DE102006046281A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren einer Ventilstößel-Fehlfunktion in einem System mit bedarfsabhängigem Stößelhub - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren einer Ventilstößel-Fehlfunktion in einem System mit bedarfsabhängigem Stößelhub Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Diagnostizieren von Fehlfunktionen von Umschaltventilstößeln unmfasst das Messen von Druckveränderungen von eingeschlossenem Öl in einer Antriebskammer eines hydraulischen Nockenwellenantriebs, beispielsweise eines Nockenwellenverstellers, das Vergleichen von Spitzenöldruckwerten in der Antriebskammer, die aus dem erhöhten Drehmoment beim Öffnen der Ventile von verschiedenen Zylindern eines Motors resultieren, und das Identifizieren von Zylindern, die niedrigere Ventilöffnungsdruckwerte als normal aufweisen, was anzeigt, dass ein zugeordneter Ventilstößel ein Ventil des Zylinders nicht korrekt betätigt hat. Eine Vorrichtung zur Anzeige solcher Fehlfunktionen kann einen Nockenwellenversteller mit einer Druckkammer, einen Drucksensor, der zum Anzeigen von Druckänderungen in der Kammer angeschlossen ist, und einen Druckanzeiger umfassen, der mit dem Sensor verbunden und geeignet ist, aktuelle Druckänderungen zum Vergleich mit normalen Änderungen anzuzeigen, um niedrige Druckspitzen zu identifizieren, die eine Fehlfunktion eines Ventilstößels anzeigen. Ein Computer kann zum Empfangen der Fehlfunktionsanzeigen und zum Handeln aufgrund der Fehlfunktionsanzeigen verwendet werden.

Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Diagnostizieren einer Motorventilstößel-Fehlfunktion in einem System mit bedarfsabhängigem Stößelhub (Lift-on-Demand-System).
  • In der Technik, besonders Fahrzeugmotoren betreffend, ist es bekannt, die Ventile durch eine von einer Kurbelwelle angetriebenen Nockenwelle zu betätigen, welche Nocken aufweist, die Ventilstößel entweder direkt oder durch einen geeigneten Ventiltrieb betätigen. Die Stößel betätigen die Einlass- und Auslassventile normalerweise einmal pro Zylinderzyklus.
  • Um den Kraftstoffwirkungsgrad oder die Leistung zu verbessern, sind einige Motoren mit Ventildeaktivierungsstößeln oder mit Ventilhubprofilumschaltstößeln ausgestattet. Bei Betätigung können diese Umschaltstößel die Ventile der gewählten Zylinder abschalten, so dass der Motor auf den anderen Zylindern, die in Betrieb bleiben, effizienter läuft. In einigen Fällen können Umschaltstößel zum Umschalten zwischen hohem und niedrigem Ventilhubbetrieb verwendet werden.
  • Motoren, die Umschaltstößel aufweisen, können auch mit einem oder mehreren Nockenwellenverstellern ausgestattet sein, die allgemein an den Nockenwellen montiert sind und betrieben werden, um den Zeitpunkt der Ventilbetätigung der Einlass- und/oder Auslassventile des Motors vorzuverlegen oder zu verzögern. Solche Nockenwellenversteller können von hydraulischen Schwenkmotoren betrieben werden, die in die Nockenwellenversteller eingebaut sind und die den Winkel einer zugehörigen No ckenwelle relativ zu einem Antriebsritzel verdrehen, um den Phasenwinkel der Nockenwelle relativ zum Phasenwinkel der Kurbelwelle zu verändern.
