DE102006035605B4

DE102006035605B4 - System und Verfahren zum Erfassen eines Fehlers in einem Fluidkreis einer Stößel-Ölverteilerbaueinheit eines Motors

Info

Publication number: DE102006035605B4
Application number: DE102006035605A
Authority: DE
Inventors: Mike M. Macomb Mc Donald; William C. Clinton Township Albertson
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: DE102006035605A1; US20070028877A1; CN100451312C; US7302921B2; CN1908385A

Abstract

Fehlererfassungssystem zum Erfassen eines Fehlers in einer Stößel-Ölverteilerbaueinheit (LOMA) eines Motors mit bedarfsabhängigem Hubraum, der in einer aktivierten und in einer deaktivierten Betriebsart betreibbar ist, umfassend:
zumindest einen Fluidkreis der LOMA, der wahlweise Druckfluid bereitstellt, um den Betrieb des Motors zwischen der aktivierten und der deaktivierten Betriebsart zu regulieren;
einen Sensor, der auf den Fluiddruck der LOMA reagiert und basierend darauf ein Drucksignal erzeugt; und
ein Steuermodul, das ein Steuersignal zum Umschalten des Betriebs des Motors zwischen der aktivierten und der deaktivierten Betriebsart ausgibt und das basierend auf einem ersten Druck vor dem Umschalten zwischen den Betriebsarten und auf einem zweiten Druck nach dem Umschalten zwischen den Betriebsarten eine Druckdifferenz bestimmt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zum Erfassen eines Fehlers in einem Fluidkreis einer Stößel-Ölverteilerbaueinheit eines Motors.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Einige Brennkraftmaschinen umfassen Motorsteuersysteme, die Zylinder unter Niederlastsituationen deaktivieren. Zum Beispiel kann ein Achtzylindermotor unter Verwendung von vier Zylindern betrieben werden, um durch Verringerung von Pumpverlusten die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Dieser Prozess wird allgemein als Betrieb mit bedarfsabhängigem Hubraum oder mit Zylinderabschaltung (DOD von displacement an demand) bezeichnet. Der Betrieb unter Verwendung aller Motorzylinder wird als eine aktivierte Betriebsart bezeichnet. Eine deaktivierte Betriebsart bezieht sich auf den Betrieb unter Verwendung von weniger als allen Zylindern des Motors (d. h. ein oder mehrere Zylinder sind nicht aktiv).
In der deaktivierten Betriebsart arbeiten weniger Zylinder. Im Ergebnis steht weniger Antriebsdrehmoment zur Verfügung, um den Fahrzeugantriebsstrang und Zubehör (z. B. Lichtmaschine, Kühlmittelpumpe, Klimaanlagen-Kompressor) anzutreiben. Dagegen wird als Folge des verringerten Kraftstoffverbrauchs (d. h. den deaktivierten Zylindern wird kein Kraftstoff zugeführt) der Motorwirkungsgrad erhöht. Da die deaktivierten Zylinder keine Frischluft komprimieren, werden die Pumpverluste ebenfalls verringert.
Zur Aktivierung und Deaktivierung von Auswahlzylindern des Motors ist eine Stößel-Ölverteilerbaueinheit (LOMA, englisch „lifter oil manifold assembly”) realisiert. Die LOMA umfasst Stößel und Solenoide, die entsprechenden Zylindern zugeordnet sind. Die Solenoide werden wahlweise erregt, um einen Hydraulikfluidfluss zu den Stößeln zu ermöglichen, um den Zylinderbetrieb zu sperren und dadurch die entsprechenden Zylinder zu deaktivieren.
Aus der US 2002/0189575 A1 ist es bekannt, bei einem System zur Steuerung einer Zylinderabschaltung mit hydraulisch betätigten Verstellelementen, die über Magnetventile angesteuert werden, die Verzögerungszeit zwischen dem Ansteuersignal und der Betätigung der Verstellelemente zu ermitteln.
Ferner offenbart die US 6,688,275 B2 ein Steuerungssystem für eine mittels Magnetventilen angesteuerte und hydraulisch betätigte Zylinderabschaltvorrichtung, bei dem der Versorgungsöldruck vor Umschaltung auf die deaktivierte Betriebsart auf einen maximalen Wert erhöht wird und vor Umschaltung auf den aktivierten Betrieb abgesenkt wird; auch hier wird mittels eines Drucksensors der Fluid- bzw. Öldruck überwacht.
Darüber hinaus betrifft die DE 101 13 457 A1 ein System zur Ansteuerung der Spulen von Magnetventilen, die der hydraulischen Betätigung eines Cabriodaches zugeordnet sind.
