其是轨压力的特征场。所述第二学习限度优选被寄存作为被寄存用于所述第一学习限度的值的百分率。就这方面，所述第一学习限度优选被寄存在依赖于期望量和喷射开始压力、尤其是轨压力的三维的特征场中，其中，所述第二学习限度被寄存作为一维的值、即作为百分率。

在该方法的优选的实施方式中，针对于所述喷嘴的通电开始的修正值以及针对于所述喷嘴的通电持续的修正值相应地寄存第一和第二学习限度。如果所述修正值超过所述先前确定的学习限度，那么能够认定涉及的喷嘴的缺陷或者磨损。

以下的方法也是优选的，所述方法的突出之处在于：为了检测所述压力曲线走向应用压力传感器，由所述压力传感器检测至少一个运行值。在此，其例如能够涉及传感器电流或者传感器电压。优选地，当所述至少一个运行值超过或者低于先前确定的阈值时，在所述压力传感器中辨识错误。备选地或者额外地，当所述至少一个运行值位于先前确定的有效区间外时，在所述压力传感器中辨识错误。备选地或者额外地，当传感器信号超过或者低于先前确定的液位限度时，实现了在所述压力传感器中错误的辨识。进一步备选地或者额外地，当得到的噪声的强度依赖于频率地或者积分地超过先前确定的阈值时，能够对传感器信号使用噪声带分析，用以在压力传感器中辨识错误。

优选应用应变片或者应变传感器作为压力传感器，所述压力传感器如下布置在所述单个存储器或者所述喷嘴处，使得所述压力传感器能够检测所述单个存储器中的压力。

在检测压力传感器的所述至少一个运行值时，尤其也能够确定是否存在电线断裂、缺陷的传感器电线或者松开的传感器电线。

如果所述压力传感器的错误被识别，那么不再能够在对于喷嘴单独地确定的测量值的基础上触发涉及的喷嘴。因此，在该情况下，在该方法的范围内，优选所述涉及的喷嘴利用所有其它、能发挥功能的喷嘴的平均值被触发和/或被修正。优选给出先前确定的最大值，所述最大值说明，在这样的平均值修正不再可行之前，能够有多少内燃机的压力传感器是有缺陷的。如果被识别为有缺陷的压力传感器的数目超过所述先前确定的最大值，那么基于所述单个存储器压力曲线走向的、针对于所有的喷嘴的触发被关闭并且切换到基于关于喷嘴老化的总体的假设的触发。这样的措施对于本领域技术人员来说是已知的，从而对此不更详细地研究。

以下的方法也是优选的，所述方法的突出之处在于：所述方法用到所述内燃机的所有的喷嘴上。即优选地，不仅仅所述内燃机的个别的喷嘴借助于该方法监测故障状态和/或缺陷，而是所述内燃机或者说所述内燃机的燃料喷射机构具有的所有的喷嘴都借助于该方法监测故障状态和/或缺陷。在故障状态中，优选辨识有错误的喷嘴，这容易地通过所述压力曲线走向（所述故障状态根据压力曲线走向被确定）与涉及的喷嘴的配属实现。

以下的方法也是优选的，所述方法的突出之处在于：所述方法在所述内燃机的运行期间持续地实施。尤其优选地，在此连续地监测所述内燃机的所有的喷嘴在运行期间的故障状态和/或缺陷。

在所述方法的备选的实施方式中规定，所述方法以先前确定的时间间隔实施。在该情况下，所述内燃机的喷嘴没有持续地并且连续地被监测，而是仅仅在确定的时刻或者以先前确定的时间间隔检验：在所述燃料喷射机构的区域内是否存在故障状态和/或缺陷。这必要时对于所述内燃机的安全的并且无损害的运行能够是足够的，其中，当所述方法不是持续地实施时，能够节省运算时间和运算功率。

所述任务也通过以下方式得到解决，即提供具有权利要求9的特征的内燃机。所述内燃机具有包括至少一个喷嘴的燃料喷射机构。所述至少一个喷嘴具有单个存储器。所述内燃机的突出之处在于压力传感器，所述压力传感器如下构造以及布置，使得所述单个存储器中的压力能够借助于所述压力传感器检测。同时，设置控制器，设定所述控制器用于实施根据之前说明的实施方式中的一个的方法。在此，之前已经在所述方法方面进行解释的优点得到实现。