  • Die Nockenwellenversteller können hydraulische Vorwärts- und Verzögerungsantriebskammern aufweisen, die innerhalb von Taschen in einem Antriebsritzel angeordnet sind und durch Flügel oder Beine getrennt sind, welche von einem an der Nockenwelle montierten Rotor abstehen. Das Ritzel treibt die Nockenwelle durch Ausübung einer Drehkraft oder eines Drehmoments auf das Öl in den Vorwärtskammern an, und das Öl wirkt gegen die Flügel um die Nockenwelle zu drehen. Um den Phasenwinkel der Nockenwelle zu verändern, wird Öl in die Vorwärtskammern hinein oder aus den Vorwärtskammern heraus in die Verzögerungskammern auf den anderen Seiten der Flügel verlagert, so dass der Rotor relativ zu dem Antriebsritzel verdreht oder im Winkel geändert wird.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die von Motornockenwellen beim Betätigen ihrer Ventiltriebe ausgeübten Kräfte deutlich von einem hohen Wert, wenn die Nockenwelle die Ventile eines der Zylinder öffnet, zu einem niedrigen Wert, wenn die Nockenwelle die Ventile schließt oder sich zwischen Ventilöffnungsereignissen dreht, schwanken. Da die Nockenwelle durch das Öl in den Vorwärts(antriebs)kammern des Nockenwellenverstellers angetrieben wird, ändert sich der Öldruck in den Vorwärtskammern im Verhältnis zu der Last oder dem Drehmoment, die bzw. das auf die Nockenwelle wirkt, wenn der Nockenwellenversteller die Nockenwelle dreht, und vor allem beim Betätigen der Ventile. Daher steigt der Druck in den Vorwärtskammern immer dann auf einen Spitzenwert an, wenn die Ventile eines der Zylinder geöffnet werden.
  • Es trifft sich, dass die Vorwärtskammern und die Verzögerungskammern auf den anderen Seiten der Flügel durch interne Durchgänge, welche mit einem Magnetventil oder einer anderen geeigneten Ventilsteuerung verbunden sind, mit Öl gespeist werden. Bei einer Bauform weist das Magnetventil eine neutrale Mittelstellung auf, in der die Ölzuleitungen zu den Kammern auf beiden Seiten der Flügel unterbrochen sind, so dass das Öl in den Vorwärtskammern und den Verzögerungskammern gefangen ist. In diesem Zustand verharrt der Nockenwellenversteller in einer festen Phasenstellung, und der Druck in der Vorwärtskammer verändert sich als Funktion der Drehmomentlast auf der Nockenwelle.
  • Es ist möglich, die Drücke in den Kammern auf beiden Seiten der Ventile durch Installation eines Drucksensors in der Speisezuleitung, die zu der Vorwärtskammer führt, und auch in der Speisezuleitung, die zu der Verzögerungskammer auf der anderen Seite jedes Flügels führt, zu messen. Die von den Sensoren gemessenen Drücke können mit einem Computer verbunden werden, zum Beispiel einem Motorsteuerungsmodul, der die Druckspitzenwerte identifizieren kann, die jedes Mal auftreten, wenn die Nockenwelle die Ventile eines der Zylinder öffnet.
  • Wenn ein Umschaltstößel, der eine oder mehrere Einlass- oder Auslassventile eines der Zylinder antreibt, nicht richtig arbeitet, so dass eines oder mehrere der von ihm betätigten Ventile auf Anforderung nicht den beabsichtigten Hub ausführen, wird sich die Kraft auf die Nockenwelle und dadurch der Druck in den Vorwärtskammern im Vergleich zu den Kräften beim Öffnen der Ventile der anderen Zylinder, die korrekt betätigt werden, unterscheiden. Daher kann der Computer die Spitzendruckwerte in den Kammern vergleichen. Wenn die Vorwärtskammer einen niedrigen Druck anzeigen, wenn die Ventile eines Zylinders geöffnet werden, kann der Computer eine Anzeige an dem Armaturenbrett signalisieren und einen Code in dem Computerprogramm setzen, der angibt, dass eine Fehlfunktion in einem bestimmten Umschaltventilstößel aufgetreten sein könnte. Der Computer kann, wenn möglicherweise eine Stößelfehlfunktion aufgetreten ist, in einem notwendigen Umfang auch den Motorbetrieb in einer Weise steuern, die Schaden an dem Motor oder einen unsachgemäßen Betrieb desselben unter den vermutlich herrschenden Bedingungen verhindert.
