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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zum
Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
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Aus
der
DE 100 29 858
A1 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben
einer Brennkraftmaschine mit einer Ladungsbewegungsklappe in einem
Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine bekannt. Dabei wird Kraftstoff
in mindestens zwei Betriebsarten direkt in einen Brennraum eingespritzt. Weiterhin
ist Gas über
das Ansaugrohr dem Brennraum zuführbar.
Das Gas kann mittels der Ladungsbewegungsklappe innerhalb des Brennraums
in eine vorgegebene Bewegung versetzt werden. Es ist ein Steuergerät zum Ausregeln
eines Klopfens der Brennkraftmaschine vorgesehen. In ein- und derselben
Betriebsart kann das Gas innerhalb des Brennraums einmal in die
vorgegebene Bewegung und einmal nicht in die vorgegebene Bewegung
versetzt werden, je nach Stellung der Ladungsbewegungsklappe. Durch
das Steuergerät
kann geprüft
werden, ob bei jeweils ausgeregeltem Klopfen der Brennkraftmaschine
der Zündwinkel
bei vorhandener vorgegebener Bewegung des Gases sich von dem Zündwinkel
bei nicht-vorhandener vorgegebener Bewegung des Gases wesentlich
unterscheidet. Auf diese Weise kann ein Defekt der Ladungsbewegungsklappe erkannt
werden und somit die Funktion der Ladungsbewegungsklappe diagnostiziert
werden.
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Offenbarung
der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben
dem gegenüber
den Vorteil, dass in mindestens einem Betriebszustand der Brennkraftmaschi ne
die Ladungsbewegungsklappe aus einer ersten vorgegebenen Position
in eine zweite vorgegebene Position verbracht wird, dass eine infolge
der Änderung
der Position der Ladungsbewegungsklappe auftretende Änderung
einer die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe ermittelt
wird, dass geprüft
wird, ob die Änderung
der die Luftzufuhr charakterisierenden Größe betragsmäßig einen ersten vorgegebenen
Schwellwert unterschreitet und dass frühestens in diesem Fall ein
Anzeichen für
das Vorliegen einer Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe erkannt
wird. Auf diese Weise lässt
sich die Funktion der Ladungsbewegungsklappe mit erheblich weniger
Aufwand diagnostizieren, ohne dass zusätzlich zu ohnehin vorhandenen
Sensoren weitere Sensoren erforderlich sind.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn im Falle der Erkennung eines Anzeichens
der Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe ein Zähler inkrementiert
wird und wenn eine Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe diagnostiziert
wird, wenn der Zählerstand
des Zählers
einen zweiten vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Auf diese Weise
lässt sich eine
Entprellung der Funktionsdiagnose der Ladungsbewegungsklappe realisieren,
die bei geeigneter Wahl des zweiten vorgegebenen Schwellwerts erst
nach mehrmalig erkanntem Anzeichen für das Vorliegen einer Fehlfunktion
der Ladungsbewegungsklappe eine solche Fehlfunktion zuverlässig und
sicher diagnostiziert.
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Die
Zuverlässigkeit
der Diagnose wird dabei erhöht,
wenn im Falle des betragsmäßigen Überschreitens
des ersten vorgegebenen Schwellwerts durch der die Änderung
der die Liftzufuhr charakterisierenden Größe der Zähler dekrementiert wird.
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Eine
weitere Steigerung der Zuverlässigkeit der
Diagnose wird erreicht, wenn die Inkrementierung und die Dekrementierung
unterschiedlich gewichtet werden, insbesondere wenn die Inkrementierung
höher gewichtet
wird als die Dekrementierung.
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Ferner
kann die Zuverlässigkeit
der Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe dadurch gesteigert
werden, dass die Ladungsbewegungsklappe von einer dritten vorgegebenen
Position in eine vierte vorgegebene Position verbracht wird, dass
eine infolge der Änderung
der Position der Ladungsbewegungsklappe auftretende Änderung der
die Luft zufuhr charakterisierenden Größe ermittelt wird, dass geprüft wird,
ob die Änderung
der die Luftzufuhr charakterisierenden Größe betragsmäßig einen dritten vorgegebenen
Schwellwert unterschreitet und dass ein Anzeichen für das Vorliegen
einer Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe erst unter dieser
zusätzlichen
Bedingung erkannt wird.
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Um
bei der Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe beide möglichen
Bewegungsrichtungen der Ladungsbewegungsklappe zu berücksichtigen
ist es vorteilhaft, wenn die Bewegung der Ladungsbewegungsklappe
von der ersten in die zweite vorgegebene Position in umgekehrter Richtung
zur Bewegung der Ladungsbewegungsklappe von der dritten in die vierte
vorgegebene Position verläuft.
Auch dadurch wird die Diagnose zuverlässiger.
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Der
Einfachheit halber kann dabei die dritte vorgegebene Position gleich
der zweiten vorgegebenen Position und/oder die vierte vorgegebene
Position gleich der ersten vorgegebenen Position gewählt werden.
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Besonders
einfach im Hinblick auf die Einstellung der vorgegebenen Positionen
der Ladungsbewegungsklappe wird die Diagnose dann, wenn die erste
vorgegebene Position und/oder die zweite vorgegebene Position als
Endposition oder Anschlag der Ladungsbewegungsklappe gewählt wird.
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Vorteilhaft
ist weiterhin, wenn als der mindestens eine Betriebszustand ein
Leerlaufbetrieb oder ein Schubbetrieb der Brennkraftmaschine gewählt wird.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die durch Änderung
der Position der Ladungsbewegungsklappe bewirkte Änderung
der die Luftzufuhr charakterisierenden Größe genügend groß ist, um die Diagnose der
Funktion der Ladungsbewegungsklappe zuverlässig durchführen zu können.
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Weiterhin
von Vorteil ist es, wenn geprüft wird,
ob unabhängig
von der Ladungsbewegungsklappe die die Luftzufuhr charakterisierende
Größe beeinflussende
Größen konstant
sind und die Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe nur
in diesem Fall freigegeben wird. Auf diese Weise wird eine Verfälschung
des Diagnoseergebnisses durch unabhängig von der Ladungsbewegungsklappe
die die Luftzufuhr charakterisierende Größe beeinflussende Größen vermieden
und somit die Zuverlässigkeit
der Diagnose erhöht.
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Vorteilhaft
ist weiterhin, wenn geprüft
wird, ob die zur Ermittlung der unabhängig von der Ladungsbewegungsklappe
die die Luftzufuhr charakterisierende Größe beeinflussenden Größen sowie
der die Luftzufuhr charakterisierenden Größe verwendeten Sensoren und
die die Luftzufuhr charakterisierende Größe beeinflussenden Stellglieder
fehlerfrei sind, und dass die Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe
nur in diesem Fall freigegeben wird. Auch auf diese Weise wird verhindert,
dass durch Fehler solcher Sensoren oder Stellglieder die Diagnose
der Funktion der Ladungsbewegungsklappe beeinflusst wird. Somit
lässt sich
auch auf diese Weise die Zuverlässigkeit
der Diagnose erhöhen.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn geprüft wird, ob vorgegebene Betriebsbedingungen
der Brennkraftmaschine in dem mindestens einen Betriebszustand erfüllt sind
und die Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe nur in
diesem Fall freigegeben wird. Auf diese Weise wird sichergestellt,
dass die in dem mindestens einen Betriebszustand vorliegenden Betriebsbedingungen
der Brennkraftmaschine ausreichen, um eine zur Diagnose der Funktion
der Ladungsbewegungsklappe ausreichende Änderung der die Luftzufuhr
charakterisierenden Größe bei der
Veränderung
der Position der Ladungsbewegungsklappe zu erzielen. Auch dies dient somit
zur Erhöhung
der Zuverlässigkeit
der Diagnose.