所述燃料喷射机构优选具有用于所有的喷嘴的共同的高压存储器、即所谓的共同的板条（共轨）。相应地，所述燃料喷射机构优选构造为共轨喷射机构。所述额外地配属于所述喷嘴的单个存储器引起所述单个存储器压力与轨压力的脱耦，使得配属于所述喷嘴的故障状态能够通过检测单个存储器压力曲线走向更可靠地被探测，因为单个的单个存储器中的压力曲线走向最多在较小的程度上受其它单个存储器中的压力曲线走向影响。此外，单个存储器中的压力波动仅仅在较小的范围内延续到所述共同的高压存储器中，使得所述共同的高压存储器基本上具有随着时间恒定的高压、即轨压力。

所述控制器优选构造为用于内燃机的马达控制器。备选地，所述内燃机一方面可以具有用于控制的马达控制器并且另一方面可以具有用于实施所述方法的单独的控制器。然而，在该情况下，所述控制器和所述马达控制器优选通过至少一个接口相互连接，从而其能够交换数据。

所述压力传感器优选构造为应变传感器或者应变片并且尤其优选直接地布置在所述单个存储器的区域中。

在所述内燃机的优选的实施例中，所述控制器与所述压力传感器作用连接，用以能够从所述压力传感器中接受检测的压力数据并且/或者能够触发所述压力传感器。可以通过至少一个电线设置作用连接和/或者设置无电线的作用连接。

所述控制器优选具有用于采样地检测借助于所述压力传感器测量的压力曲线走向的检测机构。此外，所述控制器包括用于分析检测的压力曲线走向的分析机构。

所述分析机构优选包括尤其用于确定至少一个喷射时间点、尤其是喷射开始和喷射结束的机构，其中，构造所述机构优选用于实施得到喷射开始和/或喷射结束的方法，如其在德语公开文件DE102009056381A1中说明的那样。此外，所述分析机构优选包括：用以确定在所述压力曲线走向中的压力扰动的机构、用以确定在所述压力曲线走向中的独特的超高的机构、用以确定持续的压力扰动的机构、用于过滤所述检测的压力曲线走向的过滤机构、用以确定所述检测的压力曲线走向是否低于或者超过先前确定的液位限度的机构以及/或者用以实施所述检测的压力曲线走向的噪声带分析的机构。

在优选的实施例中，所述控制器具有确定机构，构造所述确定机构用于根据所述检测的并且分析的压力曲线走向确定在所述喷嘴的区域中是否存在所述喷射机构的故障状态。此外，所述控制器包括辨识机构，利用所述辨识机构能够根据检测的并且分析的压力曲线走向辨识故障状态。

优选地，所述确定机构和所述辨识机构包括用以确定故障状态并且将故障状态辨识为喷射缺少的、确定故障状态并且将故障状态辨识为故障喷射的、确定故障状态并且将故障状态辨识为限量阀错误的、确定故障状态并且将故障状态辨识为持续喷射的、确定故障状态并且将故障状态辨识为无效的喷射的、确定故障状态并且将故障状态辨识为液位错误的并且/或者确定故障状态并且将故障状态辨识为噪声错误的机构。

此外，所述控制器优选包括喷嘴辨识机构，用以将被确定的并且被辨识的故障状态单独地分配给喷嘴。

此外，所述控制器优选包括如下机构，即当故障状态计数器超过先前确定的最大值时，或者当用于触发喷嘴得到的修正值超过先前确定的学习限度时，用以辨识所述燃料喷射机构的缺陷。

所述方法可以基于硬件地寄存在所述控制器中。备选地，可以将包括指令的计算机程序产品装载到所述控制器中，当所述计算机程序产品在所述控制器上运行时，基于所述指令实施根据之前说明的实施方式之一的方法。

当所述计算机程序产品在所述内燃机的控制器上实施时，就此而言包括指令的计算机程序产品也是优选的，基于所述指令实施根据之前说明的实施方案之一的方法。此外，在其上存储这样的计算机程序产品的数据载体是优选的。这样的数据载体的实施例为如下的控制器，相应的计算机程序产品寄存在所述控制器中，或者相应的计算机程序产品装载到所述控制器中。

最后，以下的内燃机是优选的，所述内燃机的突出之处在于：所述燃料喷射机构具有多个喷嘴以及用于供应给所述多个喷嘴燃料的共同的高压存储器。如已经解释的那样，这样的燃料喷射构造为共轨喷射机构。尤其有利地，所述方法能够被使用到具有多个喷嘴的内燃机上，因为故障状态和/或缺陷能够喷嘴单独地被确定并且被配属于有错误的喷嘴。