Es ist möglich, dass eines oder mehrere der Solenoide stecken bleiben könnten oder zu langsam betätigt werden könnten und veranlassen könnten, dass das System nicht ordnungsgemäß arbeitet. Im Ergebnis muss möglicherweise die LOMA ersetzt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, dafür Sorge zu tragen, dass die LOMA eines Motors stets ordnungsgemäß arbeitet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend umfasst ein Fehlererfassungssystem zum Erfassen eines Fehlers in einer Stößel-Ölverteilerbaueinheit (LOMA) eines Motors mit bedarfsabhängigem Hubraum, der in einer aktivierten und in einer deaktivierten Betriebsart betreibbar ist, zumindest einen Fluidkreis der LOMA, der wahlweise Druckfluid bereitstellt, um den Betrieb des Motors zwischen der aktivierten und der deaktivierten Betriebsart zu regulieren. Ferner umfasst das Fehlererfassungssystem einen Sensor, der auf den Fluiddruck der LOMA reagiert und basierend darauf ein Drucksignal erzeugt. Ein Steuermodul gibt ein Steuersignal zum Umschalten des Betriebs des Motors zwischen der aktivierten und der deaktivierten Betriebsart aus. Ferner bestimmt das Steuermodul eine Druckdifferenz basierend auf einem ersten Druck vor dem Umschalten zwischen den Betriebsarten und auf einem zweiten Druck nach dem Umschalten zwischen den Betriebsarten.
Gemäß einem Merkmal bestimmt das Steuermodul ein GUT/SCHLECHT-Status-Ereignis des zumindest einen Fluidkreises basierend auf der Druckdifferenz und auf einem vorgegebenen Druckdifferenzbereich.
Gemäß einem weiteren Merkmal wird der Druckdifferenzbereich durch einen oberen Druckwert und durch einen unteren Druckwert definiert.
Gemäß einem weiteren Merkmal gibt das Steuermodul ein SCHLECHT-Status-Ereignis des zumindest einen Fluidkreises an, wenn die Druckdifferenz niedriger als der untere Druckwert ist.
Gemäß einem nochmals weiteren Merkmal gibt das Steuermodul ein SCHLECHT-Status-Ereignis des zumindest einen Fluidkreises an, wenn die Druckdifferenz größer als der obere Druckwert ist.
Gemäß abermals weiteren Merkmalen umfasst der zumindest einen Fluidkreis ein Solenoid, das wahlweise einen Fluss von Druckfluid zu einem Stößel freigibt, der einem Zylinder des Motors zugeordnet ist. Das Steuermodul berechnet die Druckdifferenz basierend auf einem ersten Druck, bevor das Solenoid den Fluss von Druckfluid freigibt, und auf einem zweiten Druck, nachdem das Solenoid den Fluss von Druckfluid freigibt.
Gemäß einem nochmals weiteren Merkmal erfasst das Steuermodul einen fehlerhaften Fluidkreis, wenn die Anzahl der SCHLECHT-Status-Ereignisse einen vorgegebenen SCHLECHT-Status-Bereich übersteigt.
Außerdem wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 8 oder des Anspruchs 14 aufweist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 ein Funktionsblockschaltplan ist, der einen Fahrzeugkraftübertragungsstrang veranschaulicht, der ein Zylinderabschaltungs-Motorsteuersystem (DOD-Motorsteuersystem) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 eine Teilquerschnittsansicht des DOD-Motors ist, der eine Stößel-Ölverteilerbaueinheit (LOMA) und einen Einlassventiltrieb umfasst.
3 eine Teildraufsicht ist, die eine LOMA veranschaulicht;
4A und 4B Graphen sind, die den Öldruck der LOMA veranschaulichen, der über eine Zeitdauer vor und nach dem Betrieb des Motors in der aktivierten und in der deaktivierten Betriebsart gemäß der vorliegenden Erfindung abgetastet wurde;
5 eine graphische Darstellung eines X-von-Y-Zählers gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
6 ein Ablaufplan ist, der Schritte eines Verfahrens zum Erfassen von Fehlern in einer LOMA veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Aus Klarheitsgründen werden in den Zeichnungen zur Identifizierung ähnlicher Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet. Wie es hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff ”Aktiviert” auf den Betrieb unter Verwendung aller Motorzylinder. Der Begriff ”Deaktiviert” bezieht sich auf den Betrieb unter Verwendung von weniger als allen Zylindern des Motors (wobei einer oder mehrere Zylinder nicht aktiv sind). Wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff ”Modul” auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), auf eine elektronische Schaltung, auf einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und auf einen Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, auf eine Kombinationslogikschaltung und/oder auf andere geeignete Komponenten, die die gewünschte Funktionalität bereitstellen.
Nunmehr anhand von 1 umfasst ein Motorsystem 10 einen Motor 12 und ein Getriebe 14. Das Getriebe 14 kann ein Automatikgetriebe oder ein Handschaltgetriebe sein, das über einen entsprechenden Drehmomentwandler oder über eine entsprechende Kupplung 16 von dem Motor angetrieben wird.