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In
vorteilhafter Weise kann als die die Luftzufuhr charakterisierende
Größe ein Luftmassenstrom oder
ein Saugrohrdruck oder ein zeitlicher Gradient einer dieser Größen gewählt werden.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine,
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2 ein
Funktionsdiagramm zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und
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3 einen
Ablaufplan für
einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahren.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 kennzeichnet 1 eine
Brennkraftmaschine, die beispielsweise ein Fahrzeug antreibt. Die Brennkraftmaschine 1 ist
beispielsweise als Ottomotor oder als Dieselmotor ausgebildet. Im
Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass die Brennkraftmaschine 1 als
Ottomotor ausgebildet ist. Bei der Brennkraftmaschine 1 ist
ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegbar.
Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 versehen,
der unter anderem durch den Kolben 2, ein Einlassventil 5 und
ein Auslassventil 6 begrenzt ist. Mit dem Einlassventil 5 ist
ein Luftkanal 7 und mit dem Auslassventil 6 ist
ein Abgasrohr 8 gekoppelt. Im Bereich des Einlassventils 5 und
des Auslassventils 6 ragen ein Einspritzventil 9 und
eine Zündkerze 10 in
den Brennraum 4. Über das
Einspritzventil 9 kann Kraftstoff in den Brennraum 4 eingespritzt
werden. Mit der Zündkerze 10 kann
der Kraftstoff in dem Brennraum 4 entzündet werden. In der Luftkanal 7 ist
eine drehbare Drosselklappe 11 angeordnet, über die
die dem Brennraum über
die Luftkanal 7 zuzuführende
Luftmenge beeinflussbar ist. Dabei ist die Menge der zugeführten Luft abhängig von
der Winkelstellung der Drosselklappe 11. Der Teil der Luftkanal 7 zwischen
der Drosselklappe 11 und dem Einlassventil 5 wird
auch als Saugrohr bezeichnet. Alternativ zur oben beschriebenen
Direkteinspritzung kann der Kraftstoff auch in das Saugrohr eingespritzt
werden. Im Saugrohr ist ein Saugrohrdrucksensor 40 angeordnet,
der den Saugrohrdruck kontinuierlich oder zu diskreten Zeitpunkten
oder Kurbelwinkeln misst und die Messwerte in Form eines Messsignals
an eine Steuerung 20 weiterleitet. Ferner ist im Bereich
des Zylinders 3 ein Drehzahlsensor 45 angeordnet,
der die Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 1 kontinuierlich
oder zu diskreten Zeitpunkten oder Kurbelwinkeln misst und die Messwerte
in Form eines Messsignals an die Steuerung 20 weiterleitet.
Ferner ist ein Drosselklappensensor 35, beispielsweise
in Form eines Potentiometers im Bereich der Drosselklappe 11 angeordnet,
der kontinuierlich oder zu diskreten Zeiten oder Kurbelwinkeln den
Drosselklappenwinkel misst und die Messwerte in Form eines Messsignals
an die Steuerung 20 weiterleitet. Die Steuerung 20 wiederum
steuert in dem Fachmann bekannter Weise die Stellung der Drosselklappe 11 an,
beispielsweise um einen vorgegebenen Fahrerwunsch abhängig von der
Stellung eines in 1 nicht dargestellten Fahrpedals
umzusetzen. Ferner steuert die Steuerung 20 das Einspritzventil 9 in
dem Fachmann bekannter Weise an, um beispielsweise ein vorgegebenes Luft- /Kraftstoffgemischverhältnis im
Brennraum 4 zu erzielen. Die Steuerung 20 steuert
weiterhin die Zündkerze 10 in
dem Fachmann bekannter Weise an, beispielsweise um einen vorgegebenen
Zündwinkel
einzustellen, beispielsweise zur Aufheizung eines im Abgasrohr 8 angeordneten
und in 1 nicht dargestellten Katalysators oder zur Bildung
einer vorgegebenen Momentenreserve. Einlassventil 5 und
Auslassventil 6 können
in dem Fachmann bekannter Weise über
eine gemeinsame oder jeweils separate Nockenwelle angesteuert werden
oder vollvariabel von der Steuerung 20. Stromab der Drosselklappe 11 ist
in der Luftkanal 7 eine schwenkbare Ladungsbewegungsklappe 21 angeordnet.
Die Position der Ladungsbewegungsklappe 21 ist ebenfalls
von der Steuerung 20 zwischen einem ersten Endanschlag 25 und
einem zweiten Endanschlag 30 einstellbar. Liegt dabei die
Ladungsbewegungsklappe 21 am ersten Endanschlag 25 an,
so ist die Ladungsbewegungsklappe 21 vollständig geschlossen.
Liegt die Ladungsbewegungsklappe 21 am zweiten Endanschlag 30 an,
so ist sie vollständig
geöffnet.
Stromauf der Drosselklappe 11 und zusätzlich oder alternativ zum
Saugrohrdrucksensor 40 ist ein Luftmassenmesser 300 im
Luftkanal 7 angeordnet, der den Luftmassenstrom zum Brennraum 4 kontinuierlich
oder zu diskreten Zeitpunkten oder Kurbelwinkeln misst und die Messwerte
in Form eines Messsignals an die Steuerung 20 weiterleitet.
Der Luftmassenmesser 300 kann beispielsweise als Heißfilmluftmassenmesser
oder als Ultraschallluftmassenmesser in dem Fachmann bekannter Weise
ausgebildet sein.
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In
der 1 ist der vollständig geschlossene Zustand der
Ladungsbewegungsklappe 21 dargestellt. Der geöffnete Zustand
der Ladungsbewegungsklappe kann dadurch erreicht werden, dass die Ladungsbewegungsklappe 21 in
Richtung des in 1 dargestellten Pfeils geschwenkt
wird. Schlägt sie
dabei am zweiten Endanschlag 30 an, so ist sie vollständig geöffnet. In
dem gezeigten geschlossenen Zustand der Ladungsbewegungsklappe 21 kann in
dem in der 1 dargestellten, unteren Bereich des
Saugrohrs bei geöffnetem
Einlassventil 5 keine Luft bzw. kein Gas in den Brennraum 4 der
Brennkraftmaschine 1 gelangen. Stattdessen kann das Gas
nur entsprechend dem in der 1 angegebenen
Pfeil 22 über
den oberen Bereich des Saugrohrs an dem Einlassventil 5 vorbei
in den Brennraum 4 gelangen. Das gemäß dem Pfeil 22 in
den Brennraum 4 einströmende
Gas führt
innerhalb des Brennraums 4 eine walzenartige oder drallartige
Bewegung durch. Dies ist in der 1 mit dem
Pfeil 23 angedeutet. Die walzenförmige Bewegung kann optional
durch eine in 1 dargestellte entsprechende
Ausnehmung 24 in dem Kolben 2 der Brennkraftmaschine 1 unterstützt werden.
