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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
Motors, das eine Echtzeit-Motordiagnose ermöglicht, um
Fehlfunktionen aufgrund eines mechanischen Fehlers zu erfassen,
die eine Beschädigung des Motors oder seiner Komponenten,
eine Verschlechterung der Leistung oder eine Nichterfüllung
der Motorabgasemissionen verursachen können.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben
eines Motors, das eine Echtzeit-Motordiagnose ermöglicht,
um Fehlfunktionen der Abgasrezirkulation, des Turboladers oder des
Kompressors zu erfassen und eine Beschädigung des Motors
aufgrund derartiger Fehlfunktionen zu verhindern.
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Das
US-Patent Nr. 6,588,210 (Kreso)
gibt ein System und ein Verfahren zum Messen der Flussrate eines
rezirkulierten Abgases in einem Verbrennungsmotor an, der eine Vielzahl
von Motorsensoren, die den aktuellen Zustand des Motors angeben,
sowie einen Turbolader umfasst. Das System umfasst ein Abgasrezirkulationsventil
(EGR-Ventil), das in dem Abgasrohr vor dem Turbolader montiert ist,
um einen wählbaren Teil des Abgases für eine Rezirkulation
in Kombination mit der Ladeluft abzuleiten, einen oder mehrere Sensoren zum
Erfassen von aktuellen Zuständen des rezirkulierten Abgases
wie etwa der Temperatur und des Drucks, einen oder mehrere Sensoren
zum Erfassen der aktuellen Zustände der Einlassluft und
eine Steuerlogik zum Bestimmen der Flussrate des rezirkulierten
Abgases in Abhängigkeit von den erfassten Zuständen.
In einer Ausführungsform umfasst das System ein Hindernis
in dem Flusspfad des rezirkulieten Abgases, einen Differenzdrucksensor
zum Bestimmen der Druckdifferenz zwischen einem Punkt vor dem Hindernis
und einem Punkt hinter dem Hindernis sowie eine Steuerlogik zum
Bestimmen der Flussrate des rezirkulierten Abgases in Abhängigkeit
von dem aktuellen Einlasskrümmerdruck, der Temperatur des
rezirkulierten Abgases und dem Differenzdruckabfall an dem Hindernis.
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In
dieser den Differenzdruck berücksichtigenden Ausführungsform
wird die Flussrate des rezirkulierten Abgases aus der Spannungseingabe
aus dem Differenzdrucksensor und aus der erfassten Temperatur des rezirkulierten
Abgases in Übereinstimmung mit der Formel „EGR-Flussrate
(kg/min) = EGR-Gasdichte/Dichtesammlung) a*b*
(Differenzdruckabfall, kPa) bestimmt, wobei die Dichtekorrektur
a, b und c jeweils kalibrierbare Konstanten für einen bestimmten Öffnungsaufbau
sind.
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Die
vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
an, das eine Echtzeitdiagnose zum Erfassen von mechanischen Fehlern
ermöglicht, wobei der Verbrennungsmotor elektronische Sensoren,
die mit einer zentralen elektronischen Steuereinheit einschließlich
eines Speichers kommunizieren, und verschiedene variable Motorsystemkomponenten
einschließlich eines Abgasrezirkulationsventils (EGR-Ventils)
umfasst. Das Verfahren umfasst das Bestimmen einer Zieleinlassluftflussrate
auf der Basis eines Zielmotorbetriebs während einer Abgassteuerungs-Zeitperiode,
das Bestimmen einer tatsächlichen Einlassluftflussrate
auf der Basis des tatsächlich erfassten Motorbetriebs während
der Abgassteuerungs-Zeitperiode und das Bestimmen eines Luftmassendefizits
als akkumulierte Einlassluft-Lademengendifferenz zwischen dem Zieleinlassluftfluss
und der tatsächlichen Einlassluftflussladung während
der Abgassteuerungs-Zeitperiode gemäß der Formel:
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Die
Abgassteuerungs-Zeitperiode tritt auf, wenn die Kraftstoffversorgung
des Motors wegen eines Einlassluftmangels beschränkt wird,
während der Motordrehmomentwert unterhalb eines maximal
erreichbaren Motordrehmomentwerts ist. Wenn außerdem der
Luftmassen-Defizitwert einen Schwellwert überschreitet,
wird der Fehler protokolliert, wird die Leistung des Motors herabgesetzt
wird und/oder wird eine Warnung aktiviert, um einen Bediener über
den Fehler zu informieren und über die Motorsteuereinheit
(ECU) den Motor und/oder die Motorsystemkomponenten vor einer Beschädigung
zu schützen. Wenn der Luftmassen-Defizitwert einen in der
ECU gespeicherten Schwellwert für den Motor während
eines bestimmten Betriebs überschreitet, wird ein mechanischer
Fehler, der eine Verschlechterung der Einlassluftqualität
während einer Beschleunigung verursacht, angegeben. Bei
dem mechanischen Fehler kann es sich um ein wenigstens teilweise
geöffnetes und blockiertes EGR-Ventil, eine Fehlfunktion
des Turboladers, eine Fehlfunktion des Kompressors, ein Leck in der EGR-Leitung
und/oder ein Leck in der Einlassluftleitung handeln.