Eine Drosselklappe 18 reguliert den Luftfluss in ein Saugrohr 20. Das Saugrohr 20 liefert die Luft in Zylinder 22, wo sie mit Kraftstoff gemischt und verbrannt wird, um Kolben (nicht gezeigt) anzutreiben. Während des Motorbetriebs können einer oder mehrere Zylinder 22' wahlweise deaktiviert werden. Obgleich 1 8 Zylinder zeigt, ist festzustellen, dass der Motor 12 zusätzliche oder weniger Zylinder umfassen kann. Zum Beispiel werden Motoren betrachtet, die 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylinder besitzen. In dem Motor 12 ist eine Stößel-Ölverteilerbaueinheit (LOMA) 24 realisiert, die Auswahlzylinder 22', wie weiter unten diskutiert wird, deaktiviert. Darüber hinaus umfasst das Motorsystem 10 einen Motordrehzahl-Sensor 25, einen Saugrohrabsolutdruck-Sensor (MAP-Sensor) 26 und einen Drosselklappenstellungs-Sensor (TPS) 27. Der Motordrehzahl-Sensor 25 erzeugt ein Signal, das die Motordrehzahl angibt. Der MAP-Sensor erzeugt ein Signal, das einen Druck des Saugrohrs 20 angibt. Der TPS 27 erzeugt ein Signal, das eine Stellung der Drosselklappe 18 angibt. Ein Steuermodul 28 steht mit dem Motor 12 und mit den verschiedenen Sensoren und Stellgliedern in Verbindung, um wie unten diskutiert wahlweise Zylinder 22 zu deaktivieren.
Ein Fahrzeugbetreiber manipuliert ein Fahrpedal (nicht gezeigt), um die Drosselklappe 18 zu regulieren. Das Steuermodul 28 gibt basierend auf der Stellung des Fahrpedals ein Drosselklappensteuersignal aus. Ein Drosselklappenstellglied (nicht gezeigt) stellt basierend auf dem Drosselklappensteuersignal die Drosselklappe 18 ein, um den Luftfluss in den Motor 12 zu regulieren.
Wenn vorgegebene Bedingungen eintreten, kann das Steuermodul 28 den Motor 12 in der deaktivierten Betriebsart betreiben. Obgleich einer oder mehrere Zylinder 22' deaktiviert werden können, werden in einer beispielhaften Ausführungsform N/2 Zylinder 22' deaktiviert. Wenn die Auswahlzylinder 22' deaktiviert werden, erhöht das Steuermodul 28 die Leistungsabgabe der aktivierten Zylinder 22. Die Einlass- und Auslassschlitze (nicht gezeigt) der deaktivierten Zylinder 22' werden geschlossen, um den Kraftstoffverbrauch und die Pumpverluste zu verringern.
Die Motorlast kann basierend auf dem Einlass-MAP, auf der Zylinderbetriebsart und auf der Motordrehzahl bestimmt werden. Insbesondere gilt die Motorlast als niedrig, wenn der MAP für eine gegebene RPM unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, wobei der Motor 12 möglicherweise in der deaktivierten Betriebsart betrieben werden kann. Falls der MAP für die gegebene RPM über dem Schwellenwert liegt, gilt die Motorlast als hoch, wobei der Motor 12 in der aktivierten Betriebsart betrieben wird.
Nunmehr anhand von 2 umfasst ein Einlassventiltrieb 29 des Motors 12 ein Einlassventil 30, einen Kipphebel 32 und eine Stößelstange 34, die jedem Zylinder 22' zugeordnet sind. Der Motor 12 umfasst eine drehbar angetriebene Nockenwelle 36 mit mehreren daran angeordneten Ventilnocken 38. Eine Nockenoberfläche 40 der Nocken 38 ist mit den Stößelstangen 34 in Eingriff, um die Einlassschlitze 42, in denen die Einlassventile 30 positioniert sind, zyklisch zu öffnen und zu schließen. Das Einlassventil 30 ist durch ein Vorbelastungselement (nicht veranschaulicht) wie etwa durch eine Feder in eine geschlossene Stellung vorbelastet. Im Ergebnis wird die Vorbelastungskraft über den Kipphebel 32 auf die Stößelstange 34 übertragen, was veranlasst, dass die Stößelstange 34 gegen die Nockenoberfläche 40 drückt.
Während sich die Nockenwelle 36 dreht, erzeugt der Nocken 38 eine lineare Bewegung der entsprechenden Stößelstange 34. Während sich die Stößelstange nach außen bewegt, wird veranlasst, dass der Kipphebel 32 um eine Achse (A) schwenkt. Das Schwenken des Kipphebels 32 erzeugt eine Bewegung des Einlassventils 30 in eine geöffnete Stellung, wodurch der Einlassschlitz 42 geöffnet wird. Während sich die Nockenwelle 36 weiter dreht, bringt die Vorbelastungskraft das Einlassventil 30 in eine geschlossene Stellung. Auf diese Weise wird der Einlassschlitz 42 zyklisch geöffnet, um den Lufteinlass zu ermöglichen.