Wird der Kraftstoff über
das Einspritzventil 9 eingespritzt, so wird dieser Kraftstoff
von dem einströmenden
Gas mitgerissen.
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Das
Gas mit dem Kraftstoff führt
die walzenartige oder drallartige Bewegung durch und gelangt schließlich direkt
zu der Zündkerze 10.
Durch eine entsprechende Ansteuerung der Zündkerze 10 seitens
der Motorsteuerung 20 kann diese in genau demjenigen Zeitpunkt
gezündet
werden, in dem das Gas mit dem Kraftstoff bei der Zündkerze 10 ankommt.
Damit ist es möglich,
den von dem Einspritzventil 9 eingespritzten Kraftstoff
zu der Zündkerze 10 zu
transportieren und dort zu zünden.
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Bei
vollständig
geschlossener Stellung der Ladungsbewegungsklappe 21 wird
die Ladungsbewegung im Brennraum 4 erhöht. Dadurch wird die Verbrennung
stabiler und der Verbrennung kann über ein in 1 nicht
dargestelltes externes Abgasrückführsystem
mehr Abgas zugeführt
werden. Dadurch sinkt der Kraftstoffverbrauch. Da die Ladungsbewegung
erhöht
wird, sind bestimmte Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 1 entsprechend
der Position der Ladungsbewegungsklappe 21 anzupassen.
Diese sind beispielsweise der Zündwinkel,
Größen, die für die Ermittlung
der der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luftmasse dienen und
der Vorlagerungswinkel des Einspritzventils 9. Eine in
falscher Position stehende Ladungsbewegungsklappe 21 führt demnach
auch dazu, dass die Brennkraftmaschine 1 mit falschen Betriebsparametern
betrieben wird. In dieser Situation ist nicht auszuschließen, dass
die Brennkraftmaschine 1 im Dauerbetrieb geschädigt wird.
Deshalb ist eine Funktionsprüfung
der Ladungsbewegungsklappe 21 unerlässlich.
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Ist
hingegen die Ladungsbewegungsklappe 21 vollständig geöffnet, befindet
sie sich also in dem in der 1 nicht
dargestellten vollständig
geöffneten
Zustand am zweiten Endanschlag 30, so entsteht keine walzenartige
oder drallartige Bewegung des in den Brennraum 4 einströmenden Gases.
Dies ergibt sich daraus, dass bei vollständig geöffneter Ladungsbewegungsklappe 21 das
Gas aus dem Saugrohr über
den gesamten Querschnitt an dem Einlassventil 5 vorbei
in den Brennraum 4 einströmen kann. Dabei weist das einströmende Gas
keine besondere Strömungsrichtung
mehr auf, so dass auch keine besondere Bewegung, insbesondere keine
walzenartige Bewegung innerhalb des Brennraums 4 der Brennkraftmaschine 1 entsteht.
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Es
wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Ladungsbewegungsklappe
21 bei
Brennkraftmaschinen mit einem Einlassventil pro Zylinder verwendet
werden kann, jedoch in gleicher Weise auch bei Brennkraftmaschinen
mit zwei oder mehr Einlassventilen pro Zylinder. Weiterhin wird
darauf hingewiesen, dass die Ladungsbewegungsklappe
21 dadurch
ersetzt werden kann, dass bei einer Brennkraftmaschine mit zwei
Einlassven tilen pro Zylinder nur eines dieser beiden Einlassventile
geöffnet
wird. Durch das zweite verschlossen bleibende Einlassventil erhält das in
den Brennraum einströmende
Gas in diesem Fall eine etwa drallartige Bewegung innerhalb des
Brennraums. Dieser Sachverhalt ist auch bereits aus der
DE 100 29 858 A1 bekannt,
deren Offenbarung ausdrücklich
Teil des vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiels sein soll.
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Erfindungsgemäß ist es
nun vorgesehen, dass in mindestens einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 die
Ladungsbewegungsklappe 21 aus einer ersten vorgegebenen
Position in eine zweite vorgegebene Position verbracht wird, dass eine
in Folge der Änderung
der Position der Ladungsbewegungsklappe 21 auftretende Änderung
einer die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine 1 bzw. zum Brennraum 4 charakterisierenden
Größe ermittelt wird,
das geprüft
wird, ob die Änderung
der die Luftzufuhr charakterisierenden Größe betragsmäßig einen ersten vorgegebenen
Schwellwert unterschreitet und das frühestens in diesem Fall ein
Anzeichen für das
Vorliegen einer Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe 21 erkannt
wird. Dabei kann als erste vorgegebene Position beispielsweise der
erste Endanschlag 25 und als zweite vorgegebene Position beispielsweise
der zweite Endanschlag 30 gewählt werden. Die erste vorgegebene
Position der Ladungsbewegungsklappe 21 kann aber auch beliebig zwischen
einschließlich
dem ersten Endanschlag 25 und einschließlich dem zweiten Endanschlag 30 gewählt werden.
Auch die zweite vorgegebene Position der Ladungsbewegungsklappe 21 kann
beliebig zwischen einschließlich
dem ersten Endanschlag 25 und einschließlich dem zweiten Endanschlag 30 gewählt werden.
Die erste vorgegebene Position sollte sich jedoch von der zweiten
vorgegebenen Position unterscheiden. Der erste vorgegebene Schwellwert
kann beispielsweise auf einem Prüfstand
derart geeignet appliziert werden, dass Änderungen der die Luftzufuhr
charakterisierenden Größe, die
betragsmäßig oberhalb
des ersten vorgegebenen Schwellwertes liegen, eindeutig auf die
Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der ersten vorgegebenen
Position zur zweiten vorgegebenen Position zurückzuführen sind, wohingegen eine Änderung
der die Luftzufuhr charakterisierenden Größe, die betragsmäßig unter
dem ersten vorgegebenen Schwellwert liegt, eindeutig auf eine Fehlfunktion
der Ladungsbewegungsklappe 21 zurückzuführen ist, wenn diese von der
ersten vorgegebenen Position in die zweite vorgegebene Position
verbracht werden soll. Als die Luftzufuhr charakterisierende Größe kann
der vom Saugrohrdrucksensor 40 gemessene Saugrohrdruck oder
der vom Luftmassenmesser 300 gemessene Luftmassenstrom
oder der zeitliche Gradient des Saugrohrdruckes oder des Luftmassenstroms
ge wählt
werden. Im Folgenden wird beispielhaft und ohne Beschränkung der
Allgemeinheit als die Luftzufuhr charakterisierende Größe der Saugrohrdruck betrachtet.