所述内燃机优选构造为往复活塞马达。在优选的实施例中，所述内燃机用于驱动尤其重的地面车辆或者水运工具（Wasserfahrzeug）、例如矿车（Minenfahrzeug）、火车，其中，所述内燃机在火车机车或者客车中或者船中使用。也可以使用所述内燃机用于驱动用于防御的车辆、例如装甲车（Panzers）。所述内燃机的实施例优选同样静止地使用、例如用于紧急备用动力运行、持续载荷运行或者尖峰载荷运行中的静止地能量供应，其中，所述内燃机在该情况下优选驱动发电机。所述内燃机的静止的使用也可以用于驱动辅助设备、例如钻探设备上的消防泵。所述内燃机优选构造为柴油马达、汽油马达、用于利用天然气、生态气体、特殊气体或者其它合适的气体运行的气体马达。特别地，当所述内燃机构造为气体马达时，所述内燃机适合于在中央热电站中使用用于静止地能量产生。

一方面所述方法的说明和另一方面所述内燃机的说明能够相互补充地理解。特别地，所述内燃机的特征（所述特征明确地或者不明确地与所述方法有关地进行说明）优选单个地或者彼此组合地是所述内燃机的实施例的特征。相反，方法步骤（所述方法步骤明确地或者不明确地与所述内燃机有关地进行说明）优选单个地或者彼此组合地是所述方法的实施方式的方法步骤。

附图说明

接下来根据附图更详细解释本发明。在此，示出了：

图1示出了内燃机的实施例的示意性的图示；

图2示出了第一故障状态的示意性的图示；

图3示出了第二故障状态的示意性的图示；

图4示出了第三故障状态的示意性的图示；

图5示出了用于喷射时间点的确定的有效范围的限定的示意性的图示；

图6示出了在所述方法的实施方式的范围内先前确定的液位限度的限定的示意性的图示。

具体实施方式

图1示出了内燃机1的实施例的示意性的图示。所述内燃机具有包括多个喷嘴的燃料喷射机构3，其中在此为了简化图示，示出了仅仅一个喷嘴5。所述喷嘴5具有单个存储器7。此外，优选地，设置在所述单个存储器7下游的、此处未示出的限量阀集成到所述喷嘴5中，所述限量阀防止过高的燃料量配入所述内燃机1的配属于所述喷嘴5的气缸内。

设置压力传感器9，其在此如下布置在所述喷嘴5处，使得借助于所述压力传感器9能够检测所述单个存储器7中的压力。

设置与用于检测所述单个存储器7内的压力的压力传感器9作用连接的控制器11。所述控制器11具有用于时间分散地检测压力曲线走向的检测机构13，所述压力曲线走向借助于所述压力传感器9测量。此外，所述控制器11具有用于分析检测的压力曲线走向的分析机构15，其中，所述控制器也具有确定机构17，构造所述确定机构用于根据检测和分析的压力曲线走向确定是否在所述喷嘴5的区域中存在喷射机构3的故障状态。所述控制器11也包括辨识机构19，利用所述辨识机构能够根据检测和分析的压力曲线走向辨识故障状态。

在示出的实施例中，所述燃料喷射机构3包括共同的高压存储器21，所述共同的高压存储器也被称作共同的板条（Leiste）或者共轨,并且所述共同的高压存储器与所述喷嘴5处于流体连接中，使得所述喷嘴由高压存储器21供给燃料。

图2示出了第一故障状态的示意性的图示，所述第一故障状态在本方法的范围内能够被确定并且被辨识。在此，图2示出了图表，其中，标注出用于喷嘴的单个存储器检测的压力曲线走向D对应于以t标出的时间轴线作为连续的曲线。在此，能够在时间轴线上撤去物理的时间单元中的实时或者某种程度上内燃机的曲轴的瞬时的角度（°KW）的单元中的固有时间。示出了喷射事件，其中单个存储器中的压力曲线走向基于喷射示出了压力扰动（Druckeinbruch）。同样地，在图2中通电值B的曲线走向示出为点划线的线，其中其能够涉及检测用于所述喷嘴的电流或者电压。

在图2中示出的故障状态相应于故障喷射，其中所述喷嘴没有被通电，这通过通电值B的恒定的曲线走向勾画出。仍然在单个存储器中发生压力扰动，这能够在压力曲线走向D处读出。这样的故障喷射例如能够基于缺陷的控制信号阀（Pilotventils）或者通过对地短接发生。

图3示出了第二故障状态的类似的示意性的图示，所述第二故障状态被辨识为喷射缺少。在此示出了：尽管所述通电值B的曲线走向显示：所述喷嘴被通电，所述压力曲线走向D没有示出压力扰动。相应地存在错误，其中所述喷嘴尽管被正确地触发却没有打开。