  • Die Erfindung wird im Folgenden rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In dieser ist:
  • 1 eine Vorderansicht eines Kraftfahrzeugmotors, der eine erfindungsgemäße Stößelfehlfunktions-Diagnosevorrichtung aufweist;
  • 2 eine fragmentarische Querschnittsansicht der Ebene der Linie 2-2 von 1;
  • 3 eine transversale Querschnittsansicht durch die inneren Kammern einer ersten Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers;
  • 4 eine Ansicht ähnlich der 3, die eine zweite Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers zeigt;
  • 5 eine bildliche Ansicht eines Motorzylinderkopfs, welche die Nockenwellenversteller-Steuerventile mit Linien zeigt, welche die Verbindung der Ventile mit den Durchgängen in den Lagerdeckeln der zugehörigen Nockenwellenversteller zeigen; und
  • 6 eine Kopie einer Oszilloskop-Aufzeichnung, welche Veränderungen in den Kammerdrücken von Nockenwellenverstellern eines laufenden Motors mit einem reduzierten Drucksignal zeigt, welches eine Fehlfunktion eines der Zylinder anzeigt.
  • Nun im Einzelnen auf die Zeichnung Bezug nehmend, zeigt Bezugszeichen 10 allgemein einen Kraftfahrzeugmotor, der das Diagnoseverfahren und die Diagnosevorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet. Motor 10 umfasst einen herkömmlichen Zylinderblock 12, der einen Zylinderkopf 14 aufweist, welcher herkömmlich montiert ist, um obere Enden nicht gezeigter Motorzylinder zu verschließen. Der Motor umfasst eine Kurbelwelle 16, die ein Antriebsritzel 18 trägt und durch eine Kette 20 mit einem Übertragungselement 22 verbunden ist, welches doppelte Ritzel aufweist. Das Übertragungselement 22 ist mit einer zweiten Kette 24 verbunden, die wiederum zwei Ritzel 26, 28 antreibt, von denen jedes einen hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller 30, 32 zur Steuerung des Zeitverhaltens der Einlass- bzw. Auslassventile aufnimmt. Die Ritzel sind mit den Nockenwellen 34, 36 verbunden, welche nicht dargestellte Nocken zur Betätigung der verschiedenen nicht dargestellten Ventile in den Motorzylindern umfassen. Die Einlass- und Auslassnockenwellenversteller 30, 32 sind jeweils an den Enden der Einlass- und Auslassnockenwellen 34, 36 montiert.
  • Als nächstes auf 2 der Zeichnung Bezug nehmend, ist dort der Einlass-Nockenwellenversteller 30, welcher an dem Ende der Einlass-Nockenwelle 34 montiert ist, in einem teilweisen Querschnitt gezeigt. Das Ende der Nockenwelle wird durch einen Lagerzapfen 38 und einen entsprechenden Lagerdeckel 40 getragen, in denen Vorwärts- und Verzögerungs-Öldurchgänge 42 bzw. 44 ausgebildet sind. Ein Vorwärtsdurchgang 42 ist durch einen Übertragungsdurchgang 46 mit einem Vorwärtsein speisedurchgang 48 in dem Nockenwellenversteller 30 verbunden, was nachfolgend genauer beschrieben ist. Ein Verzögerungsdurchgang 44 ist durch einen Übertragungsdurchgang 52 mit Durchgängen in dem Nockenwellenversteller verbunden, welche am besten in 3 dargestellt sind.
  • Vorwärts- und Verzögerungsdrucksensoren 54, 56 sind auf dem Lagerdeckel 40 montiert und mit den Durchgängen 42 bzw. 44 zur Messung von Vorwärts- und Verzögerungs-Öldrücken verbunden, wie nachfolgend genauer beschrieben wird. Die Sensoren 54, 56 sind extern mit einem Computer 58 verbunden, der in 1 schematisch dargestellt ist.
  • Nun auf 2 und 3 Bezug nehmend, wird der Nockenwellenversteller 30 gezeigt, der eine zentrale Nabe 60 umfasst, die an der Nockenwelle 34 befestigt ist und mehrere sich radial erstreckende Flügel 62 umfasst. Das Einlass-Nockenwellenritzel 26 bildet einen äußeren Abschnitt des Nockenwellenverstellers 30 und umfasst eine zentrale Öffnung 64, die einen inneren Durchmesser aufweist, getragen auf der Nabe 60. Die zentrale Öffnung 64 umfasst mehrere sich radial erstreckende Taschen 66, die durch mehrere sich nach innen erstreckende Stege 68 getrennt sind. Die Flügel 62 der Nabe 60 unterteilen die Taschen 66 des Nockenwellenritzels 26 in Vorwärts- und Verzögerungskammern 70, 72. Die Vorwärtskammern 70 werden durch die Vorwärtseinspeisedurchgänge 48 mit Öl gespeist, während die Verzögerungskammern 72 durch Verzögerungseinspeisedurchgänge 74, die mit Verzögerungsübertragungsdurchgängen 52 verbunden sind, mit Öl gespeist werden.