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1 ist
eine schematische Wiedergabe eines Verbrennungsmotors, verschiedener
Komponentensysteme und einer elektronischen Steuereinheit.
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2 ist
ein Kurvendiagramm, das einen Vergleich der Positionen des EGR-Ventils
in einem FTP-Test zeigt.
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3 ist
eine schematisches Software-Flussdiagramm zu einem Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
ein Fahrzeugantriebssystems 10 gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung. Das System 10 kann Leistung
zum Antreiben eines PKWs, eines LKWs, eines Baufahrzeugs, eines
Schiffes, eines Generators, eines Freizeitfahrzeugs, eines Arbeitsfahrzeugs
und ähnlichem vorsehen.
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Das
System 10 kann einen Verbrennungsmotor umfassen, in dem
ein Kraftstoff wie etwa Benzin oder Diesel verbrannt wird, um Leistung
vorzusehen. Es kann sich zum Beispiel um einen Fremd- oder Kompressionszündungsmotor 14 handeln.
Der Motor 14 kann ein Dieselmotor sein, der eine Anzahl
von Zylindern 18 umfasst, in die Kraftstoff und Luft für
die Zündung eingespritzt werden. Der Motor 14 kann
ein Mehrzylinder-Kompressionszündungsmotor wie etwa ein
Dieselmotor mit 4, 6, 8, 12, 16 oder 24 Zylindern
sein. Es ist jedoch zu beachten, dass die vorliegende Erfindung
nicht auf einen bestimmten Typ von Motor oder Kraftstoff beschränkt ist.
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Die
durch den Motor 14 während der Verbrennung erzeugten
Abgase werden durch ein Abgassystem 20 ausgestoßen.
Das Abgassystem 20 kann verschiedene Einrichtungen wie
etwa einen Abgaskrümmer und Leitungen umfassen, um die
emittierten Abgase zu einer Partikelfilteranordnung 30 zu
führen, die im Fall eines Dieselmotors gewöhnlich
als Dieselpartikelfilter bezeichnet wird. Optional kann das System 20 einen
Turbolader in Nachbarschaft zu dem Abgaskrümmer umfassen,
um verdichtete Frischluft in den Motor 14 einzuführen. Der
Turbolader kann zum Beispiel eine Turbine 32 und einen
Kompressor 34 umfassen, wobei es sich um einen Turbolader
mit variabler Geometrie (VGT) und/oder um eine Turbo-Compound-Leistungsturbine
handeln kann. Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht
auf Abgassysteme mit Turboladern oder ähnlichem beschränkt.