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2 zeigt
ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann dabei software- und/oder hardwaremäßig in der Motorsteuerung 20 implementiert
sein, sie wird im Folgenden der Einfachheit halber mit der Motorsteuerung 20 gleichgesetzt.
Die Motorsteuerung 20 umfasst dabei eine Positioniereinheit 60,
die die Ladungsbewegungsklappe 21 zur Bewegung von der
ersten vorgegebenen Position in die zweite vorgegebene Position
ansteuert. Ferner weist die Steuerung 20 eine Ermittlungseinheit 65 auf,
die mit der Positioniereinheit 60 synchronisiert ist und während der
Ansteuerung der Ladungsbewegungsklappe 21 zur Bewegung
von der ersten vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position
die Änderung
des Saugrohrdruckes ermittelt, wozu ihr vom Saugrohrdrucksensor 40 die
entsprechenden Messwerte zugeführt
werden. Die Ermittlungseinheit 65 gibt die während der
Ansteuerung zur Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der ersten vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position
ermittelte Änderung
des Saugrohrdruckes an eine Prüfeinheit 70 weiter,
wo die Änderung
des Saugrohrdruckes betragsmäßig mit
dem ersten vorgegebenen Schwellwert verglichen wird, der in einem ersten
Schwellwertspeicher 95 der Motorsteuerung 20 abgelegt
ist. Für
den Fall, dass die Änderung
des Saugrohrdruckes betragsmäßig den
ersten vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, gibt die Prüfeinheit 70 ein
Setzsignal an einen Zähler 15 ab,
andernfalls ein Rücksetzsignal.
Empfängt
der Zähler 15 ein
Setzsignal, so wird er ausgehend von seinem aktuellen Zählerstand,
ursprünglich
ausgehend von einem Startwert, beispielsweise von Null, inkrementiert.
Der Zählerstand
wird vom Zähler 15 an
eine Diagnoseeinheit 55 weitergeleitet, die den Zählerstand
mit einem zweiten vorgegebenen Schwellwert aus einem zweiten Schwellwertspeicher 100 der
Motorsteuerung 20 vergleicht. Stellt die Diagnoseeinheit 55 fest, dass
der Zählerstand
den zweiten vorgegebenen Schwellwert überschreitet, so diagnostiziert
sie eine Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe 21 und gibt
ein entsprechendes Fehlersignal F ab. Auf das Fehlersignal F hin
wird beispielsweise eine Warnlampe an einem Kombinationsinstrument
des Fahrzeugs und/oder eine akustische Warnmeldung generiert. Zusätzlich oder
alternativ kann ein Notlauf der Brennkraftmaschine 1 eingeleitet
werden. Zusätzlich
oder alternativ kann die Brennkraftmaschine auch abgeschaltet werden.
Im Falle des Notlaufs der Brennkraftmaschine 1 kann die
Brennkraftmaschine 1 mit voreingestellten Betriebsparametern
betrieben werden, die die Brennkraftmaschine 1 im Dauerbetrieb nicht
schädigen
können.
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Die
Gewichtung des Inkrements und/oder des Dekrements kann auch beliebig
anders gewählt werden,
je nach dem wie schnell und wie zuverlässig eine Fehlfunktion der
Ladungsbewegungsklappe 21 diagnostiziert werden soll. So
kann beispielsweise das Inkrement auch den Wert 3 umfassen und das Dekrement
des Wert 1 oder das Inkrement den Wert 4 und das Dekrement den Wert
2 oder in beliebig anderer Kombination.
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Der
zweite vorgegebene Schwellwert wird beispielsweise auf einem Prüfstand derart
geeignet appliziert, dass nach einer hinreichenden Anzahl von Inkrementierungen
des Zählers 15,
d. h. von Anzeichen für
das Vorliegen einer Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe 21 eine
solche Fehlfunktion zuverlässig
diagnostiziert werden kann, andererseits jedoch die Anzahl der für die Diagnose
der Fehlfunktion erforderlichen Anzeichen möglichst gering ist, um die
Fehlfunktion möglichst
frühzeitig
diagnostizieren zu können.
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Die
Zuverlässigkeit
der Diagnose der Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe 21 kann
optional dadurch erhöht
werden, dass im Falle des Empfangs eines Rücksetzsignals, d. h. im Falle
des betragsmäßigen Überschreitens
oder Erreichens des ersten vorgegebenen Schwellwertes durch die Änderung
des Saugrohrdruckes der Zähler 15 dekrementiert
wird. Dabei kann es optional vorgesehen sein, die Inkrementierung
des Zählers 15 und
die Dekrementierung des Zählers 15 unterschiedlich
zu gewichten, beispielsweise in dem die Inkrementierung stärker gewichtet
wird als die Dekrementierung. So kann beispielsweise im Falle des
Empfangs eines Setzsignals der Zähler 15 um
den Wert zwei inkrementiert werden, im Falle des Empfangs eines
Rücksetzsignals
hingegen um den Wert eins dekrementiert werden.
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Die
Zuverlässigkeit
der Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe 21 kann
weiterhin dadurch erhöht
werden, dass die Ladungsbewegungsklappe 21 von einer dritten
vorgegebenen Position in eine vierte vorgegebene Position verbracht wird,
dass eine infolge der Änderung
der Position der Ladungsbewegungsklappe 21 auftretende Änderung des
Saugrohrdruckes ermittelt wird, dass geprüft wird, ob die Änderung
des Saugrohrdruckes betragsmäßig einen
dritten vorgegebenen Schwellwert unterschreitet und dass ein Anzeichen
für das
Vorliegen einer Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe 21 erst
unter dieser zusätzlichen
Bedingung erkannt wird. Somit erzeugt die Prüfeinheit 70 in diesem
Fall erst dann ein Setzsignal, wenn einerseits die Änderung
des Saugrohrdruckes bei der Ansteuerung der Ladungsbewegungsklappe 21 zur
Bewegung von der ersten vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen
Position betragsmäßig den
ersten vorgegebenen Schwellwert unterschreitet und andererseits
die Änderung
des Saugrohrdruckes bei der Ansteuerung der Ladungsbewegungsklappe 21 zur
Bewegung von der dritten vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen
Position betragsmäßig den
dritten vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Der dritte vorgegebene
Schwellwert kann dabei ebenfalls im ersten Schwellwertspeicher 95 abgelegt
sein. Der dritte vorgegebene Schwellwert kann ebenfalls beispielsweise auf
einem Prüfstand
derart geeignet appliziert werden, dass Änderungen des Saugrohrdruckes,
die sich durch Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der dritten vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen Position
ergeben, betragsmäßig oberhalb
des dritten vorgegebenen Schwellwertes liegen, wohingegen Änderungen
des Saugrohrdruckes, die sich aufgrund einer fehlerhaften Funktion
der Ladungsbewegungsklappe 21 bei deren Ansteuerung zur
Bewegung von der dritten vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen
Position ergeben, betragsmäßig unterhalb
des dritten vorgegebenen Schwellwertes liegen.