图4示出针对于被辨识为持续喷射的故障状态对应于以t标出的时间轴线标注出的压力曲线走向D。在该情况下，在单个存储器中出现持续的压力扰动，因为在单个存储器和内燃机的配属于所述喷嘴的气缸之间不断地存在流体连接。

图5示出了确定无效的喷射的示意性的图示。在此，所述压力曲线走向D此处还是对应于以t标出的时间轴线被标注出。同样地，引入用于额定喷射时间点，即额定喷射开始SB和额定喷射结束SE的两个例子画出为作为虚线的竖直的线。相应的值优选寄存在特征场中，特别优选地至少依赖于轨道压力，尤其优选依赖于轨道压力和待喷射的额定燃料量。

对于两个额定喷射时间点，优选预先确定的有效范围被寄存，所述有效范围尤其优选同样作为特征场（尤其依赖于轨道压力）被寄存。这接下来出于简化图示的原因仅仅针对于额定喷射开始SB进行解释。然而，相同的实施方案也完全相同地涉及额定喷射结束SE。

优选地，存在两个对称于所述额定喷射开始SB分布的有效范围，即在此在两个点划线的竖直的线之间标出的未学习的第一有效范围Δ _u 和比所述未学习的有效范围Δ _u 小的学习的第二有效范围Δ _g ，其中，所述学习的第二有效范围的界限位于所述未学习的有效范围Δ _u 的界限内。在此，所述学习的第二有效范围Δ _g 的界限此处通过画点的竖直的线示出。

在本方法的范围内，优选确定实时有效的第三有效范围，所述第三有效范围的界限位于未学习的有效范围Δ _u 和学习的有效范围Δ _g 的界限之间，其中，所述第三有效范围与被研究的喷嘴的学习进展匹配。

例如如果应用新的喷嘴，首先使用完整的未学习的有效范围Δ _u 作为用于确定并且辨识无效的喷射的有效范围。得到证实的是：利用前进的学习进展（其中在控制器的相应的修正特征场中的修正值与所述新的喷嘴匹配），喷射开始的实际检测的测量值更近地靠近所述额定喷射开始SB。该学习进展优选借助于学习进展计数器检测，当获得的喷射开始位于所述学习的有效范围Δ _g 内时，所述学习进展计数器被增加。在经过确定的时间、例如内燃机的运行时间（Betriebsstunde）之后，所述学习进展计数器又减少了先前确定的值，其中，优选不仅时间而且先前确定的值都能被参数化。借助于学习进展计数器，在所述学习的有效范围Δ _g 和所述未学习的有效范围Δ _u 之间插值，使得所述实时有效的有效范围始终最小具有所述学习的有效范围Δ _g 的界限并且最大具有所述未学习的有效范围Δ _u 的界限。

始终当获得的喷射开始位于所述实时有效的有效范围之外时，那么确定了无效的喷射。当出现喷嘴行为的实时的波动时，所述实时有效的有效范围能够被扩宽。此外，优选设置第一有效计数器，当所述获得的喷射开始位于所述未学习的有效范围Δ _u 的界限内并且位于所述学习的有效范围Δ _g 的界限外时，所述第一有效计数器被增加。如果所述第一有效计数器超过先前确定的最大值，所述学习进展计数器优选减少，并且所述实时有效的有效范围被扩大。当所述获得的喷射开始位于所述学习的有效范围Δ _g 的界限内时，所述第一有效计数器优选减少。在此，优选假定所述第一有效计数器最小值为零，因此没有形成负的计数器值。

图6示出了用于确定和辨识液位错误的示意性的和图表的图示。在此，为所述压力曲线走向确定先前确定的上部的第一液位界限P1和先前确定的下部的第二液位界限P2，其中，所述压力曲线走向D在正确运行的喷射机构中应该在所述液位界限P1、P2内延伸。

在该方法的实施方式中可行的是：在此把过滤的和/或平均的压力曲线走向D作为研究的基础，这在图6中通过连续的、平滑的曲线说明。该曲线在此完全处于所述液位界限P1、P2内，从而确定没有液位错误。

在本方法的备选的实施方式中可行的是：把未过滤的压力曲线走向作为研究的基础，这在此局部地在所述曲线走向D开始时通过区段描绘的、未过滤的曲线D _u 说明。在此，所述未过滤的曲线D _u 的尖峰凸出所述上部的液位界限P1上，使得在该情况下故障状态被确定并且被辨识为液位错误。

在该方法的实施方式中规定，为了获得并且辨识故障状态，将压力传感器的未过滤的信号与所述信号自身的过滤结果，即过滤之后的信号比较，其中，确定所述未过滤的信号与所述过滤的信号的偏差，用以确定，在所述未过滤的信号上存在何种程度的超调、偏差值和/或噪声。在此，当所述未过滤的信号与所述过滤的信号的偏差超过先前确定的量时，能够确定故障状态。

总体示出：借助于所述方法和所述内燃机实现了单独的喷嘴或者说燃料喷射机构关于大量不同的故障状态的简单的同时非常可靠的并且全面的车载诊断。

Claims (10)

1.用于喷嘴单独地诊断内燃机（1）的燃料喷射机构（3）的方法，具有下述步骤：采样地检测喷嘴（5）的单个存储器（7）中的压力曲线走向（D）；分析所述检测的压力曲线走向（D）；根据所述检测的并且分析的压力曲线走向（D）确定是否在所述喷嘴（5）的区域中存在所述喷射机构（3）的故障状态，并且根据所述检测的并且分析的压力曲线走向（D）辨识所述故障状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单个存储器（7）中的压力曲线走向（D）与所述喷嘴（5）的通电同步地、优选地与所述通电同时或者重叠地被采样地检测，并且/或者为喷射事件分配所述检测的压力曲线走向（D）。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述喷嘴（5）是否被通电得到检验，其中，优选地，所述喷嘴（5）的通电的至少一个通电值（B）被检测并且被使用用于确定故障状态以及/或者用于辨识所述故障状态。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，故障状态被确定并且，

-当所述喷嘴（5）被通电时，其中，在所述压力曲线走向（D）中确定没有压力扰动，故障状态被辨识为喷射缺少，或者

-当所述喷嘴（5）没有被通电时，其中，在所述压力曲线走向（D）中确定压力扰动，故障状态被辨识为故障喷射，或者

-当在所述压力曲线走向（D）中确定独特的超高时，故障状态被辨识为配属于所述喷嘴（5）的限量阀的限量阀错误，或者

-当持续的压力扰动被识别时，故障状态被辨识为持续喷射，或者

-当从所述检测的压力曲线走向（D）得到的喷射时间点位于先前确定的有效范围外时，故障状态被辨识为无效的喷射，或者

-当所述检测的压力曲线走向（D）、优选在过滤之后低于或者超过先前确定的液位限度（P1、P2）时，故障状态被辨识为液位错误，或者

-当所述检测的压力曲线走向（D）的噪声超过先前确定的阈值时，故障状态被辨识为噪声错误。

5.根据前述的权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当

-故障状态计数器超过先前确定的最大值时，其中，当故障状态被确定时，所述故障状态计数器增加，或者

-用于触发所述喷嘴（5）得到的修正值超过先前确定的学习限度时，

所述燃料喷射机构（3）的缺陷被辨识。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了检测所述压力曲线走向（D）应用压力传感器（9），由所述压力传感器检测至少一个运行值，其中，优选地，当所述至少一个运行值超过或者低于先前确定的阈值或者位于先前确定的有效区间外时，错误在所述压力传感器（9）中被辨识。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述方法使用到所述内燃机（1）的所有的喷嘴（5）上，其中，在故障状态的情况下辨识有错误的喷嘴（5）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法在所述内燃机（1）运行期间持续地或者以先前确定的时间间隔实施。

9.内燃机（1），具有燃料喷射机构（3），所述燃料喷射机构包括至少一个具有单个存储器（7）的喷嘴（5），其特征在于，具有压力传感器（9），所述压力传感器如下构造并且布置，使得所述单个存储器（7）中的压力能够借助于所述压力传感器（9）检测，其中，设置控制器（11），设定所述控制器用于实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述控制器（11）优选与所述压力传感器（9）作用连接，其中，所述控制器（11）具有用于采样地检测借助于所述压力传感器（9）测量的压力曲线走向（D）的检测机构（13），其中，所述控制器（11）具有用于分析所述检测的压力曲线走向（D）的分析机构（15），其中，所述控制器（11）具有确定机构（17），构造所述确定机构用于根据所述检测的并且分析的压力曲线走向（D）确定，是否在所述喷嘴（5）的区域中存在所述喷射机构（3）的故障状态，并且其中，所述控制器（11）具有辨识机构（19），利用所述辨识机构能够根据所述检测的并且分析的压力曲线走向（D）辨识故障状态。

10.根据权利要求9所述的内燃机（1），其特征在于，所述燃料喷射机构（3）具有多个喷嘴（5）以及用于供应给所述多个喷嘴（5）燃料的共同的高压存储器（21）。