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Die
Partikelfilteranordnung 30 kann konfiguriert sein, um mit
dem Verbrennungsprozess assoziierte Partikeln aufzufangen. Insbesondere
kann die Partikelfilteranordnung 30 einen Oxidationskatalysatorkanister 36,
der einen Oxidationskatalysator 38 enthält, und
einen Partikelfilterkanister 42, der ein Partikelfilter 44 enthält,
umfassen. Die Kanister 36, 42 können
separate Komponenten sein, die durch eine Klammer oder eine andere
Einrichtung miteinander verbunden sind, sodass die Kanister 36, 42 für
eine Wartung oder andere Operationen getrennt werden können.
Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese
beispielhafte Konfiguration der Partikelfilteranordnung 30 beschränkt.
Die vorliegende Erfindung kann in Verbindung mit einer Partikelfilteranordnung
angewendet werden, die andere Komponenten und Merkmale aufweist.
Insbesondere kann die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer
Partikelfilteranordnung 30 angewendet werden, die nur ein
Partikelfilter 44 und keinen Oxidationskatalysatorkanister 36 bzw.
kein Substrat 38 umfasst, wobei das Partikelfilter 44 auch
an anderen Teilen des Abgassystems 20 wie etwa vor der
Turbine 32 angeordnet sein kann.
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Der
Oxidationskatalysator 38, der bei Dieselmotoren gewöhnlich
als Dieseloxidationskatalysator bezeichnet wird, kann Kohlenwasserstoffe
und Kohlenmonoxid in den Abgasen oxidieren, um die Temperaturen an
dem Partikelfilter 44 zu erhöhen. Das Partikelfilter 44 kann
Partikeln aus den Abgasen wie etwa Kohlenstoffe, Ölpartikeln,
Asche usw. auffangen und die aufgefangenen Partikeln regenerieren,
wenn die Temperaturen ausreichend hoch sind. Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht eine Aufgabe der Partikelfilteranordnung 30 darin,
schädliche Kohlenstoffpartikeln in den Abgasen aufzufangen
und diese Schadstoffe zu speichern, bis die Temperaturen an dem
Partikelfilter 44 eine Oxidation der erfassten Partikeln
zu einem Gas ermöglichen, das dann in die Atmosphäre
ausgestoßen werden kann.
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Die
Oxidationskatalysator- und Partikelfilterkanister 36, 42 können
jeweils Eingänge und Ausgänge mit definierten
Querschnittflächen und dazwischen liegenden erweiterten
Bereichen zum Speichern des Oxidationskatalysator 38 und
des Partikelfilters 44 umfassen. Die vorliegende Erfindung
sieht jedoch vor, dass die Kanister 36, 42 und
die darin vorgesehenen Einrichtungen beliebige Konfigurationen und
Anordnungen für das Oxidieren von Emissionen und das Auffangen
von Partikeln aufweisen können. Die vorliegende Erfindung
ist also nicht auf eine bestimmte Konfiguration für die
Partikelfilteranordnung 30 beschränkt.
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Um
die Oxidation der aufgefangenen Partikeln zu unterstützen,
kann ein Dosierer 50 vorgesehen sein, der Kraftstoff zu
den Abgasen einführt, sodass der Kraftstoff mit dem Oxidationskatalysator 38 reagiert
und verbrennt, um die Temperaturen an dem Partikelfilter 44 zu
erhöhen und dadurch die Regenerierung zu unterstützen.
Zum Beispiel sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung das Steuern
der durch den Dosierer eingespritzten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit
von den Temperaturen an dem Partikelfilter 44 und von anderen
Systemparametern wie etwa dem Luftmassenfluss, den EGR-Temperaturen
und ähnlichem vor, um die Regenerierung zu steuern. Die
vorliegende Erfindung sieht jedoch auch vor, dass Kraftstoff auf
andere Weise in die Abgase eingeführt werden kann, etwa
indem der Motor 14 gesteuert wird, um Kraftstoff zusammen
mit den Abgasen zu emittieren.
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Ein
Lufteinlasssystem 52 kann vorgesehen sein, um Frischluft
aus einem Frischlufteinlass 54 durch eine Luftleitung zu
einem Einlasskrümmer für die Einführung
in den Motor 14 zuzuführen. Außerdem
kann das System 52 eine Luft- bzw. Ladeluft-Kühleinrichtung 56 umfassen,
um die Frischluft zu kühlen, nachdem sie durch den Kompressor 34 komprimiert
wurde. Optional kann ein Drosseleinlassventil 58 vorgesehen
sein, um den Frischluftstrom zu dem Motor 14 zu steuern.