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Dabei
kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass als dritte vorgegebene
Position eine beliebige Position zwischen dem ersten Endanschlag 25 und
dem zweiten Endanschlag 30 gewählt wird. Entsprechend kann
es vorgesehen sein, dass als vierte vorgegebene Position eine beliebige
Position zwischen dem ersten Endanschlag 25 und dem zweiten Endanschlag 30 gewählt wird.
Dabei sollte lediglich sichergestellt sein, dass die dritte vorgegebene
Position von der vierten vorgegebenen Position verschieden ist.
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Optional
kann es vorgesehen sein, die dritte vorgegebene Position und die
vierte vorgegebene Position so zu wählen, dass die Bewegung der
Ladungsbewegungsklappe 21 von der dritten vorgegebenen
Position in die vierte vorgegebene Position in umgekehrter Richtung
verläuft
im Vergleich zur Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der ersten vorgegebenen Position in die zweite vorgegebene Position.
Somit wird für
die Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe 21 die
Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 in ihre beiden möglichen
Bewegungsrichtungen berücksichtigt
und damit die Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe 21 zuverlässiger gemacht.
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Weiterhin
kann optional beispielsweise die dritte vorgegebene Position gleich
der zweiten vorgegebenen Position gewählt werden. In diesem Fall kann
die Diagnose nach Erreichen der zweiten vorgegebenen Position ausgehend
von der ersten vorgegebenen Position un mittelbar durch Bewegung
der Ladungsbewegungsklappe 21 in die vierte vorgegebene
Position fortgesetzt werden, so dass die Diagnosefunktion mit minimalem
Zeitaufwand realisiert werden kann. Entsprechendes gilt, wenn die
vierte vorgegebene Position gleich der ersten vorgegebenen Position
gewählt
wird und die Diagnosefunktion somit ausgehend von der dritten vorgegebenen
Position für
die Ladungsbewegungsklappe 21 nach Erreichen der vierten
vorgegebenen Position unmittelbar durch Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der vierten vorgegebenen Position in die zweite vorgegebene Position
fortgesetzt werden kann.
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Weiterhin
kann es optional vorgesehen sein, dass einerseits die dritte vorgegebene
Position gleich der zweiten vorgegebenen Position und andererseits die
vierte vorgegebene Position gleich der ersten vorgegebenen Position
gewählt
werden. Auf diese Weise wird nicht nur in der zuvor beschriebenen
Weise der Zeitaufwand für
die Realisierung der Diagnosefunktion minimiert sondern zudem kann
auch der erste vorgegebene Schwellwert betragsmäßig gleich dem dritten vorgegebenen
Schwellwert gewählt
werden, da die Ladungsbewegungsklappe 21 von der ersten
vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position den gleichen
Weg zurücklegt
wie von der dritten vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen
Position, lediglich in unterschiedlicher Bewegungsrichtung. Dies
verringert den Applikationsaufwand und erleichtert die Auswertung
bei der Diagnose.
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Eine
weitere Vereinfachung ergibt sich, wenn die erste vorgegebene Position
als eine der beiden Endanschläge 25, 30 der
Ladungsbewegungsklappe 21 gewählt wird. Die Einstellung eines
solchen Endanschlages für
die Position der Ladungsbewegungsklappe 21 lässt sich
mit weniger Aufwand, insbesondere Steuerungsaufwand, seitens der
Positioniereinheit 60 realisieren, als dies bei der Einstellung
einer vorgegebenen Zwischenposition zwischen dem ersten Endanschlag 25 und
dem zweiten Endanschlag 30 der Fall ist. Entsprechendes
gilt, wenn die zweite vorgegebene Position, die dritte vorgegebene
Position und/oder die vierte vorgegebene Position der Ladungsbewegungsklappe 21 als
Endanschlag 25, 30 gewählt wird.
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Eine
weitere Vereinfachung ergibt sich, wenn sowohl die erste vorgegebene
Position als auch die zweite vorgegebene Position bzw. sowohl die
dritte vorgegebene Position als auch die vierte vorgegebene Position
als Endanschlag 25, 30 der Ladungsbewegungsklappe 21 gewählt werden.
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Somit
kann beispielsweise gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
die erste vorgegebene Position und die vierte vorgegebene Position
als erster Endanschlag 25 und die zweite vorgegebene Position
und die dritte vorgegebene Position als zweiter Endanschlag 30 der
Ladungsbewegungsklappe 21 gewählt werden. Alternativ kann
beispielsweise die erste vorgegebene Position und die vierte vorgegebene
Position der Ladungsbewegungsklappe 21 als zweiter Endanschlag 30 und
die zweite vorgegebene Position und die dritte vorgegebene Position
der Ladungsbewegungsklappe 21 als erster Endanschlag 25 gewählt werden.
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Die
Durchführung
der beschriebenen Diagnosefunktion eignet sich besonders in solchen
Betriebszuständen
der Brennkraftmaschine 1, in denen bei der Bewegung der
Ladungsbewegungsklappe 21 von der ersten vorgegebenen Position
zur zweiten vorgegebenen Position bzw. von der dritten vorgegebenen
Position zur vierten vorgegebenen Position jeweils zu einer ausreichend
großen Änderung
des Saugrohrdrucks führt,
um anhand des ersten vorgegebenen Schwellwerts bzw. des dritten
vorgegebenen Schwellwerts eine eindeutige Unterscheidung zwischen
einer fehlerfrei funktionierenden Ladungsbewegungsklappe 21 und
einer fehlerhaft funktionierenden Ladungsbewegungsklappe 21 treffen
zu können.
Ein solcher Betriebszustand der Brennkraftmaschine ist beispielsweise
der Leerlaufbetriebszustand oder der Schubbetriebszustand mit oder
ohne Befeuerung der Zylinder der Brennkraftmaschine 1. Wird
die beschriebene Diagnosefunktion beispielsweise im unbefeuerten
Schubbetrieb der Brennkraftmaschine 1 durchgeführt, in
dem keine Zündung
und Einspritzung von Kraftstoff erfolgt, dann hat die Bewegung der
Ladungsbewegungsklappe 21 von der ersten vorgegebenen Position
zur zweiten vorgegebenen Position bzw. von der dritten vorgegebenen Position
zur vierten vorgegebenen Position keinen Ruck der von der Brennkraftmaschine 1 betriebenen Antriebseinheit
zur Folge, sodass der Fahrer des Fahrzeugs von der Durchführung der
Diagnosefunktion nichts bemerkt. Die Diagnosefunktion lässt sich somit
für den
Fahrer besonders komfortabel durchführen.
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Im
befeuerten Schubbetrieb, der beispielsweise bei hohen Temperaturen
im Abgasstrang aus Katalysatorschutzgründen im Falle des Vorhandenseins
eines Katalysators im Abgasrohr 8 der Brennkraftmaschine 1 durchgeführt wird,
und bei dem sowohl Kraftstoff eingespritzt als auch das Luft-/Kraftstoff-Gemisch
im Brennraum 4 gezündet wird,
führt die
Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der ersten vorgegebenen
Position zur zweiten vorgegebenen Position bzw. von der dritten vorgegebenen
Position zur vierten vorgegebenen Position gegebenenfalls zu einem
geringfügigen Ruck
im Antriebsstrang.