  • 4 zeigt eine andere Ausführungsform eines hydraulischen Nockenwellenverstellers 76 ähnlich dem Nockenwellenversteller 30 von 2 und 3, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen. Der Nockenwellen versteller 76 ist mit einem Nockenwellenritzel 26 versehen, das eine zentrale Öffnung 64 drehbar auf einer Nabe 60 aufweist, welche an der nicht dargestellten Nockenwelle 34 montiert ist. Die zentrale Öffnung 64 umfasst mehrere, sich radial erstreckende Taschen 66, die durch mehrere, sich radial erstreckende Stege 68 getrennt sind. Die Nabe 60 umfasst mehrere radial ausdehnbare Flügel 62, welche die Taschen 66 in Vorwärts- und Verzögerungskammern 70, 72 unterteilen. Auf Wunsch könnten stattdessen andere Formen von hydraulischen Nockenwellenverstellern eingesetzt werden.
  • 5 zeigt den Motorzylinderkopf 14 getrennt von dem Zylinderblock und vor einer Installation der Nockenwellen, die in mehreren herkömmlichen Nockenwellenlagerzapfen und -deckeln 80 gelagert sind. Nahe der Vorderseite 82 sind auf der linken Seite des Kopfes 14 der Lagerzapfen 38 und der Lagerdeckel 40 montiert, welche die Vorwärts- und Verzögerungs-Öleinspeisedurchgänge 42, 44 für die Einlass-Nockenwelle 34 enthalten. Ein identischer Zapfen 38 und Deckel 40 sind auf der rechten Seite des Zylinderkopfes für die Auslass-Nockenwelle 36 montiert. In dem Einlass-Nockenwellenlagerdeckel 40 sind, wie in 2 gezeigt, Drucksensoren 54 und 56 montiert. Ähnliche Sensoren könnten, wenn gewünscht, in dem Auslass-Lagerdeckel verwendet werden.
  • Nahe der Vorderseite des Zylinderkopfes sind auch zwei Magnetventile 80, 82 montiert. Ventil 80 ist durch innere Durchgänge, die durch eine gestrichelte Linie 84 angedeutet sind, mit den Vorwärts- und Verzögerungsdurchgängen 42, 44 in dem linksseitigen Lagerzapfen und -deckel 38, 40 verbunden. Das andere Magnetventil 82 ist durch ähnliche Durchgänge, die durch eine gestrichelte Linie 86 angedeutet sind, mit dem rechtsseitigen Lagerzapfen 38 und -deckel 40 im Inneren verbunden.
  • Beim Betrieb der zusammengesetzten Komponenten dreht die Kurbelwelle 16 durch die Ketten 20, 24 und das Übertragungselement 22 beide Nockenwellen im Uhrzeigersinn, wie in 1, 3 und 4 der Zeichnung gezeigt. Bezug nehmend auf die Einlass-Nockenwelle 34 kann der Phasenwinkel der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle vorgestellt werden, indem das zugehörige Magnetventil 80 in einer Richtung betätigt wird, in der Öl durch den Vorwärtseinspeisedurchgang 48 in die Vorwärts(antriebs)kammern 70 eingespeist wird, bei gleichzeitigem Ableiten von Öl aus den Verzögerungskammern 72. Dies veranlasst die Nockenwelle, wie in der Zeichnung gezeigt, zu einer Drehung im Uhrzeigersinn in eine Position ähnlich der in 3 gezeigten, obwohl sie, wenn gewünscht, noch weiter im Uhrzeigersinn bewegt werden könnte. Um den Phasenwinkel der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle wieder zurück in eine Anfangsposition zu verzögern, wird das Ventil 80 in eine entgegengesetzte Richtung betrieben, die Öl in den Verzögerungseinspeisedurchgang 74 und die Verzögerungs- (Antriebs)- Kammern 72 einspeist und es aus den Vorwärtskammern 70 durch den Vorwärtseinspeisedurchgang 48 ablässt.