Obgleich in 2 der Einassventiltrieb 29 des Motors 12 veranschaulicht ist, ist festzustellen, dass der Motor 12 ebenfalls einen Auslassventiltrieb (nicht gezeigt) umfasst, der auf ähnliche Weise arbeitet. Genauer umfasst der Auslassventiltrieb ein Auslassventil, einen Kipphebel und eine Stößelstange, die jedem Zylinder 22' zugeordnet sind. Die Drehung der Nockenwelle 36 erzeugt eine wechselseitige Bewegung der Auslassventile, um die zugeordneten Auslassschlitze, ähnlich wie es oben für den Einlassventiltrieb 29 beschrieben worden ist, zu öffnen und zu schließen.
Die LOMA 24 leitet eine Zufuhr von Hydraulikfluid zu mehreren Fluidkreisen. Üblicherweise ist jedem Satz von Zylinderventilen ein einzelner Fluidkreis zugeordnet. Ein einzelner Fluidkreis umfasst ein Solenoid 50 und wenigstens einen Stößel 52. Wie im Folgenden diskutiert wird, reguliert das Solenoid 50 den Druck des Hydraulikfluids zu dem Stößel 52, der den Auswahlzylindern 22 zugeordnet ist. Die Auswahlzylinder 22' sind jene, die beim Betrieb des Motors 12 in der deaktivierten Betriebsart deaktiviert sind. Die Stößel 52 sind in den Einlass- und Auslassventiltrieben angeordnet, um eine Kopplung zwischen den Nocken 38 und den Stößelstangen 34 zu schaffen. Üblicherweise gibt es zwei Stößel 52 (einen Stößel 52 für das Einlassventil 30 und einen Stößel für das Auslassventil), die für jeden Auswahlzylinder 22' vorgesehen sind. Allerdings ist festzustellen, dass jedem Auswahlzylinder 22' zusätzliche Stößel 52 zugeordnet sein können (d. h. mehrere Einlass- oder Auslassventile pro Zylinder 22'). Ferner umfasst die LOMA 24 einen oder mehrere Drucksensoren 54, die mit dem Steuermodul 28 in Verbindung stehen und ein Drucksignal erzeugen, das für die LOMA 24 einen Druck des Hydraulikfluids angibt.
Nunmehr anhand von 3 ist die LOMA 24 schematisch veranschaulicht. Ein einzelner Fluidkreis 48 umfasst ein Solenoid 50, ein Paar Stößel 52 und ein Ventil 56. Ferner umfasst der Fluidkreis 48 einen Zähler 60, der mit dem Steuermodul in Verbindung steht und, wie im Folgenden diskutiert wird, inkrementiert wird, wenn der Fluidkreis 48 einen Fehler erfährt.
Das Solenoid 50 steht mit dem Steuermodul 28 in Verbindung und betätigt wahlweise das damit gekoppelte Ventil 56 zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung. Obgleich bei jedem Auswahlzylinder 22 ein Solenoid 50 gezeigt ist (d. h. ein Solenoid für zwei Stößel), können zusätzliche oder weniger Solenoide 50 realisiert sein. Die Stellung des Ventils 56 reguliert den Fluss des zu dem Stößel 52 gelieferten Hydraulikfluids. In der geschlossenen Stellung sperrt das Ventil 56 den Druckhydraulikfluidfluss zu dem entsprechenden Stößel 52. In der geöffneten Stellung liefert das Ventil 56 über einen Fluiddurchlass (nicht gezeigt) einen Druckfluidfluss zu dem entsprechenden Stößel 52. Der Stößel 52 wird basierend auf einer Zufuhr von Hydraulikfluid hydraulisch zwischen der ersten und der zweiten Betriebsart betätigt. Die erste bzw. die zweite Betriebsart entspricht der aktivierten bzw. der deaktivierten Betriebsart des Motors 12.
Obgleich dies nicht veranschaulicht ist, wird hier eine kurze Beschreibung eines beispielhaften Solenoids 50 gegeben, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu schaffen. Das Solenoid 50 umfasst üblicherweise eine Solenoidspule, einen Tauchkolben und eine mechanische Kopplung wie etwa das Ventil 56. Der Tauchkolben (nicht gezeigt) ist koaxial in der Spule angeordnet und schafft eine mechanische Kopplung zwischen dem Solenoid 50 und dem Ventil 56. Der Tauchkolben wird durch eine Vorbelastungskraft relativ zu der Spule in eine erste Stellung vorbelastet. Die Vorbelastungskraft kann durch ein Vorbelastungselement wie etwa eine Feder oder durch ein Druckfluid erteilt werden. Das Solenoid 50 wird durch Zuführen eines elektrischen Stroms zu der Spule erregt, was eine magnetische Kraft entlang der Spulenachse erzeugt. Die magnetische Kraft erzeugt eine lineare Bewegung des Tauchkolbens in eine zweite Stellung. In der ersten Stellung hält der Tauchkolben das Ventil in seiner geschlossenen Stellung, um den Druckhydraulikfluidfluss zu den entsprechenden Stößeln zu sperren. In der zweiten Stellung betätigt der Tauchkolben das Ventil 56 in seine geöffnete Stellung, um den Druckhydraulikfluidfluss zu den entsprechenden Stößeln freizugeben.