Optional kann das Drosseleinlassventil 58 auch vorgesehen sein,
um den Strom der EGR-Gase zu dem Motor 14 oder den Strom
der Frischluft und der EGR-Gase 64 zu dem Motor 14 zu
steuern. Das Drosselventil 58 kann ein manuell oder elektrisch
betätigtes Ventil sein, das auf die Position eines durch
den Fahrer des Fahrzeugs betätigten Drosselpedals reagiert.
Es sind viele Variationen für ein derartiges Lufteinlasssystem
möglich, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf eine
bestimmte Anordnung beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung
kann vielmehr unterschiedliche Merkmale und Einrichtungen zum Zuführen
von Frischluft zu den Einlasskrümmern und Zylindern vorsehen.
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Ein
Abgasrezirkulationssystem (EGR-System) 64 kann optional
vorgesehen sein, um Abgas zu dem Motor 14 zurückzuführen
und mit Frischluft zu mischen. Das EGR-System 14 kann wahlweise
einen abgemessenen Teil der Abgase in den Motor 14 einführen.
Das EGR-System 64 kann zum Beispiel die eingehende Luftladung
verdünnen und die Spitzenverbrennungstemperaturen senken,
um die Menge der während der Verbrennung erzeugten Stickstoffoxide
zu reduzieren. Die zu rezirkulierende Menge des Abgases kann durch
die Steuerung eines EGR-Ventils 66 und/oder in Kombination
mit anderen Merkmalen wie etwa dem Turbolader gesteuert werden.
Das EGR-Ventil 66 kann ein variables Flussventil sein,
das elektronisch gesteuert wird. Es gibt viele mögliche
Konfigurationen für das steuerbare EGR-Ventil 66,
wobei die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
nicht auf einen bestimmten Aufbau des EGR-Ventils 66 beschränkt
sind.
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Das
EGR-System 64 gemäß einem Aspekt der
vorliegenden Erfindung kann eine EGR-Kühlleitung 70 mit
einer EGR-Kühleinrichtung 72 und einen EGR-Kühlbypass 74 umfassen.
Das EGR-Ventil 66 kann an dem Abgaskrümmer vorgesehen
sein, um Abgas durch die EGR-Kühlleitung 70 und/oder
den Bypass 74 zu führen. Natürlich kann
das EGR-System 64 neben einem oder mehreren dieser Merkmale
auch andere Merkmale zum Rückführen von Abgas
umfassen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes
EGR-System beschränkt, wobei andere Systeme verwendet werden
können, die zum Beispiel nur eine EGR-Kühlleitung
oder nur einen Bypass aufweisen.
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Ein
Kühlsystem 80 kann vorgesehen sein, um ein Kühlmittel
durch den Motor 14 zu führen. Das Kühlmittel
kann die durch dem Motor 14 erzeugte Wärme etwa
zu einem Kühler leiten. Der Kühler kann eine Anzahl von
Lamellen aufweisen, durch die das Kühlmittel fließt,
um durch einen Luftstrom gekühlt zu werden, der durch den
Motorraum geführt wird und/oder durch einen Kühlerventilator
erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch andere
Merkmale für das Kühlsystem 80 vorsehen
und ist nicht auf das oben beschriebene beispielhafte System beschränkt.