  • Wenn die Nockenwellenphase geändert wird, werden die Drücke in den Vorwärts- und Verzögerungs(antriebs)kammern durch den Druck, der in eine der Kammern gespeist wird, und, falls vorhanden, durch den Gegendruck aus der Ableitung von Öl aus der anderen der Kammern gesteuert. Wenn sich das Ventil jedoch in eine neutrale Stellung bewegt, die eine Vorwärts- oder Verzögerungsbewegung der Nockenwelle stoppt, unterbricht es auch den Ölfluss zu oder aus den Vorwärts- und Verzögerungskammern, die mit Öl gefüllt bleiben.
  • Bei laufendem Motor wird die auf die Nockenwelle wirkende Drehkraft auf das Öl in den Vorwärtskammern 70 ausgeübt, welches eine Drehkraft im Uhrzeigersinn von den Stegen 68 auf die zugehörigen Flügel 62 an gegen überliegenden Seiten der Vorwärtskammern 70 ausübt. In diesem Zustand werden die in den Vorwärtskammern 70 auftretenden Drücke durch die Vorwärtsdurchgänge 42 zu dem Sensor 54 geleitet und an den Computer 58 gemeldet. Gleichzeitig werden die in den Verzögerungskammern 72 auftretenden Drücke durch die Verzögerungsdurchgänge 44 zu dem Verzögerungssensor 56 getragen und, wenn gewünscht, ebenfalls an den Computer 58 gemeldet.
  • Wenn das Öl in den Kammern eingeschlossen ist, ändert sich der Druck in den Vorwärtskammern allgemein direkt mit dem Drehmoment, das ausgeübt wird, um die Nockenwelle in Phase mit der Drehung der Motorkurbelwelle anzutreiben. Umgekehrt ändert sich der Druck in den Verzögerungskammern im Wesentlichen entgegengesetzt zum Nockenwellenantriebsdrehmoment. Daher könnten beide Druckwerte verwendet werden, um Veränderungen in dem Nockenwellenantriebsdrehmoment festzustellen, die mit einem Öffnen der Ventile jedes Zylinders zusammenhängen und somit durch eine Verminderung der Druckveränderung anzeigen, ob eines der Ventile nicht geöffnet wurde, wenn es geöffnet hätte werden sollen. So ein Fall ist mit Bezug auf 6 dargestellt.
  • 6 zeigt Oszilloskop-Aufzeichnungen der Drücke in den Durchgängen, die mit den Vorwärts- und Verzögerungskammern eines Nockenwellenverstellers verbunden sind, welcher die Einlass-Nockenwelle eines Motors antreibt, der mit Umschaltventilstößeln ausgestattet ist. Die Aufzeichnungen zeigen die Drücke bei laufendem Motor während des Umschaltens der Ventile auf vollen Ventilhub und die Öffnungsbewegung der Ventile auf den Kammerdrücken. Die dicke durchgezogene Linie 88 stellt den Druck des Öls dar, das in den Vorwärtskammern und -durchgängen des Nockenwellenverstellers eingeschlossen ist. Die dünnere gestrichelte Linie 90 stellt den Druck des Öls dar, das in den Verzögerungskammern und – durchgängen des Nockenwellenverstellers eingeschlossen ist.
  • Bei Bezugszeichen 92 werden die Ventilstößelöldrücke erhöht, um die Umschaltstößel für die Einlassventile der Zylinder 1, 3 und 4 zum Umschalten des Öffnens der Ventile auf vollen Hub zu veranlassen. Bei Bezugszeichen 94 und 98 zeigen die Spitzen erhöhte Öldrücke an, die aus dem erhöhten Drehmoment resultieren, das auf die Nockenwelle aufgebracht wird, um die Einlassventile der Zylinder 1 und 4 zu öffnen. Diese Spitzen zeigen, dass die Stößel beide Einlassventile ihrer Zylinder vollständig geöffnet haben. Dies wird durch die entsprechenden entgegengesetzten Druckspitzen in den Verzögerungskammern bestätigt, die bei den Bezugszeichen 95 und 99 gezeigt sind.