Wenn das Steuermodul 28 den Betrieb der deaktivierten Betriebsart des Motors 12 beginnt, fließt das Hydraulikfluid überall in der LOMA 24 und wird zu jedem der entsprechenden Stößel 52 gelenkt.
Das Steuermodul 28 umfasst ein Diagnosesystem, das basierend auf dem Fluiddruck und auf den Fehlern, die entsprechenden Fluidkreisen zugeordnet sind, den Betrieb der LOMA 24 bestimmt. Das Steuermodul 28 empfängt ein Drucksignal und bestimmt basierend auf einer Druckdifferenz und auf einem vorgegebenen Druckdifferenzbereich einen GUT/SCHLECHT-Status eines Fluidkreises 48. Genauer wird vor dem Erregen eines spezifischen Solenoids 50 ein erster Druckwert (P_PRE) gespeichert, der einem spezifischen Fluidkreis 48 (C_N) entspricht. Das Steuermodul 28 wählt basierend auf der momentanen Stellung des Motors zu dem Zeitpunkt, zu dem es die Entscheidung trifft, den Motor in die deaktivierte Betriebsart zu überführen, das erste zu erregende Solenoid aus. Da die momentane Stellung des Motors zum Übergangszeitpunkt als eine Zufallsfunktion gedacht werden kann, kann das Erregen des ersten Solenoids als eine Zufallsfunktion betrachtet werden. Die Zufallsauswahl stellt sicher, dass während eines Antriebsszenariums jeder Fluidkreis 48 bewertet wird. Nach dem Erregen des ersten Solenoids 50 bestimmt das Steuermodul 28 den Zeitpunkt, zu dem der Fluiddruck der LOMA 24 wegen Öffnens des Magnetventils 56 abnimmt. Das Steuermodul 28 gewinnt einen programmierten Zeitparameter (t_{DEAC_SOL_RESPONSE}) wieder und berechnet einen Zeitpunkt, zu dem der Fluiddruck minimal ist (t_MIN). Bei t_MIN speichert das Steuermodul 28 einen zweiten Druckwert (P_POST). Der Parameter t_{DEAC_SOL_RESPONSE} ist in der US 2002/0189575 A1 ausführlicher diskutiert, deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
Ferner bestimmt das Steuermodul 28 basierend auf P_PRE und P_POST eine Druckdifferenz (ΔP) und vergleicht das Ergebnis mit einem vorgegebenen Druckdifferenzbereich (P_RANGE). ^PRANGE ist so definiert, dass es einen vorgegebenen oberen Druckwert (P_H) und einen vorgegebenen unteren Druckwert (P_L) besitzt. Wenn ΔP P_H übersteigt oder wenn ΔP kleiner als P_L ist, gibt das Steuermodul 28 durch Inkrementieren des dem entsprechenden Fluidkreis 48 zugeordneten Zählers 60 ein SCHLECHT-Status-Ereignis an. Obgleich die Zähler 60 extern gezeigt sind, können die Zähler 60 in dem Steuermodul 28 realisiert sein.
Nunmehr anhand der 4A und 4B sind beispielhafte Graphen gezeigt, die den Öldruck der LOMA 24 veranschaulichen, der über eine Zeitdauer vor und nach dem Betrieb des Motors 12 in der aktivierten und in der deaktivierten Betriebsart abgetastet worden ist. 4A zeigt ein tatsächliches Öldrucksignal, das bei dem Öldrucksensor 54 erscheint, wenn der erste Elektrohydraulikkreis 48 erregt wird. Der Öldrucksensor 54 misst den Öldruck der LOMA 24 und gibt ein analoges Signal an das Steuermo dul 28 aus. Das analoge Öldrucksignal wird gefiltert, um Rauschen zu entfernen, bevor es in ein digitales Signal umgesetzt wird. Das digitale Öldrucksignal wird weiter skaliert und numerisch in technische Maßeinheiten umgesetzt.
4B zeigt das Öldrucksignal, nachdem es gefiltert und digital umgesetzt worden ist. Der Messwert A konnte zum Zeitpunkt = 0,04 Sekunden genommen werden. Der Messwert B konnte zum Zeitpunkt = 0,07 s genommen werden. Der Druckabfall ist eine Folge des Ölflusses in das Magnetventil 56. Die Druckdifferenz zwischen diesen Messwerten konnte berechnet werden, um eine Fehler/Kein-Fehler-Entscheidung zu treffen. Es wird nur der erste Fluidkreis 48, der erregt wird, analysiert, da spätere Fluidkreise große Mengen Hydraulikrauschen in dem Drucksignal haben, was ungenaue Messungen veranlassen kann.