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Das
Kühlsystem 80 kann in Verbindung mit einem Heizsystem 84 betrieben
werden. Das Heizsystem 84 kann einen Heizkern, einen Heizventilator
und ein Heizventil umfassen. Der Heizkern kann ein erwärmtes Kühlfluid
aus dem Motor 14 über das Heizventil empfangen,
sodass der elektrisch durch die Insassen im Insassenraum bedienbare
Heizventilator durch den Heizkern erwärmte Luft zu den
Insassen blasen kann. Zum Beispiel kann der Heizventilator mit verschiedenen
Geschwindigkeiten betrieben werden, um die Menge der erwärmten
Luft zu steuern, die an dem Heizkern entlang geführt wird,
wobei die erwärmte Luft dann über das Lüftungssystem
zu den Insassen verteilt werden kann. Optional können Sensoren
und Schalter 86 in dem Insassenraum vorgesehen sein, um
den Heizbedarf der Insassen zu steuern. Die Schalter und Sensoren
können Drehschalter oder digitale Schalter zum Einstellen
des Heizbetriebs und Sensoren zum Bestimmen der Erfüllung
des Heizbedarfs sein. Die vorliegende Erfindung kann auch andere
Merkmale für das Heizsystem umfassen und ist nicht auf
das oben beschriebene beispielhafte Heizsystem beschränkt.
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Eine
Steuereinrichtung 92 wie etwa ein elektronisches Steuermodul
oder ein Motorsteuermodul kann in dem System 10 vorgesehen
sein, um verschiedene Operationen des Motors 14 und anderer
damit assoziierter Systeme bzw. Subsysteme wie etwa der Sensoren
in den Abgas-, EGR- und Einlasssystemen zu steuern. Verschiedene
Sensoren können elektrisch mit der Steuereinrichtung über
Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 94 kommunizieren.
Die Steuereinrichtung 94 kann eine Mikroprozessoreinheit
(MPU) 98 umfassen, die über einen Daten- und Steuerbus 100 mit
verschiedenen computerlesbaren Speichermedien kommuniziert. Die computerlesbaren
Speichermedien können eine Anzahl von bekannten Einrichtungen
umfassen, die als ROM 102, RAM 104 und nicht-flüchtiger
RAM (NVRAM) 106 funktionieren. Eine Daten-, Diagnose- und
Programmierungs-Ein-/Ausgabeeinrichtung 108 kann wahlweise über
einen Stecker mit der Steuereinrichtung verbunden werden, um verschiedene
Informationen auszutauschen. Die Einrichtung 108 kann verwendet
werden, um Werte in den computerlesbaren Speichermedien wie etwa
Konfigurationseinstellungen, Kalibrierungsvariablen, Befehle für
die Steuerung der EGR-, Einlass- und Abgassysteme usw. zu ändern.
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Das
System 10 kann einen Einspritzmechanismus 114 zum
Steuern der Kraftstoff- und/oder Lufteinspritzung in die Zylinder 18 umfassen.
Der Einspritzmechanismus 114 kann durch die Steuereinrichtung 92 oder
eine andere Steuereinrichtung gesteuert werden und kann verschiedene
Einrichtungen wie etwa Einrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff
und/oder Luft in einen gemeinsamen Einlass für eine Zylinderbank
sowie Einrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff und/oder Luft
in einzelne Zylinder umfassen. Zum Beispiel kann der Einspritzmechanismus 114 separat
und unabhängig den Kraftstoff und/oder die Luft steuern,
die in jeden Zylinder eingespritzt werden, sodass jeder Zylinder
separat und unabhängig derart gesteuert werden kann, dass
er verschiedene Mengen von Kraftstoff und/oder Luft oder gar keinen
Kraftstoff und/oder gar keine Luft erhält. Natürlich
kann der Einspritzmechanismus 114 der vorliegenden Erfindung
auch andere Einrichtungen umfassen und ist nicht auf die oben beschriebenen
Einrichtungen beschränkt.
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Das
System 10 kann einen Ventilmechanismus 116 zum
Steuern der Ventilzeiten der Zylinder 18 umfassen, wobei
etwa der Luftfluss in und der Abgasfluss aus den Zylindern 18 gesteuert
wird. Der Ventilmechanismus 116 kann durch die Steuereinrichtung 92 oder
eine andere Steuereinrichtung gesteuert werden und kann eine beliebige
Anzahl von Einrichtungen wie etwa Einrichtungen zum wahlweisen und
unabhängigen Öffnen und Schließen von
Zylindereinlass- und/oder Abgasventilen umfassen. Zum Beispiel kann
der Ventilmechanismus 116 die Abgasventilzeit jedes Zylinders
unabhängig derart steuern, dass die Abgas- und/oder Einlassventile
unabhängig mit steuerbaren Intervallen etwa durch eine
Kompressionsbremse geöffnet und geschlossen werden können.