  • Bei Bezugszeichen 96 zeigt die kleinere Spitze des Öldrucks in den Vorwärtskammern an, dass einer der Umschaltstößel von Zylinder 3 sein Ventil nicht vollständig geöffnet hat. Dies wird durch den verminderten Druckabfall in den Verzögerungskammern des Nockenwellenverstellers bei Bezugszeichen 97, wo beide Einlassventile für den Zylinder vollständig geöffnet sein sollten, bestätigt. Als weitere Bestätigung zeigen die Linien 1A-4B Messwerte von Näherungssonden, die anzeigen, dass das Einlassventil 3A nicht vollständig geöffnet wurde, während Einlassventil 3B vollständig geöffnet wurde.
  • An diesem Punkt würden die vergleichsweise niedrigen Druckmesswerte für die Stößelbetätigung von Zylinder 3 dem Computer 58 (1) anzeigen, dass eine Fehlfunktion eines Umschaltstößels aufgetreten ist. Der Computer würde anschließend geeignete Maßnahmen zur Aufzeichnung und zur Benachrichtigung des Bedieners, dass eine Überprüfung der Motorfunktion erforderlich sein kann, ergreifen.
  • Die beschriebene Ausführungsform umfasste die Verwendung von Drucksensoren und Druckaufzeichnungen für die Vorwärts- und Verzögerungskammern des Nockenwellenverstellers, um die Arbeitsweise der Erfindung anzuzeigen und zu bestätigen. Jedoch sollte es offensichtlich sein, dass ein einziger Drucksensor, der (beispielsweise) nur mit den Vorwärtskammern des Nockenwellenverstellers verbunden ist, ausreichen kann, um eine Fehlfunktion eines Umschaltstößels in dem System zu Zwecken einer Produktionsanwendung der Erfindung in einem laufenden Fahrzeug anzuzeigen.
  • Zusammengefasst offenbart die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Diagnostizieren von Fehlfunktionen von Umschaltventilstößeln, welches das Messen von Druckänderungen von eingeschlossenem Öl in einer Antriebskammer eines hydraulischen Nockenwellenantriebs, beispielsweise eines Nockenwellenverstellers, das Vergleichen von Spitzenöldruckwerten in der Antriebskammer, die aus dem erhöhten Drehmoment beim Öffnen der Ventile von verschiedenen Zylindern eines Motors resultieren, und das Identifizieren von Zylindern umfasst, die niedrigere Ventilöffnungsdruckwerte als normal aufweisen, was anzeigt, dass ein zugeordneter Ventilstößel ein Ventil des Zylinders nicht korrekt betätigt hat. Eine Vorrichtung zur Anzeige solcher Fehlfunktionen kann einen Nockenwellenversteller mit einer Druckkammer, einen Drucksensor, der zum Anzeigen von Druckänderungen in der Kammer angeschlossen ist, und einen Druckanzeiger umfassen, der mit dem Sensor verbunden und geeignet ist, aktuelle Druckänderungen zum Vergleich mit normalen Änderungen anzuzeigen, um niedrige Druckspitzen zu identifizieren, die eine Fehlfunktion eines Ventilstößels anzeigen. Ein Computer kann zum Empfangen der Fehlfunktionsanzeigen und zum Handeln aufgrund der Fehlfunktionsanzeigen verwendet werden.