Nunmehr anhand von 5 ist eine graphische Darstellung eines X-von-Y-Zählers veranschaulicht. Die Zähler 60 sind gemäß drei vorgegebenen SCHLECHT-Status-Ereignisbereichenen charakterisiert. Der erste SCHLECHT-Status-Ereignisbereich (RANGE_FAULT) besitzt einen oberen Schwellenwert, der gleich einem ersten vorgegebenen Wert ist, und einen unteren Schwellenwert, der gleich einem zweiten vorgegebenen Schwellenwert ist. Der zweite SCHLECHT-Status-Ereignisbereich (RANGE_{POS_FAULT}) besitzt einen oberen Schwellenwert, der gleich einem dritten vorgegebenen Wert ist, und einen unteren Schwellenwert, der gleich einem vierten vorgegebenen Wert ist. Der dritte SCHLECHT-Status-Ereignisbereich (RANGE_{NO_FAULT}) besitzt einen oberen Schwellenwert, der gleich einem fünften vorgegebenen Wert ist, und einen unteren Schwellenwert, der gleich null ist. Darüber hinaus sind die Werte, die RANGE_{POS_FAULT} definieren, größer als die Werte, die RANGE_{NO_FAULT} definieren. Die Werte, die RANGE_FAULT definieren, sind größer als die Werte, die RANGE_{POS_FAULT} und RANGE_{NO_FAULT} definieren.
Ein Fluidkreis 48 wird als fehlerhaft charakterisiert, wenn die durch den Zähler 60 aufgezeichnete Anzahl von Schlecht-Status-Ereignissen RANGE_{POS_FAULT} übersteigt. Ein Fluidkreis 48 wird als mit einem möglichen Fehler charakterisiert, wenn die Anzahl der Schlecht-Status-Ereignisse, die dem Fluidkreis entsprechen, gleich einem Wert ist, der innerhalb RANGE_{POS_FAULT} liegt. Schließlich wird ein Fluidkreis 48 als ohne Fehler charakterisiert, wenn die Anzahl der dem Fluidkreis 48 entsprechenden Schlecht-Status-Ereignisse gleich einem Wert ist, der innerhalb RANGE_{NO_FAULT} liegt.
Ferner kann das Steuermodul 28 basierend auf den SCHLECHT-Status-Ereignissen, die durch die Zähler 60 aufgezeichnet werden, und auf den drei vorgegebenen SCHLECHT-Status-Bereichen bestimmen, ob ein spezifischer Fluidkreis (C_N) fehlerhaft ist. Wenn C_N als fehlerhaft charakterisiert wird, werden die verbleibenden Zähler 60 analysiert. Falls die Anzahl der durch die verbleibenden Zähler 60 aufgezeichneten Schlecht-Status-Ereignisse innerhalb RANGE_{NO_FAULT} liegt und wenn sie mit Messwerten gefüllt sind, bestimmt das Steuermodul 28, dass der Fehler spezifisch für C_N ist. Der Fehler kann ein steckengebliebenes Solenoid 50 und/oder einen steckengebliebenen Stößelstift umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Wenn dagegen mehrere Fluidkreise als fehlerhaft charakterisiert werden, gibt es ein Problem, das nicht spezifisch für einen einzelnen Fluidkreis 48 ist. Zum Beispiel kann ein gesperrter Fluiddurchlass oberstromig von den Fluidkreisen eine unzureichende Zufuhr von Hydraulikfluid liefern, die ein niedriges Druckdifferenzsignal veranlasst.
Nunmehr anhand von 6 veranschaulicht ein Ablaufplan die durch die LOMA-Diagnosesteuerung ausgeführten Schritte. In Schritt 400 wählt die Steuerung zufällig das C_N zugeordnete Solenoid 50 zur Erregung aus. In Schritt 402 bestimmt die Steuerung vor dem Erregen des Solenoids 50 P_PRE. In Schritt 404 erregt die Steuerung das C_N zugeordnete Solenoid 50. In Schritt 406 bestimmt die Steuerung basierend auf einem vorgegebenen Zeitparameter (t_{DEAC_SOL_RESPONSE}) t_{P_MIN}. In Schritt 408 bestimmt die Steuerung bei t_{P_MIN} P_POST. In Schritt 410 berechnet die Steuerung basierend auf P_PRE und P_POST ΔP.