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Je
mehr Betriebszustände
der Brennkraftmaschine 1, die sich in der beschriebenen
Weise für die
Durchführung
der Diagnosefunktion eignen, zur Durchführung der Diagnosefunktion
zugelassen werden, umso häufiger
kann die Diagnosefunktion durchgeführt werden und umso besser
und zuverlässiger
kann die Funktion der Ladungsbewegungsklappe 21 überwacht
werden.
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Das
Vorliegen eines solchen Betriebszustands kann bei beispielsweise
in dem Fachmann bekannter Weise detektiert werden. So kann der Leerlaufbetriebszustand
beispielsweise mit Hilfe eines Leerlaufschalters 85 und
der Schubbetrieb beispielsweise mit Hilfe eines Fahrpedalschalters 90 detektiert
werden. Der Leerlaufschalter 85 detektiert den Leerlaufbetriebszustand
dann, wenn kein Getriebegang eingelegt oder das Getriebe in Neutralstellung ist.
Der Fahrpedalschalter 90 detektiert den Schubbetrieb der
Brennkraftmaschine 1 dann, wenn bei eingelegtem Gang oder
bei einem Automatikgetriebe in Fahrstellung das Fahrpedal losgelassen
ist. Detektiert der Leerlaufschalter 85 den Leerlaufbetrieb
der Brennkraftmaschine 1, so sendet er ein Setzsignal an ein
ODER-Glied 80. Detektiert der Fahrpedalschalter 90 bei
eingelegtem Gang oder Automatikgetriebe in Fahrstellung einen Schubbetrieb
der Brennkraftmaschine 1, so sendet er ebenfalls ein Setzsignal
an das ODER-Glied 80. Der Ausgang des ODER-Glieds 80 ist
gesetzt, wenn mindestens einer seiner beiden Eingänge gesetzt
ist. Der Ausgang des ODER-Glieds 80 ist der Positioniereinheit 60 zugeführt. Empfängt die Positioniereinheit 60 vom
ODER-Glied 80 ein Setzsignal, so erkennt es, dass ein Betriebszustand
der Brennkraftmaschine vorliegt, in dem die Diagnosefunktion durchgeführt werden
kann. Als Freigabebedingung kann außerdem von der Positioniereinheit 60 geprüft werden,
ob seit dem Start der Brennkraftmaschine 1 bereits eine
vorgegebene Anzahl von Leerlaufbetriebszuständen oder Schubbetriebszuständen der
Brennkraftmaschine 1 eingestellt wurden. Die Diagnosefunktion
wird dann von der Positioniereinheit 60 erst dann freigegeben
und veranlasst, wenn die vorgegebene Anzahl von Leerlauf- oder Schubbetriebszuständen der
Brennkraftmaschine 1 seit dem Start der Brennkraftmaschine 1 bereits
vorgelegen hat. Auch auf diese Weise kann sichergestellt werden,
dass für
die Durchführung
der Diagnosefunktion ein stabiler Motorlauf der Brennkraftmaschine 1 ohne
unerwünschte
Drehzahlunterschwinger vorliegt.
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In
diesem Fall prüft
die Positioniereinheit 60 optional, ob unabhängig von
der Ladungsbewegungsklappe 21 den Saugrohrdruck beeinflussende Größen der
Brennkraftmaschine 1 konstant sind. Nur in diesem Fall
wird dann die Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe 21 freigegeben,
da sie andernfalls verfälscht
würde und
somit nicht mehr zuverlässig
wäre. Da
auf dem Saugrohrdruck nicht nur die Ladungsbewegungsklappe 21 einen
Einfluss hat, müssen
die anderen beeinflussenden Faktoren, wie beispielsweise die Drosselklappe 11,
die Motordrehzahl, eine gegebenenfalls vorhandene Tankentlüftung und
eine gegebenenfalls vorhandene Abgasrückführung während der Durchführung der
Diagnosefunktion auf Konstanz überwacht
werden. Dies wird im Beispiel nach 2 von der
Positioniereinheit 60 durchgeführt, die während der Durchführung der
Diagnosefunktion im Beispiel nach 2 die Drosselklappe 11 zur
Einhaltung einer konstanten Position ansteuert und zugleich das
Signal des Drosselklappensensors 35 auf Konstanz überwacht.
Weiterhin soll im vorliegenden Ausführungsbeispiel angenommen sein,
dass zwar keine Tankentlüftung aber
eine Abgasrückführung vorliegt,
sodass die Positioniereinheit 60 auch ein Abgasrückführventil 50 während der
Durchführung
der Diagnosefunktion in eine konstante Position steuert und anhand
einer geeigneten Lagerückmeldung
während
der Durchführung
der Diagnosefunktion prüft,
ob die Position des Abgasrückführventils 50 während der
Durchführung der
Diagnosefunktion konstant ist. Ferner ist der Positioniereinheit 60 zu
diesem Zweck auch das Signal des Drehzahlsensors 45 zugeführt, das
von der Positioniereinheit 60 während der Durchführung der
Diagnosefunktion ebenfalls auf Konstanz überwacht wird. Ist eine der
auf Konstanz überwachten
Größen während der
Durchführung
der Diagnosefunktion nicht konstant, so bricht die Positioniereinheit 60 die Durchführung der
Diagnosefunktion ab und teilt dies entsprechend über die Ermittlungseinheit 65 den
anderen an der Durchführung
der Diagnosefunktion beteiligten Komponenten, insbesondere der Diagnoseeinheit 55 mit.
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Ferner
prüft die
Positioniereinheit 60, ob die zur Ermittlung der unabhängig von
der Ladungsbewegungsklappe 21 den Saugrohrdruck beeinflussenden
Größen sowie
des Saugrohrdrucks verwendeten Sensoren und die den Saugrohrdruck
beeinflussenden Stellglieder fehlerfrei sind. Dabei kann es optional
vorgesehen sein, dass die Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe 21 nur
in diesem fehlerfreien Fall freigegeben wird, um die entsprechenden
unerwünschten
Fehleinflüsse
auf die Änderung des
Saugrohrdrucks bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 auszuschließen und
die Zuverlässigkeit
des Diagnoseergebnisses zu erhöhen.
Somit ist es optional vorgesehen, dass die Positioniereinheit 60 anhand
des vom Drehzahlsensor 45 und des vom Drosselklappenpotentiometers 35 empfangenen
Signals beispielsweise mittels jeweils einer dem Fachmann bekannten
Plausibilisierungsfunktion prüft,
ob die beiden Sensoren während
der Durchführung
der Diagnosefunktion fehlerfrei sind. Dabei kann der Positioniereinheit 60 auch
das Signal des Saugrohrdrucksensors 40 zugeführt sein,
um in dem Fachmann bekannter Weise zu prüfen, ob das Signal des Saugrohrdrucksensors 40 plausibel
und somit der Saugrohrdrucksensor 40 fehlerfrei ist. In
jedem Fall und in dem Fachmann bekannter Weise kann die Positioniereinheit 60 die
Funktion der Drosselklappe 11 und das Abgasrückführventils 50 auf
Fehlerfreiheit während
der Durchführung
der Diagnosefunktion prüfen.
