DE102004057783A1

DE102004057783A1 - Überwachungsvorrichtung eines variablen Ansaugsystems

Info

Publication number: DE102004057783A1
Application number: DE102004057783A
Authority: DE
Inventors: Chang-Hyun Shin
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2005-07-14
Also published as: CN1626784A; JP2005171991A; CN100354515C; KR20050055928A; JP4458475B2; US20050120785A1; US7114477B2

Abstract

Überwachungsvorrichtung eines variablen Ansaugsystems, wobei ein Potentiometer, das mit einem variablen Einlassventilschaft interagiert, Ventile überwacht, die das variable Ansaugsystem bilden, wobei es den Betrieb des variablen Ansaugsystems auf eine vereinfachte Weise und bei niedrigen Kosten stabilisiert. Das variable Ansaugsystem weist einen variablen Einlassventilschaft, ein Potentiometer, einen pneumatischen Aktuator, einen Vakuumschlauch, einen MAP Sensor, einen TPS und ein Steuergerät auf.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität von der koreanischen Anmeldung, Seriennummer 10-2003-0088990, eingereicht am 9. Dezember 2003, deren Offenbarung hiermit in ihrer Gesamtheit hierin mit einbezogen wird.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die den Betriebszustand eines variablen Ansaugsystems eines Fahrzeugs überwacht.

Hintergrund der Erfindung

Ein variables Ansaugsystem ist typischerweise dazu konfiguriert, die Länge eines Ansaugkanals, der sich bis zum Brennraum erstreckt, entsprechend dem Motorzustand zu ändern. Das variable Ansaugsystem verlängert daher den Ansaugkanal während einer niedrigen Geschwindigkeit und geringer Last, um die Ansaugträgheit und die Ansaugeffizienz zu erhöhen. Während einer hohen Geschwindigkeit und großer Last verkürzt das variable Ansaugsystem den Ansaugkanal, um die Ansaugeffizienz durch Senken des Ansaugwiderstands zu erhöhen.

Das konventionelle variable Ansaugsystem ändert den Ansaugkanal mittels Ventilen. Jedoch sammelt sich, wenn die Ventile nicht richtig arbeiten, eine große Menge schädlicher Materialien im Motorabgas und verschlechtert die Motorleistung, so dass eine regelmäßige Inspektion der Ventile notwendig ist.

Übersicht über die Erfindung

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind vorgesehen, um zu überwachen, ob Ventile, die ein variables Ansaugsystem bilden, richtig arbeiten, wobei sie den Betrieb des variablen Ansaugsystems auf eine vereinfachte Weise und bei niedrigen Kosten stabilisieren.