Natürlich kann der Ventilmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung auch andere Einrichtungen umfassen und ist nicht auf die
oben beschriebenen Einrichtungen beschränkt.
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Während
des Betriebs empfängt die Steuereinrichtung 92 Signale
von verschiedenen Motor-/Fahrzeugsensoren und führt eine
in Hardware und/oder Software eingebettete Steuerlogik durch, um
das System 10 zu steuern. Die computerlesbaren Speichermedien
können zum Beispiel darin gespeicherte Befehle enthalten,
die durch die Steuereinrichtung 92 ausgeführt
werden können, um Verfahren zum Steuern aller Einrichtungen
und Subsysteme in dem System 10 durchzuführen.
Die Programmbefehle können durch die Steuereinrichtung
in der MPU 98 ausgeführt werden, um die verschiedenen
Systeme und Subsysteme des Motors und/oder Fahrzeugs über
die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 94 zu steuern.
Allgemein geben die Strichlinien in 1 die optionale
Erfassungs- und Steuerkommunikation zwischen der Steuereinrichtung
und den verschiedenen Komponenten in dem Antriebssystem wieder.
Außerdem ist zu beachten, dass eine beliebige Anzahl von
Sensoren und Einrichtungen mit jeder Einrichtung in dem System assoziiert
sein kann, um deren Betrieb zu überwachen und zu steuern.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung 92 eine
DDEC-Steuereinrichtung der Detroit Diesel Corporation, Detroit,
Michigan sein. Verschiedene andere Merkmale dieser Steuereinrichtung
sind im Detail in verschiedenen US-Patenten der Detroit Diesel Corporation
beschrieben. Weiterhin kann die Steuereinrichtung verschiedene Programmierungs-
und Verarbeitungstechniken bzw. Strategien verwenden, um die Einrichtungen
des Systems 10 zu steuern. Die vorliegende Erfindung sieht
vor, dass das System mehr als eine Steuereinrichtung umfassen kann,
zum Beispiel separate Steuereinrichtungen zum Steuern bestimmter
Systeme oder Subsysteme wie etwa eine Abgasystem-Steuereinrichtung
zum Steuern der Abgastemperaturen, Massenflussraten und anderer
Eigenschaften. Außerdem können diese Steuereinrichtungen
durch andere Steuereinrichtungen als die oben genannte DDEC-Steuereinrichtung
implementiert werden.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung 92 oder
eine andere Einrichtung konfiguriert sein, um auf die Emission bezogene
Fehlercodes dauerhaft in dem Speicher zu speichern, sodass nicht-autorisierte
Wartungswerkzeuge nicht auf diese zugreifen können. Autorisierte
Wartungswerkzeuge können über ein Passwort Zugriff
auf die Fehlercodes erhalten, wobei jeder Zugriff und jeder Änderungsversuch
an den gespeicherten Fehlercodes protokolliert wird. Es kann eine
beliebige Anzahl von Fehlercodes in einem dauerhaften Speicher gespeichert
werden, wobei vorzugsweise acht Fehler in dem Speicher gespeichert
werden können.
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2 zeigt
einen Motortest, der durchgeführt wird, um die Fähigkeit
der Erfindung zum Erfassen eines übermäßigen
EGR-Flusses oder eines Lecks zu prüfen. Es wurden zwei
Gruppen von Tests durchgeführt. Die erste Gruppe von Tests
simulierte einen übermäßigen EGR-Fluss.
Die zweite Gruppe von Tests simulierte ein Leck in dem EGR-Kreislauf.