In Schritt 412 bestimmt die Steuerung, ob ΔP innerhalb P_RANGE liegt. Wenn ΔP innerhalb P_RANGE liegt, stellt die Steuerung in Schritt 414 einen GUT-Status ein, liefert sie diesen GUT-Messwert an den zugeordneten X-von-Y-Zähler und es wird die Steuerung abgeschlossen. Wenn ΔP nicht innerhalb P_RANGE liegt, liefert die Steuerung in Schritt 416 einen SCHLECHT-Messwert an den zugeordneten X-von-Y-Zähler 60, der C_N entspricht, und fährt mit der Bestimmung fort, ob der Fehler spezifisch für C_N ist. In Schritt 418 bestimmt die Steuerung, ob die C_N zugeordnete SCHLECHT-Status-Ereignissumme RANGE_{POS_FAULT} übersteigt. Wenn die SCHLECHT-Status-Ereignissumme RANGE_{POS_FAULT} nicht übersteigt, bestimmt die Steuerung in Schritt 424, dass der Fehler nicht spezifisch für C_N ist. Andernfalls bestimmt die Steuerung in Schritt 419, ob die verbleibenden X-von-Y-Zähler mit Messwerten gefüllt sind. Wenn die verbleibenden X-von-Y-Zähler nicht mit Messwerten gefüllt sind, geht die Steuerung zu Schritt 424 über, da nicht bestimmt werden kann, ob der Fehler spezifisch für den Kreis C_N ist.
Wenn die Steuerung in Schritt 419 bestimmt, dass alle anderen Zähler mit Messwerten gefüllt sind, geht die Steuerung dazu über, in Schritt 420 zu prüfen, ob die den verbleibenden Fluidkreisen zugeordneten SCHLECHT-Status-Ereignissummen innerhalb RANGE_{NO_FAULT} liegen. Falls die verbleibenden Fluidkreise Fehlerzählwerte innerhalb RANGE_{NO_FAULT} haben, bestimmt die Steuerung in Schritt 422, dass der Fehler spezifisch für C_N ist, und wird die Steuerung abgeschlossen. Andernfalls bestimmt die Steuerung in Schritt 424, dass es keinen für C_N spezifischen Fehler gibt, und wird die Steuerung abgeschlossen.

Claims

Fehlererfassungssystem zum Erfassen eines Fehlers in einer Stößel-Ölverteilerbaueinheit (LOMA) eines Motors mit bedarfsabhängigem Hubraum, der in einer aktivierten und in einer deaktivierten Betriebsart betreibbar ist, umfassend: zumindest einen Fluidkreis der LOMA, der wahlweise Druckfluid bereitstellt, um den Betrieb des Motors zwischen der aktivierten und der deaktivierten Betriebsart zu regulieren; einen Sensor, der auf den Fluiddruck der LOMA reagiert und basierend darauf ein Drucksignal erzeugt; und ein Steuermodul, das ein Steuersignal zum Umschalten des Betriebs des Motors zwischen der aktivierten und der deaktivierten Betriebsart ausgibt und das basierend auf einem ersten Druck vor dem Umschalten zwischen den Betriebsarten und auf einem zweiten Druck nach dem Umschalten zwischen den Betriebsarten eine Druckdifferenz bestimmt.
Fehlererfassungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Steuermodul ein GUT/SCHLECHT-Status-Ereignis des zumindest einen Fluidkreises basierend auf der Druckdifferenz und auf einem vorgegebenen Druckdifferenzbereich bestimmt.
Fehlererfassungssystem nach Anspruch 2, bei dem der Druckdifferenzbereich durch einen oberen Druckwert und durch einen unteren Druckwert definiert ist.
Fehlererfassungssystem nach Anspruch 3, bei dem das Steuermodul ein SCHLECHT-Status-Ereignis des zumindest einen Fluidkreises angibt, wenn die Druckdifferenz niedriger als der untere Druckwert ist.
Fehlererfassungssystem nach Anspruch 3, bei dem das Steuermodul ein SCHLECHT-Status-Ereignis des zumindest einen Fluidkreises angibt, wenn die Druckdifferenz größer als der obere Druckwert ist.
Fehlererfassungssystem nach Anspruch 1, bei dem der zumindest eine Fluidkreis umfasst: ein Solenoid, das wahlweise einen Fluss von Druckfluid zu einem Stößel freigibt, der einem Zylinder des Motors zugeordnet ist; und wobei das Steuermodul die Druckdifferenz basierend auf einem ersten Druck, bevor das Solenoid den Fluss von Druckfluid freigibt, und auf einem zweiten Druck, nachdem das Solenoid den Fluss von Druckfluid freigibt, berechnet.
Fehlererfassungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Steuermodul einen fehlerhaften Fluidkreis erfasst, wenn die Anzahl der SCHLECHT-Status-Ereignisse einen vorgegebenen SCHLECHT-Status-Bereich übersteigt.
Verfahren zum Erfassen eines Fehlers in zumindest einem Fluidkreis einer Stößel-Ölverteilerbaueinheit (LOMA) eines Motors mit bedarfsabhängigem Hubraum, der in einer aktivierten und in einer deaktivierten Betriebsart betreibbar ist, umfassend: Überwachen des Fluiddrucks der LOMA; Erzeugen eines Steuersignals zum Umschalten des Betriebs des Motors zwischen der aktivierten und der deaktivierten Betriebsart; Bestimmen eines ersten Drucks vor dem Umschalten zwischen den Betriebsarten; Bestimmen eines zweiten Drucks bei einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Umschalten zwischen den Betriebsarten; Berechnen einer Druckdifferenz basierend auf dem ersten Druck und auf dem zweiten Druck; und Bestimmen eines GUT/SCHLECHT-Status-Ereignisses des zumindest einen Fluidkreises basierend auf der Druckdifferenz und auf einem vorgegebenen Druckdifferenzbereich.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Druckdifferenzbereich durch einen oberen Druckwert und durch einen unteren Druckwert definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Steuermodul ein SCHLECHT-Status-Ereignis des zumindest einen Fluidkreises angibt, wenn die Druckdifferenz kleiner als der untere Druckwert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Steuermodul ein SCHLECHT-Status-Ereignis des zumindest einen Fluidkreises angibt, wenn die Druckdifferenz größer als der obere Druckwert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner Folgendes umfasst: wahlweises Freigeben eines Flusses von Druckfluid zu einem Stößel, der einem Zylinder des Motors zugeordnet ist; Bestimmen eines ersten Drucks, bevor das Solenoid den Fluss von Druckfluid freigibt; Bestimmen eines zweiten Drucks, nachdem das Solenoid den Fluss von Druckfluid freigibt; und Berechnen der Druckdifferenz basierend auf dem ersten und auf dem zweiten Druck.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Zählen einer Anzahl von SCHLECHT-Status-Ereignissen und das Erfassen eines fehlerhaften Fluidkreises umfasst, wenn die Anzahl der SCHLECHT-Status-Ereignisse einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.
Verfahren zum Erfassen eines Fehlers in einem spezifischen Fluidkreis einer Stößel-Ölverteilerbaueinheit (LOMA) eines Motors mit bedarfsabhängigem Hubraum, umfassend: Überwachen eines Fluiddrucks der LOMA; Erzeugen eines Fluiddrucksignals; Erzeugen eines Steuersignals zum Umschalten des Betriebs des Motors zwischen einer aktivierten und einer deaktivierten Betriebsart; Berechnen einer Druckdifferenz basierend auf dem Drucksignal und auf einer vorgegebenen Zeitdauer, über die das Fluiddrucksignal erzeugt wird; Angeben eines GUT/SCHLECHT-Status-Ereignisses mehrerer Fluidkreise basierend auf der Druckdifferenz und auf einem vorgegebenen Druckdifferenzbereich; und Zählen einer Anzahl von SCHLECHT-Status-Ereignissen basierend auf dem GUT/SCHLECHT-Status.
Verfahren nach Anspruch 14, das ferner das Erzeugen eines ersten und eines zweiten Drucksignals basierend auf dem Fluiddruck umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das erste Drucksignal auf der LOMA vor dem Deaktivieren des Zylinders basiert.
Verfahren nach Anspruch 15, bei denn das zweite Drucksignal auf dem Fluiddruck der LOMA nach der Deaktivieren des Zylinders basiert.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Druckdifferenzbereich durch einen oberen Druckwert und durch einen unteren Druckwert definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, umfassend: Bestimmen, ob die SCHLECHT-Status-Ereignisse innerhalb eines ersten vorgegebenen SCHLECHT-Status-Bereichs oder eines zweiten vorgegebenen SCHLECHT-Status-Bereichs oder innerhalb eines dritten vorgegebenen SCHLECHT-Status-Bereichs liegen; und Bestimmen, ob ein Fluidkreis fehlerhaft ist, basierend auf den SCHLECHT-Status-Ereignissen und auf einem der vorgegebenen SCHLECHT-Status-Bereiche.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der erste vorgegebene SCHLECHT-Status-Bereich durch einen oberen Schwellenwert, der eine erste Anzahl von SCHLECHT-Ereignissen angibt, und durch einen unteren Schwellenwert, der eine zweite Anzahl von SCHLECHT-Ereignissen angibt, definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der zweite vorgegebene SCHLECHT-Status-Bereich durch einen oberen Schwellenwert, der eine dritte Anzahl von SCHLECHT-Ereignissen angibt, und durch einen unteren Schwellenwert, der eine vierte Anzahl von SCHLECHT-Ereignissen angibt, definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der dritte vorgegebene SCHLECHT-Status-Bereich durch einen oberen Schwellenwert, der eine fünfte Anzahl von SCHLECHT-Ereignissen angibt, und durch einen unteren Schwellenwert, der gleich null ist, definiert wird.