Eine Überwachungsvorrichtung für ein variables Ansaugsystem weist einen variablen Einlassventilschaft auf, der mit einer Mehrzahl von Klappen ausgestattet ist. Ein Potentiometer misst den Drehungsgrad des variablen Einlassventilschafts. Ein pneumatischer Aktuator dreht den variablen Einlassventilschaft. Ein Vakuumschlauch verbindet einen Druckausgleichbehälter und einen pneumatischen Aktuator, um den Betriebsdruck des pneumatischen Aktuators bereitzustellen. Ein Verteiler-Absolutdruck-Sensor (MAP = Manifold Absolute Pressure) ist benachbart zu dem Druckausgleichbehälter, der mit dem Vakuumschlauch verbunden ist, installiert. Ein Drosselklappenpositionssensor (TPS = Throttle Position Sensor) ist an einem Drosselklappenkörper platziert. Ein Steuergerät erfasst den Betriebszustand des variablen Einlassventilschaftes durch Empfangen von Signalen von dem Potentiometer, dem MAP-Sensor und dem TPS.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zum besseren Verstehen des Wesens und der Ziele der vorliegenden Erfindung, wird auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
1 eine Überwachungsvorrichtung eines variablen Ansaugsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 ein Potentiometer zeigt,
3 ein distales Ende eines variablen Einlassventilschafts zeigt, mit dem das Potentiometer aus 2 verbunden ist, und
4 einen Kopplungs-Zustand des Potentiometers aus 2 und des variablen Einlassventilschafts aus 3 zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bezugnehmend auf 1 weist eine Überwachungsvorrichtung eines variablen Ansaugsystems einen variablen Einlassventilschaft 3 auf, der eine Mehrzahl von Klappen 1 hat. Ein Potentiometer 5 misst den Drehungsgrad des variablen Einlassventilschafts 3. Ein pneumatischer Aktuator 7 dreht den variablen Einlassventilschaft 3. Ein Vakuumschlauch 9 verbindet einen Druckausgleichbehälter 11 und einen pneumatischen Aktuator 7, um Betriebsdruck des pneumatischen Aktuators 7 bereitzustellen. Ein Verteiler-Absolut-Drucksensor (MAP) 13 ist benachbart zu dem mit dem Vakuumschlauch 9 verbundenen Druckausgleichbehälter 11 angeordnet. Ein Drosselklappenpositionssensor (TPS) 17 befindet sich an einem Drosselklappenkörper 15. Ein Steuergerät 19 erkennt den Betriebszustand des variablen Einlassventilschaftes 3, indem es Signale vom Potentiometer 5, dem MAP Sensor 13 und dem TPS 17 empfängt.
Die Mehrzahl von Klappen 1 an dem variablen Einlassventilschaft 3 dreht sich, genau wie das konventionelle System, entsprechend der Drehung des variablen Einlassventilschaftes 3 und ändert die Länge des Ansaugkanals, der sich bis zur Brennkammer erstreckt.
Das Potentiometer 5 ist vorzugsweise ein Sensor, der identisch vom Typ her mit dem TPS 17 ist. Der TPS 17, der den Öffnungsgrad des Drosselventils misst, ist auch ein Potentiometer, das wenig kostet und dessen Ausgangssignal leicht verwendet werden kann. So kann ein Sensor, der den Öffnungsgrad des Drosselventils misst, durch eine Überwachungsvorrichtung des variablen Ansaugsystems ersetzt werden, wodurch der Betriebszustand des variablen Ansaugsystems zu niedrigen Kosten prüfbar ist.
Mit Bezug auf 2 ist das Potentiometer 5 mit einem linienförmigen Vorsprung 21 an einem distalen Ende eines Fühlerschaftes gebildet. Ein distales Ende des variablen Einlassventilschaftes 3 ist mit einer linienförmigen Nut 23 gebildet, in die der linienförmige Vorsprung 21 eingreift (siehe 3). Auf diese Weise ist das Potentiometer an dem variablen Einlassventilschaft 3 montiert, wie in 4 gezeigt.
Der Vakuumschlauch 9 ist mit einem Magnetventil 25 ausgerüstet. Daher variiert der Zustand des Vakuums, das zu dem pneumatischen Aktuator 7 weitergeleitet wird, wenn die Steuerung durch das Steuergerät 19 das Magnetventil 25 zurückhält. Dies ergibt eine Drehung des variablen Einlassventilschaftes 3.
Das Steuergerät 19 ist bevorzugt eine Motorsteuerungseinheit (ECU = Engine Control Unit), die den Motorbetriebszustand erkennt.
Die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Angenommen, dass aufgrund einer Unterbrechung der Verbindung des Vakuumschlauchs 9 und des pneumatischen Aktuators 7 der variable Einlassventilschaft 3 sich nicht dreht, obwohl das Steuergerät 19 ein Drehsignal an das Magnetventil 25 sendet, kann dann das Steuergerät 19 diese Fehlfunktion durch Signale von dem TPS 17, dem Potentiometer 5 und dem MAP Sensor 13 erkennen.
Das Steuergerät 19 ermittelt, dass der Vakuumschlauch 9 von dem pneumatischen Aktuator 7 getrennt ist, wenn der TPS 17 ein Drosselventil-geschlossen-Signal sendet, das Potentiometer 5 ein Klappen 1-geschlossen-Signal sendet und der MAP Sensor 13 ein Messwertsignal sendet, das nahe bei dem des Atmosphärendrucks ist.
Wenn der Motor läuft und das Drosselventil geschlossen ist, wird der Druckausgleichbehälter 11 mit einem Hochvakuum im Vergleich zum Atmosphärendruck gefüllt. Jedoch erzeugt, wenn der Vakuumschlauch 9 abgetrennt ist, der MAP Sensor 13 nahe bei dem Vakuumschlauch 9 ein Signal nahe dem Atmosphärendruck, und das Potentiometer 5 emittiert ein Signal, dass die Klappen 1 geschlossen sind.
Das Potentiometer 5 gibt eine Spannung aus, die auf der Differenz des elektrischen Widerstandswertes basiert, die als Antwort auf den Drehungsgrad der Klappe 1 und des variablen Einlassventilschaftes 3 erzeugt wurde. Das Steuergerät 19 überwacht und vergleicht die ausgegebene Spannung mit vorher aufgezeichneten Daten, die die Beziehung zwischen der Ausgangsspannung des Potentiometers 5 und dem Rotationswinkel der Klappen 1 betreffen, woraus ein exakter Überwachungsbetrieb resultiert.
Wie aus dem Vorhergehenden deutlich wird, gibt es bei der vorliegenden Erfindung einen Vorteil, dass die Ventile, die das variable Ansaugsystem bilden, überwacht werden durch eine einfache Vorrichtung, so dass ein stabiler Betrieb des variablen Ansaugsystems bei niedrigen Kosten erreicht wird.

Claims

Überwachungsvorrichtung eines variablen Ansaugsystems, die aufweist: einen variablen Einlassventilschaft (3), der mit einer Mehrzahl von Klappen (1) vorgesehen ist, ein Potentiometer (5), das den Drehungsgrad des variablen Einlassventilschaftes (3) misst, einen pneumatischen Aktuator (7), der den variablen Einlassventilschaft (3) dreht, einen Vakuumschlauch (9), der einen Druckausgleichbehälter (11) und den pneumatischen Aktuator (7) miteinander verbindet, um den Betriebsdruck des Aktuators (7) bereitzustellen, einen Verteiler-Absolutdruck-Sensor (13, MAP), der benachbart zu dem Druckausgleichbehälter (11) vorgesehen ist, der an den Vakuumschlauch (9) angeschlossen ist, einen Drosselklappenpositionssensor (17, TPS), der an einem Drosselklappenkörper (15) angeordnet ist, und ein Steuergerät (19), das den Betriebszustand des variablen Einlassventilschaftes (3) durch Empfangen von Signalen von dem Potentiometer (5), dem MAP Sensor (13) und dem TPS (17) erfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Potentiometer (5) ein Sensor ist, der identisch mit dem Typ des TPS (17) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Potentiometer (5) gebildet ist mit einem linienförmigen Vorsprung (21) an einem Ende eines Fühlerschaftes, und wobei der variable Einlassventilschaft (3) an einem Ende davon gebildet ist mit einer linienförmigen Nut (23), in die der linienförmige Vorsprung (21) eingreift.