  • 10
    Motor
    12
    Zylinderblock
    14
    Zylinderkopf
    16
    Kurbelwelle
    18
    Antriebsritzel
    20
    Kette
    22
    Übertragungselement
    24
    zweite Kette
    26
    Einlassnockenwellenritzel
    28
    Auslassnockenwellenritzel
    30
    Einlass-Nockenwellenversteller
    32
    Auslass-Nockenwellenversteller
    34
    Einlass-Nockenwelle
    36
    Auslass-Nockenwelle
    38
    Lagerzapfen
    40
    Lagerdeckel
    42
    Vorwärtsdurchgang
    44
    Verzögerungsdurchgang
    46
    Übertragungsdurchgang
    48
    Vorwärtseinspeisedurchgang
    52
    Übertragungsdurchgang
    54
    Drucksensor (Vorwärts)
    56
    Drucksensor (Verzögerung)
    58
    Computer
    60
    Nabe
    62
    Flügel
    64
    Zentrale Öffnung
    66
    Taschen
    68
    Stege
    70
    Vorwärtskammern
    72
    Verzögerungskammern
    74
    Verzögerungseinspeisedurchgänge
    76
    Nockenwellenversteller
    78
    Nockenwellenritzel
    80
    Einlass-Magnetventil
    82
    Auslass-Magnetventil
    84
    gestrichelte Linie
    86
    gestrichelte Linie
    88
    dicke durchgezogene Linie
    90
    dünnere gestrichelte Linie
    92
    Stößeldrücke erhöht
    94
    Ventile von Zylinder 1 geöffnet
    95
    Bestätigung durch Verzögerungskammer
    96
    Fehlfunktion des Ventilstößels von Zylinder 3
    97
    Bestätigung durch Verzögerungskammer
    98
    Ventile von Zylinder 4 geöffnet
    99
    Bestätigung durch Verzögerungskammer

Claims (10)

  1. Verfahren zum Diagnostizieren von Fehlfunktionen von Umschaltventilstößeln in einem System mit bedarfsabhängigem Stößelhub eines Motors, der einen Nockenwellenversteller aufweist, welcher eine Nockenwelle antreibt, welche die Ventile über die Stößel betätigt, wobei das Verfahren umfasst: ein Messen von Veränderungen des Öldrucks in Antriebskammern des Nockenwellenverstellers; ein Vergleichen von Öldruckspitzenmesswerten in den Antriebskammern, die aus dem Öffnen der Ventile von verschiedenen Zylindern eines Motors resultieren; ein Identifizieren von Zylindern, die niedrigere Ventilöffnungsdruckmesswerte als normal aufweisen, was anzeigt, dass ein zugeordneter Ventilstößel ein Ventil des Zylinders nicht korrekt betätigt hat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Identifizierens durch einen Computer ausgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer ein geeignetes Signal auslöst, welches das Auftreten einer Fehlfunktion anzeigt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal eine Anzeige an dem Armaturenbrett des Fahrzeugs umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal einen Code in dem Fahrzeugereignisrecorder umfasst, der dafür ausgelegt ist, ein Servicepersonal an den Ort der Fehlfunktion zu lenken.
  6. Vorrichtung zum Anzeigen einer Fehlfunktion eines Umschaltventilstößels in einem Motorventiltrieb, die umfasst: eine Nockenwelle, die zum Betätigen von Ventilen, die durch Umschaltventilstößel in einigen oder allen Zylindern eines Motors geöffnet werden, verbunden ist; ein hydraulisches Kammerelement, das eine Kammer umfasst, welche geeignet ist, eingeschlossenes Öl zu enthalten, durch welches ein Rotationsantriebsdrehmoment ausgeübt wird, um die Nockenwelle bei der Betätigung von Öffnungsventilen der durch die Nockenwelle gesteuerten Umschaltstößelzylinder anzutreiben, wobei der Schritt des Ventilöffnens messbar erhöhte Drücke des Öls in der Kammer verursacht; einen Drucksensor, der zum Anzeigen von Druckveränderungen in der Kammer verbunden ist; und einen Druckanzeiger, der mit dem Sensor verbunden und geeignet ist, aktuelle Druckveränderungen für einen Vergleich mit normalen Veränderungen anzuzeigen, um niedrige Druckspitzen zu identifizieren, die eine Fehlfunktion eines Umschaltstößels anzeigen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Kammerelement ein Nockenwellenversteller zum Antreiben der Nockenwelle ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanzeiger ein Oszilloskopbildschirm ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanzeiger ein Computer ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer mit einer visuellen Anzeige und/oder einem Codesetzer und/oder einer Benachrichtigungseinrichtung verbunden ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010018851B4 (de) * 2009-05-05 2017-03-02 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Diagnosesystem
DE102009007883B4 (de) * 2008-02-11 2017-06-01 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Fehlermodusdetektion bei mehrstufigem Ventilhub
DE102012215819B4 (de) * 2011-09-20 2017-09-21 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Diagnoseverfahren für einen variablen ventilhubmechanismus