Auch kann die Positioniereinheit 60 die Funktion des Einlassventils 5 und
des Auslassventils 6, die ebenfalls den Saugrohrdruck beeinflussen,
in dem Fachmann bekannter Weise während der Durchführung der
Diagnosefunktion auf Fehlerfreiheit prüfen, was in 2 aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
jedoch nicht dargestellt ist. Sobald an einem der beschriebenen
Sensoren, 35, 40, 45 oder an einem der
beschriebenen Stellglieder 5, 6, 11, 50 von der
Positioniereinheit 60 während
der Durchführung der
Diagnosefunktion ein Fehler detektiert wurde, veranlasst die Positioniereinheit 60 in
der zuvor beschriebenen Weise ein Sperren oder Abbrechen der aktuell
durchgeführten
Diagnosefunktion. Im Falle des Vorhandenseins eines Tankentlüftungsventils kann
auch dieses von der Positioniereinheit 60 auf Fehlerfreiheit überprüft werden,
wobei auch das Tankentlüftungsventil
abhängig
von seiner Position den Saugrohrdruck beeinflusst.
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Weiterhin
kann es optional vorgesehen sein, dass die Positioniereinheit 60 prüft, ob vorgegebene Betriebsbedingungen
der Brennkraftmaschine 1 in dem mindestens einen Betriebszustand,
also in diesem Beispiel im Leerlauf- oder Schubbetrieb erfüllt sind.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Diagnose der Ladungsbewegungsklappe 21 nur
in diesem Fall freigegeben wird. So ergibt sich eine ausreichende
Trennschärfe
des Saugrohrdrucks zur Unterscheidung einer fehlerfreien oder einer
fehlerhaften Funktion der Ladungsbewegungsklappe 21, also eine
entsprechend ausreichende Änderung
des Saugrohrdrucks bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der ersten vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position
bzw. von der dritten vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen
Position erst bei einer Motordrehzahl oberhalb eines beispielsweise
auf einem Prüfstand
geeignet applizierten Drehzahlschwellwerts. Die Positioniereinheit 60 prüft somit
anhand des vom Drehzahlsensor 45 empfangenen Signals, ob
die Motordrehzahl größer als
diese Motordrehzahlschwelle ist und gibt die Durchführung der
Diagnosefunktion nur dann frei, wenn die vom Motordrehzahlsensor 45 gelieferte
Motordrehzahl oberhalb dieses Schwellwerts liegt. Ferner kann als
vorgegebene Betriebsbedingung von der Positioniereinheit 60 auch
geprüft
werden, ob seit dem Start der Brennkraftmaschine eine vorgegebene
Zeit abgelaufen ist, um sicherzustellen, dass die Brennkraftmaschine 1 stabil
läuft und
somit keine Drehzahlunterschwinger zu erwarten sind, die das Diagnoseergebnis
verfälschen
könnten,
weil sie die Trennschärfe
des Saug rohrdrucks beeinflussen. Der Ablauf der vorgegebenen Zeit
seit dem Start der Brennkraftmaschine wird der Positioniereinheit 60 von
einem Zeitglied 75 beispielsweise mittels eines Setzsignals
mitgeteilt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Positioniereinheit 60 die
Durchführung der
Diagnosefunktion erst dann freigibt, wenn sie vom Zeitglied 75 das
Setzsignal empfängt.
Die vorgegebene Zeit kann dabei beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet
appliziert werden, derart, dass zum einen sichergestellt ist, dass
nach dem Start der Brennkraftmaschine 1 keine unerwünschten
Drehzahlunterschwinger mehr auftreten können und andererseits sichergestellt
ist, dass diese vorgegebene Zeit so klein wie möglich eingestellt ist.
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Als
vorgegebene Drehzahlschwelle hat sich ein Wert von mindestens 3000
Umdrehungen pro Minute als geeignet herausgestellt, insbesondere
und beispielsweise ein Wert von 4000 Umdrehungen pro Minute. Je
nach Wahl dieser Drehzahlschwelle ergibt sich dabei eine Änderung
des Saugrohrdrucks bei einer Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 vom
ersten Endanschlag 25 zum zweiten Endanschlag 35 bzw.
vom zweiten Endanschlag 35 zum ersten Endanschlag 25 in
Höhe von
20 bis zu 100 mbar für
eine fehlerfreie funktionierende Ladungsbewegungsklappe 21.
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In 3 ist
ein Ablaufplan für
einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
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Nach
dem Start des Programms liest die Positioniereinheit 60 das
Signal des ODER-Glieds 80 ein,
das Informationen über
das Vorliegen des Schub- oder des Leerlauf-Betriebszustands liefert. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 205 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 205 prüft
die Positioniereinheit 60, ob vom ODER-Glied 80 ein
Setzsignal empfangen wird, also ob Schub- oder Leerlaufbetrieb der
Brennkraftmaschine 1 vorliegt. Ist dies der Fall, so wird
zu einem Programmpunkt 210 verzeigt, andernfalls wird zu
Programmpunkt 200 zurück
verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 210 liest die Positioniereinheit 60 die
Signale des Drosselklappenpotentiometers 35, des Saugrohrdrucksensors 40 und
des Drehzahlsensors 45 sowie Plausibilisierungsinformationen
des Einlassventils 5, des Auslassventils 6, der Drosselklappe 11 und
des Abgasrückführventils 50, gegebenenfalls
eines nicht dargestellten Tankentlüftungsventils ein. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 215 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 215 prüft
die Positioniereinheit 60, ob die genannten Sensoren 35, 40, 45 und Stellglieder 5, 6, 11, 50 und
gegebenenfalls das Tankentlüftungsventil
fehlerfrei funktionieren. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 220 verzweigt,
andernfalls, also wenn einer der genannten Sensoren oder Stellglieder
nicht fehlerfrei ist, wird zu Programmpunkt 200 zurück verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 220 veranlasst die Positioniereinheit 60 die
Drosselklappe 11 und das Abgasrückführventil 50 und gegebenenfalls
das Tankentlüftungsventil
zur Einstellung einer konstanten Position für die Durchführung der
Diagnosefunktion und empfängt
vom Drosselklappenpotentiometer 35 bzw. mittels Lagerückmeldung
in dem Fachmann bekannter Weise ggf. vom Abgasrückführventil 50 und gegebenenfalls
vom Tankentlüftungsventil
Informationen über
die Position der genannten Stellglieder sowie das Signal vom Drehzahlsensor 45.
Das Veranlassen der Einstellung der konstanten Position der genannten
Stellglieder ist dabei lediglich optional. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 225 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 225 prüft
die Positioniereinheit 60 anhand der vom Drosselklappenpotentiometer 35 bzw.
der Lagerückmeldung
ggf. des Abgasrückführventils 50 und
gegebenenfalls des Tankentlüftungsventils,
ob die Position dieser Stellglieder konstant ist und anhand des
Signals des Drehzahlsensors 45, ob die Motordrehzahl konstant
ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 230 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 200 zurück verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 230 liest die Positioniereinheit 60 das
Signal des Drehzahlsensors 45 und des Zeitglieds 75 ein.
Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 235 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 235 prüft
die Positioniereinheit 60, ob die vom Drehzahlsensor 45 empfangene
Drehzahl größer als
die vorgegebene Drehzahlschwelle ist und ob vom Zeitglied 75 ein
Setzsignal empfangen wurde. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 240 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 200 zurück verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 240 veranlasst die Positioniereinheit 60 die
Ladungsbewegungsklappe 21 zur Bewegung von der ersten vorgegebenen
Position zur zweiten vorgegebenen Position. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 245 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 245 liest die Ermittlungseinheit 65 die Änderung
des Saugrohrdrucks ein, die sich aufgrund der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der ersten vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position
ergibt. Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 250 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 250 prüft
die Prüfeinheit 70,
ob die Änderung
des Saugrohrdrucks betragsmäßig größer oder
gleich dem ersten vorgegebenen Schwellwert ist. Ist dies der Fall,
so wird zu einem Programmpunkt 255 verzweigt, andernfalls
wird zu einem Programmpunkt 285 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 255 veranlasst die Positioniereinheit 60 eine
Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der dritten
vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen Position. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 260 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 260 ermittelt die Ermittlungseinheit 65 die Änderung
des Saugrohrdrucks, die sich infolge der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der dritten vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen Position
ergibt. Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 265 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 265 prüft
die Prüfeinheit 70,
ob die Änderung
des Saugrohrdrucks aus Programmpunkt 260 betragsmäßig größer oder
gleich dem dritten vorgegebenen Schwellwert ist. Ist dies der Fall,
so wird zu einem Programmpunkt 270 verzweigt, andernfalls
wird zu Programmpunkt 285 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 270 wird der Zähler 15 dekrementiert.
Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 275 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 275 prüft
die Diagnoseeinheit 55, ob der Zählerstand größer als
der zweite vorgegebene Schwellwert ist. Ist dies der Fall, so wird
zu einem Programmpunkt 280 verzweigt, andernfalls wird
zu Programmpunkt 200 zurück verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 280 gibt die Diagnoseeinheit 55 das
Fehlersignal F ab. Anschließend
wird das Programm verlassen.
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Bei
Programmpunkt 285 wird der Zähler 15 inkrementiert.
Anschließend
wird zu Programmpunkt 275 verzweigt.
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Der
Ablaufplan nach 3 stellt eine Alternative zu
dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
insofern dar, als es für
die Inkrementierung des Zählers 15 und
damit das Erkennen eines Anzeichens für das Vorliegen einer Fehlfunktion
der Ladungsbewegungsklappe 21 beim Ablaufplan nach 3 ausreicht,
wenn die Änderung
des Saugrohrdrucks bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der ersten vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position
betragsmäßig den ersten
vorgegebenen Schwellwert unterschreitet oder wenn die Änderung
des Saugrohrdrucks bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der
dritten vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen Position
betragsmäßig den
dritten vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Eine Dekrementierung
des Zählers 15 findet
dabei nur dann statt, wenn sowohl die Änderung des Saugrohrdrucks
bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der
ersten vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position betragsmäßig den
ersten vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet und auch die Änderung
des Saugrohrdrucks bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der dritten vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen Position
betragsmäßig den
dritten vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet.
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Im
zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird der Zähler 15 nur
dann inkrementiert, wenn sowohl die Änderung des Saugrohrdrucks
bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der ersten
vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position betragsmäßig den
ersten vorgegebenen Schwellwert unterschreitet und wenn die Änderung
des Saugrohrdrucks bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der dritten vorgegebenen Position in die vierte vorgegebene Position
betragsmäßig den
dritten vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Der Zähler 15 wird
dabei dann dekrementiert, wenn die Änderung des Saugrohrdrucks
bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der
ersten vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position betragsmäßig den
ersten vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet oder wenn die Änderung
des Saugrohrdrucks bei der Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von
der dritten vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen Position
betragsmäßig den
dritten vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet.
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Beiden
Alternativen gemeinsam ist es, dass im einen Fall für die Dekrementierung
des Zählers 15 (Ablaufplan
nach 3) und im anderen Fall für die Inkrementierung des Zählers 15 sowohl
die Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der ersten
vorgegebenen Position zur zweiten vorgegebenen Position als auch
die Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der dritten
vorgegebenen Position zur vierten vorgegebenen Position ausgewertet werden
muss. Alternativ dazu kann es vorgesehen sein, sowohl für die Inkrementierung
als auch für
die Dekrementierung des Zählers 15 nur
die Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 21 von der ersten vorgegebenen
Position zur zweiten vorgegebenen Position oder nur die Bewegung
der Ladungsbewegungsklappe 21 von der dritten vorgegebenen
Position zur vierten vorgegebenen Position durch Vergleichen des
Betrags der damit verbundenen Änderung des
Saugrohrdrucks mit dem ersten vorgegebenen Schwellwert bzw. mit
dem dritten vorgegebenen Schwellwert auszuwerten.
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In 2 ist
gestrichelt eine Verbindung zwischen dem Drehzahlsensor 45 und
dem ersten Schwellwertspeicher 95 dargestellt. Dies ermöglicht es
gemäß einer
alternativen Ausführungsform
im ersten Schwellwertspeicher 95 eine Kennlinie für den ersten
vorgegebenen Schwellwert und/oder für den dritten vorgegebenen
Schwellwert abzulegen und zwar in Abhängigkeit von der Motordrehzahl.
So kann der Betrag des ersten vorgegebenen Schwellwerts bzw. der
Betrag des dritten vorgegebenen Schwellwerts mit zunehmender Motordrehzahl
größer gewählt werden,
wodurch die Zuverlässigkeit
der Diagnosefunktion an die während
der Durchführung
der Diagnosefunktion vorliegende aktuelle und konstant gehaltene
Motordrehzahl angepasst werden kann und somit ihre Zuverlässigkeit
unabhängig
von der Motordrehzahl gewährleistet
ist.
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Vorstehend
wurde die Diagnose der Funktion der Ladungsbewegungsklappe 21 anhand
der als Saugrohrdruck gewählten
die Luftzufuhr charakterisierenden Größe beschrieben. Alternativ
kann wie beschrieben der Luftmassenstrom oder der zeitliche Gradient
des Saugrohrdrucks oder des Luftmassenstroms gewählt werden. Die Funktion der
Ladungsbewegungsklappe 21 kann auch unter Verwendung mehrerer
oder aller der genannten Größen diagnostiziert
werden. So kann optional beispielsweise eine Fehlfunktion der Ladungsbewegungsklappe 21 nur dann
diagnostiziert werden, wenn die Änderung mehrerer
oder aller die Luftzufuhr charakterisierenden Größen betragsmäßig den
ihnen jeweils zugeordneten ersten vorgegebenen Schwellwert unterschreiten
als Folge der Verbringung der Ladungsbewegungsklappe 21 aus
der ersten vorgegebenen Position in die zweite vorgegebene Position
in mindestens einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine.