DE4027415A1 - Evaluating program for stroke IC engine diagnosis - is applied to sub-modules for different engine functions combined into main program - Google Patents

Abstract

The diagnostic system processes the outputs from sensors monitoring various engine parameters. The data are read repeatedly to monitor changes and are compared with a master program. The various engine functions are divided into sub-modules and are processed separately. The sub-module readings are collected in the master program. The system enables separate cylinders to be checked as well as compiling data on trends. This enables engine ageing to be measured. ADVANTAGE - Rapid diagnosis of overall condition and of individual functions.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein technisches Anwenderprogramm für die übergeordnete Analyse von Kraftfahrzeug-Otto­motoren. Der Anwendungsbereich liegt in der wissens­basierten Auswertung der durch ein Diagnoseprüfgerät108 bereitgestellten Kfz-Motordaten.The invention relates to a technical user program for the higher-level analysis of motor vehicle Otto engines. The area of application lies in the knowledge-based evaluation of the motor vehicle data provided by a diagnostic test device108 .

Die derzeitigen Diagnoseprüfgeräte erfassen lediglich die inFig. 1 dargestellten Meßwerte. Eine weitere Aus­wertung beschränkt sich lediglich auf die visuelle Dar­stellung sowie Ausgabe von Grenzwerten, die zusätzlich mit kurzen Texten beschrieben sein können. Eine weitere Auswertung über den Vergleich mehrerer Meßwerte unter­einander oder einer Trenderfassung über eine Meßwert­reihe ist nicht vorgesehen. Zudem ist es bei den der­zeitigen Diagnoseprüfgeräten nicht möglich, Meßdaten variabel abzuspeichern, nach Bedarf aufzurufen oder nicht mehr benötigte Daten durch einen automatisierten Vorgang löschen zu lassen.The current diagnostic test devices only record the measured values shown inFIG. 1. Another evaluation is limited to the visual display and output of limit values, which can also be described with short texts. A further evaluation of the comparison of several measured values with one another or a trend acquisition via a measured value series is not provided. In addition, it is not possible with the current diagnostic test devices to store measurement data variably, to call it up as required or to have data that is no longer required be deleted by an automated process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen und über ein technisches Anwenderprogramm ein Motor-Diagnoseprüfgerät108 derart zu erweitern, daß diese Probleme beseitigt werden.The object of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned above and to extend a motor diagnostic test device108 via a technical user program in such a way that these problems are eliminated.

Erreicht wird dieses Ziel dadurch, daß die über ein Diagnoseprüfgerät108 erfaßten wichtigsten Motordaten wie Zündspannung18/19, Generatorspannung21, Motoröl­druck25 und -temperatur20, Drehzahl23, Lagertempe­ratur24, Kühlwassertemperatur26, Kompression29 und Druck Kühlwasser31 usw. in einem überlagerten techni­schen Anwenderprogramm erfaßt werden.This goal is achieved in that the most important engine data acquired via a diagnostic tester108 such as ignition voltage18/19 , generator voltage21 , engine oil pressure25 and temperature20 , speed23 , bearing temperature24 , cooling water temperature26 , compression29 and pressure cooling water31 etc. be recorded in a superimposed technical user program.

Diese wichtigsten Messungen sind in einem Prozeßfließ­bild eines Kfz-OttomotorsFig. 1 dargestellt. Dieses Prozeßfließbild umfaßt ebenfalls sämtliche charakteri­stische Motoraggregate wie Motorblock1, den Kühlwasser­kreislauf mit Kühlwasserkanälen2, Wasserpumpe5 und Kühler8 mit Kühlerventilator9, den Ölkreislauf mit Lagern3, Ölpumpe6 mit Untersetzungsgetriebe4 sowie der Ölwanne7.These most important measurements are shown in a process flow picture of a motor vehicle gasoline engineFig. 1. This process flow diagram also includes all characteristic engine units such as engine block1 , the cooling water circuit with cooling water channels2 , water pump5 and cooler8 with cooler fan9 , the oil circuit with bearings3 , oil pump6 with reduction gear4 and the oil pan7th

Weiterhin sind der Ansaugluftkreis mit Ansaugluftvor­wärmung10, einschließlich Luftfilter sowie die Zünd­einrichtung mit Zündspule14, Verteiler16, Unterbre­cher15 und Zündkerzen17 sowie das Bordstromnetz mit Generator11, Spannungsregler12 sowie der Batterie13 dargestellt.Furthermore, the intake air circuit with intake air pre-heating10 , including air filter and the ignition device with ignition coil14 , distributor16 , interrupter15 and spark plugs17 and the on-board electrical system with generator11 , voltage regulator12 and the battery13 are shown.

InFig. 2 ist ein Gesamtübersichtsbild des Anwender­programms aufgeführt. Der Ablauf des Anwenderprogramms gliedert sich in der Art, daß zu Beginn jeweils eine Eingabe der aggregatspezifischen Motordaten32 nach Herstellerangaben erfolgt. Anschließend wird mit der zyklusbehafteten Übergabe eines Meßdatensatzes das eigentliche Anwenderprogramm gestartet33.InFig. 2, an overall overview of the user program is listed. The sequence of the user program is structured in such a way that, at the beginning, the unit-specific motor data32 is entered in accordance with the manufacturer's instructions. The actual user program is then started33 with the cycle-related transfer of a measurement data record33 .

In der nachfolgenden Trenderfassung34 wird über eine Abfrage, soweit bereits von vorherigen Meßzyklen vor­handen, durch eine Meßwertübergabe41, z. B. für Öl­druck oder Kühlwassertemperatur, ermittelt, ob die Meß­werte sich zeitlich verändern. Dies wird erreicht durch das Vergleichen mit bereits vorhandenem Standard Trend­kurven aus dem Speicher43. Falls durch den Endstand des Trendkurvenzählers44 festgestellt wird, daß keine ähn­liche Kurve vorhanden ist, wird die aktuelle Trendkurve abgespeichert45und der Trendkurvenzähler um 1 erhöht.In the subsequent trend recording34 , a query, insofar as there are already previous measuring cycles, by a measured value transfer41 , for. B. for oil pressure or cooling water temperature, determines whether the measured values change over time. This is achieved by comparing with existing standard trend curves from memory43 . If it is determined by the end status of the trend curve counter44 that no similar curve is present, the current trend curve is stored45 and the trend curve counter is increased by 1.

Anschließend wird der Steigungswert, soweit nicht be­reits im Speicher vorhanden48, neu berechnet47und an die wissensbasierten Auswertemodule übergeben49. Durch Löschen der Trendkurve mit dem niedrigsten Ak­tivitätswert50/51 wird verhindert, daß der Speicher des verwendeten Rechners bis an die Kapazitätsgrenze vollgeschrieben wird.Then, the slope value is, unless already be present in the memory48, recalculated47 and passed to the knowledge-based evaluation modules49th Deleting the trend curve with the lowest activity value50/51 prevents the memory of the computer used from being overwritten to the capacity limit.

Im anschließenden Schritt35 erfolgt eine Auswertung von statistischen Größen in Form von Temperatur, Druck- sowie Leistungswerten (Fig. 4). Über den zugehörigen Dreh­zahlwert werden z. B. über den Vergleich mit bereits vorhandenen Werten nur Meßwerte abgespeichert, die noch nicht erfaßt sind59-61. So können über einen längeren Zeitraum hinweg detaillierte Meßkurven zur zusätzlichen visuellen Darstellung und Auswertung auf einem Bild­schirm erzeugt werden62. Zusätzlich wurden zwei Möglich­keiten der Leistungsmessung in das Anwenderprogramm in­tegriert. Dies geschieht zum einem über die Aufnahme ei­ner Drehzahl/Zeitkurve bei stehendem Fahrzeug54-56 und anschließender Leistungsberechnung mit Hilfe des Massenträgheitsmoments J57. Zum anderen wird während der Fahrt über die Abschaffung einzelner Zylinder63 und Messung des Drehzahlabfalls64 eine Zylinderver­gleichsleistungsmessung durchgeführt65.In the subsequent step35 , statistical variables in the form of temperature, pressure and power values are evaluated (FIG. 4). About the associated speed z. For example, by comparison with existing values, only measured values that have not yet been recorded are saved59-61 . In this way, detailed measurement curves for additional visual display and evaluation can be generated on a screen over a longer period of time62 . In addition, two options for power measurement have been integrated into the user program. This is done on the one hand by recording a speed / time curve when the vehicle54-56 is stationary and then calculating the power with the help of the moment of inertia J57 . On the other hand, a cylinder comparison power measurement is carried out65 during the journey by abolishing individual cylinders63 and measuring the speed drop64 .

In den nachfolgenden 4 Modulen des Anwenderprogramms erfolgt eine wissensbasierte Analyse der unterschied­lichen Teilbereiche des Kraftfahrzeugmotors. Um einen Gesamtüberblick zu gewährleisten konnten in denFig. 5-8 allerdings nur je eine Auswahl der wissens­basierten Analyse dargestellt werden.In the following 4 modules of the user program, a knowledge-based analysis of the different sub-areas of the motor vehicle engine is carried out. In order to ensure an overall overview, only a selection of the knowledge-based analysis could be shown in FIGS. 5-8.

InFig. 5 wird der Motorölkreislauf auf abweichende Werte untersucht. Dies beginnt mit der Abfrage des Öldrucks67,68 unter Berücksichtigung der Drehzahl-71sowie der Motoröltemperatur. Weiterhin werden über den Öldruck, den zugehörigen Lagertemperaturen69 so­wie über steigenden oder fallenden Öldruck (Trend)70/72 der Zustand des zugehörigen Motorlagers erfaßt.InFIG. 5, the engine oil circulation system is examined for different values. This begins with the query of the oil pressure67 ,68 taking into account the speed71 and the engine oil temperature. Furthermore, the condition of the associated engine mount is determined via the oil pressure, the associated bearing temperatures69 and the rising or falling oil pressure (trend)70/72 .

InFig. 6 wird der Kühlwasserkreislauf analysiert. Analog der Vorgehensweise zuFig. 5 wird die Kühl­wassertemperatur73/74 auf verschiedene Grenzwerte sowie Trends77 abgefragt. In die anschließende Auswertung sind die Abfrage des Kühlerventilators75 sowie der Kühlwasserdruck79 mit eingeschlossen.InFig. 6 the cooling water circuit is analyzed. Analogous to the procedure forFIG. 5, the cooling watertemperature 73/74 is queried for various limit values and trends77 . The query of the cooler fan75 and the cooling water pressure79 are included in the subsequent evaluation.

InFig. 7 erfolgt eine Kompressionsprüfung des Motors. Die Kompressionsprüfung kann auf drei Arten durchgeführt werden. In der ersten Variante erfolgt die Messung der Kompression durch den Spannungsabfall der Batterie83 während des Startvorgangs. Bei der statischen Messung der Kompression88 wird über eine im Brennraum installier­ten Geber29 die Kompression ebenfalls während des Anlaß­vorganges gemessen. Die dritte Möglichkeit der Kompres­sionsmessung erfolgt über die Abschaltung einzelner Zylinder mit eingeschlossenem Drehzahlabfall89 während der Fahrt (dynamische Messung86).A compression test of the engine is carried out inFIG . The compression test can be carried out in three ways. In the first variant, the compression is measured by the voltage drop of the battery83 during the starting process. In the static measurement of compression88 , the compression is also measured during the starting process via an encoder29 installed in the combustion chamber. The third possibility of the compression measurement is carried out by switching off individual cylinders with included speed drop89 while driving (dynamic measurement86 ).

Im vierten wissensbasierten Modul nachFig. 8 erfolgt eine Analyse der Zündung. Detailliert werden hier die Zündspannungen im Primär92sowie Sekundärstromkreis93 sowie der Schließwinkel94-96 auf korrekte Werte untersucht.In the fourth knowledge-based module according toFIG. 8, the ignition is analyzed. The ignition voltages in primary92 and secondarycircuit 93 as well as the closing angle94-96 are examined in detail for correct values here.