DE102010027520B4 (de) * 2009-07-22 2018-02-22 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Diagnosesystem zur Kompensation einer durch eine Nockenwelle angetriebenen Ventilbetätigungskomponente
DE102010036053B4 (de) 2009-09-10 2018-03-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Diagnosesysteme für einen zweistufigen Ventilhubmechanismus

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7698935B2 (en) * 2007-11-21 2010-04-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Diagnostic system for valve actuation mechanism
US20090143963A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Hendriksma Nick J Diagnostic of hydraulically switchable engine mechanisms
US7908913B2 (en) * 2008-12-18 2011-03-22 GM Global Technology Operations LLC Solenoid diagnostic systems for cylinder deactivation control
US7827968B2 (en) * 2009-04-10 2010-11-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Direct injected fuel pump diagnostic systems and methods
US7921701B2 (en) * 2009-04-24 2011-04-12 GM Global Technology Operations LLC Diagnostic systems and methods for variable lift mechanisms of engine systems having a camshaft driven fuel pump
US9845752B2 (en) 2010-09-29 2017-12-19 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for determining crankshaft position based indicated mean effective pressure (IMEP)
GB2491626B (en) * 2011-06-09 2016-05-04 Ford Global Tech Llc A system and method for monitoring engine oil pressure
US9127604B2 (en) 2011-08-23 2015-09-08 Richard Stephen Davis Control system and method for preventing stochastic pre-ignition in an engine
US9097196B2 (en) 2011-08-31 2015-08-04 GM Global Technology Operations LLC Stochastic pre-ignition detection systems and methods
US8776737B2 (en) 2012-01-06 2014-07-15 GM Global Technology Operations LLC Spark ignition to homogenous charge compression ignition transition control systems and methods
EP2805062A4 (de) 2012-01-11 2016-03-30 Eaton Corp Verfahren zur steuerung einer flüssigkeitsdruckbetätigten schaltkomponente und steuersystem dafür
US20130304352A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Chrysler Group Llc On-board diagnostic method and system for detecting malfunction conditions in multiair engine hydraulic valve train
US9121362B2 (en) 2012-08-21 2015-09-01 Brian E. Betz Valvetrain fault indication systems and methods using knock sensing
US9133775B2 (en) 2012-08-21 2015-09-15 Brian E. Betz Valvetrain fault indication systems and methods using engine misfire
US8973429B2 (en) 2013-02-25 2015-03-10 GM Global Technology Operations LLC System and method for detecting stochastic pre-ignition
US9291106B2 (en) * 2013-03-15 2016-03-22 Tula Technology, Inc. Cam phaser control
DE112015002198T5 (de) * 2014-06-17 2017-02-23 Scania Cv Ab Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Ventilen eines Verbrennungsmotors
US9810161B2 (en) 2014-09-30 2017-11-07 GM Global Technology Operations LLC Variable valve lift diagnostic systems and methods using cam phaser differential oil pressure
WO2018005711A1 (en) 2016-06-28 2018-01-04 Eaton Corporation Strategies for resonance management
CN109844269A (zh) * 2016-10-28 2019-06-04 马自达汽车株式会社 带可变气门正时机构的发动机
CN106499458B (zh) * 2016-11-04 2019-02-19 安徽江淮汽车集团股份有限公司 光学发动机正时系统
CN107748807B (zh) * 2017-09-12 2023-06-27 浙江木子机电有限公司 闭门合页圆柱槽凸轮设计方法和该方法设计的圆柱槽凸轮
US11594081B2 (en) 2021-06-11 2023-02-28 Honda Motor Co., Ltd. Valve testing for engines

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07127407A (ja) * 1993-11-05 1995-05-16 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US6257184B1 (en) * 1998-08-10 2001-07-10 Unisia Jecs Corporation Apparatus and method for diagnosing of a hydraulic variable valve timing mechanism

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009007883B4 (de) * 2008-02-11 2017-06-01 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Fehlermodusdetektion bei mehrstufigem Ventilhub
DE102010018851B4 (de) * 2009-05-05 2017-03-02 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Diagnosesystem
DE102010027520B4 (de) * 2009-07-22 2018-02-22 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Diagnosesystem zur Kompensation einer durch eine Nockenwelle angetriebenen Ventilbetätigungskomponente
DE102010036053B4 (de) 2009-09-10 2018-03-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Diagnosesysteme für einen zweistufigen Ventilhubmechanismus
DE102012215819B4 (de) * 2011-09-20 2017-09-21 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Diagnoseverfahren für einen variablen ventilhubmechanismus

Also Published As

Publication number Publication date
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US20070068474A1 (en) 2007-03-29
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