Es wurde ein „Transient FTP"-Test gewählt. Während
des Tests auf einen übermäßigen EGR-Fluss
wurde das EGR-Ventil an verschiedenen Öffnungspositionen
gesperrt, um eine Fehlfunktion eines blockierten Ventils zu simulieren,
das sich während einer Beschleunigung nicht schließen
kann. Der Test auf ein Leck im EGR-Kreislauf wurde an einem Bypassventil
in dem EGR-Flussrohr durchgeführt, wobei die EGR-Leckrate
gemessen wurde, indem geprüft wurde, wie oft das Bypassventil
geöffnet wurde, und keine direkte Messung der Leckflussrate
vorgenommen wurde. Der Luftmassendefizitwert bei normal funktionierenden
Teilen wurde als Basis (Bezug) für den Datenvergleich verwendet.
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2 zeigt
die Luftmassendefizitwerte einer Motorbetriebsbasis 18,
den Wert 120 eines vollständig geöffneten
und blockierten EGR-Ventils 120, den Wert 122 eines
zu 30% geöffnet blockierten EGR-Ventils und den Wert 124 bei
1,75 Drehungen der EGR-Leckventilöffnung. Wie in 2 gezeigt,
erhöhen sich die Spitzenwerte des Luftmassendefizits bei
einem geöffneten und blockierten EGR-Ventil oder bei einem
leckenden EGR-Kreislauf, wobei die Spitzenwertdifferenz ausreicht,
um festzustellen, ob der Motor einen Luftzufuhrmangel aufgrund von
ausgefallenen Teilen erfährt. Die erste Anforderung besteht
darin, einen vollständig oder teilweise geöffneten
EGR-Kreislauf zu erfassen, der einen übermäßigen
EGR-Fluss während einer Beschleunigung verursachen kann,
wodurch wiederum ein reduzierter Luftfluss während der
Abgassteuerung veranlasst wird. Die zweite Anforderung besteht darin,
ein Lecken des EGR-Kreislaufs in die Atmosphäre festzustellen.
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3 ist
eine schematische Wiedergabe eines Verfahrens gemäß der
vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 126 ist ein Verfahren
zum Betreiben eines Verbrennungsmotors. In Schritt 128 wird
eine Zieleinlassluftfluss auf der Basis eines Zielmotorbetriebs
während einer Abgassteuerungsperiode bestimmt. Dabei sind verschiedene
Zielmotorbetriebswerte und Zieleinlassluftflusswerte in einer Tabelle
in dem Speicher der ECU gespeichert. Diese Werte werden während
der Abgassteuerungsperioden verwendet, die gewöhnlich während der
Beschleunigungsperioden stattfinden, und nehmen auf eine Motorsteuerstrategie
Bezug, wenn die Kraftstoffzufuhr aufgrund eines Luftmangels begrenzt
ist, während das Motordrehmoment unter einem maximal erreichbaren
Wert liegt. In Schritt 130 wird der tatsächliche
Einlassluftflusswert auf der Basis des tatsächlichen Motorbetriebs
während der Abgassteuerungsperiode bestimmt. In Schritt 132 wird
ein Luftmassenflussdefizit als akkumulierte Einlassluft-Lademengendifferenz
zwischen dem Zieleinlassluftfluss und der tatsächlichen Einlassluftflussladung
während der Abgassteuerungsperiode bestimmt. In Schritt 134 wird
bestimmt, ob der Luftflusseinlassmassen-Defizitwert größer
als der Einlassluftdefizit-Schwellwert ist. Wenn dies nicht der
Fall ist, geht die Software zurück zu Schritt 128.
Wenn dies der Fall ist, wird in Schritt 136 ein Fehler
in der ECU protokolliert, wird die Leistung des Motors herabgesetzt,
um eine Beschädigung des Motors oder bestimmter Komponentensysteme
zu verhindern, und wird eine Warnung bezüglich des Fehlers
an einen Bediener auszugeben.
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Dem
Fachmann sollte deutlich sein, dass die vorliegende Beschreibung
beispielhaft und nicht einschränkend aufzufassen ist. Es
können zahlreiche Variationen und Modifikationen vorgenommen
werden, ohne dass deshalb der durch die beigefügten Ansprüche
definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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