In der GesamtauswertungFig. 9 werden die Analyse­ergebnisse der einzelnen wissensbasierten Module zusätzlich verknüpft und ausgewertet. Daher lassen sich die Auswerteergebnisse der einzelnen Module in Form von Kühlwassertemperatur "< normal"103, Zündung "o k"104, "Lagerschaden"105, Schließwinkel "falsch"106, Öldruck "niedrig"101 sowie Motoröl "heiß"100 in der Gesamtauswertung wiederfinden.In the overall evaluation ofFIG. 9, the analysis results of the individual knowledge-based modules are additionally linked and evaluated. Therefore, the evaluation results of the individual modules in the form of cooling water temperature "<normal"103 , ignition "ok"104 , "bearing damage"105 , closing angle "wrong"106 , oil pressure "low"101 and engine oil "hot"100 can be found in the overall evaluation .

Die zugehörigen Gesamtauswerteergebnisse sind in Form von Motorwechsel oder Motordrosseln als Beispiel dar­gestellt.The associated overall evaluation results are in the formof engine change or engine chokes as an exampleposed.

InFig. 10 ist ein Hardwareübersichtsbild für eine An­wendungskonfiguration dargestellt. Hierbei werden Motor­daten von einer ECU (Electronic Control Unit nach DIN ISO 9141)107 aufbereitet und an ein Motor Diagnoseprüf­gerät108 (DIN ISO 4092) weitergegeben. In einem Host­rechner109 erfolgt über das vorab beschriebene tech­nische Anwenderprogramm eine wissensbasierte Analyse der Motordaten.InFig. 10, a hardware overview diagram is shown for an application configuration An. Engine data is processed by an ECU (Electronic Control Unit according to DIN ISO 9141)107 and passed on to an engine diagnostic tester108 (DIN ISO 4092). A knowledge-based analysis of the motor data takes place in a host computer109 via the previously described technical user program.

Claims (6)

Translated fromGerman

1. Technisches Anwenderprogramm für den Einsatz in der Kraftfahrzeug-Motoranalysedadurch gekennzeichnet, daß dieses einem Diagnoseprüfgerät108zur Verarbeitung von Meßwerten überlagert ist.1. Technical user program for use in motor vehicle engine analysis,characterized in that it is superimposed on a diagnostic tester108 for processing measured values.2. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses in separate Module36-39zur wissensbasierten Analyse unterschiedlicher Teilbereiche der Kraftfahrzeugmotoren untergliedert ist.2. Technical user program according to claim 1, characterized in that it is divided into separate modules36-39 for knowledge-based analysis of different subareas of the motor vehicle engines.3. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gesamtauswertung der Meßwertergebnisse über die zusätzliche Verknüpfung der einzelnen Programm-Module40erfolgt.3. Technical user program according to claim 1 and 2, characterized in that an overall evaluation of the measured value results via the additional linkage of the individual program modules40 is carried out.4. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Anwendung eine Trenderfassung34von spezifischen Meßwerten mit gleich­zeitiger Überwachung auf Speicherüberlauf51für die Lebensdauerprognose von wichtigen Motoraggregateteilen erfolgt.4. Technical user program according to claim 1 to 3, characterized in that a trend detection34 of specific measured values with simultaneous monitoring for memory overflow51 for the service life forecast of important engine unit parts takes place during use.5. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während der Anwendung ein Leistungsvergleich über eine Einzelzylinderabschaltung63in Form eines geschlossenen Regelsystems erfolgt.5. Technical user program according to claim 1 to 4, characterized in that during the application a performance comparison via a single cylinder shutdown63 takes place in the form of a closed control system.6. Technisches Anwenderprogramm nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der Anwendung eine statistische Erfassung spezifischer Motordaten35in Form von Meßwertkurven62erfolgt.6. Technical user program according to claim 1 to 5, characterized in that a statistical acquisition of specific motor data35 in the form of measured value curves62 takes place during use.