-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere
Motor-Steuersysteme, die Lecks eines hydraulischen Fluids in hydraulischen
Systemen detektieren.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Einige
Verbrennungsmotoren weisen Motor-Steuersysteme auf, die Zylinder
unter speziellen Betriebsbedingungen mit niedriger Last deaktivieren. Beispielsweise
kann ein Achtzylindermotor unter der Verwendung von vier Zylindern
betrieben werden, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch ein
Verringern von Pumpverlusten zu verbessern. Dieser Prozess wird
im Allgemeinen als ein aktives Kraftstoffmanagement (AFM) bezeichnet.
Ein Betrieb, der alle Motorzylinder verwendet, wird als ein "aktivierter" Modus bezeichnet.
Umgekehrt wird ein Betrieb, der weniger als alle Zylinder des Motors
verwendet (d. h. ein oder mehrere Zylinder sind nicht aktiv), als
ein "deaktivierter" Modus bezeichnet.
-
In
dem deaktivierten Modus gibt es weniger zündende Zylinder. Demzufolge
ist ein geringeres Antriebsdrehmoment verfügbar, um die Antriebsanlage
und das Zubehör
(z. B. Lichtmaschine, Kühlmittelpumpe,
A/C-Kompressor)
des Fahrzeugs anzutreiben. Die Motoreffizienz wird jedoch infolge
von verminderten Luft-Pumpverlusten erhöht, da die deaktivierten Zylinder
keine frische Einlassluft aufnehmen und komprimieren.
-
Eine
Stößel-Ölverteileranordnung
(LOMA, von lifter oil manifold assembly) ist implementiert, um ausgewählte Zylinder
des Motors zu aktivieren und zu deaktivieren. Die LOMA weist eine
Reihe von Elektromagneten auf, die den entsprechenden Zylindern
zugeordnet sind. Die Elektromagnete werden selektiv eingeschaltet,
um eine Strömung
des hydraulischen Fluids zu den Stößeln zu ermöglichen, um den Betrieb der
Ventilstößel zu blockieren,
wodurch die entsprechenden Zylinder deaktiviert werden.
-
Die
LOMA kann einen signifikanten Ölschwund
erfahren, der durch fehlerhafte Montagen hydraulische Magnetventile
und/oder LOMA-Dichtungen verursacht wird. Hydraulische Lecks können das
dynamische Ansprechen der LOMA-Untersysteme verlangsamen und einen
Motorschaden aufgrund von AFM-Ventilstößelereignissen verursachen,
zu einem falschen Zeitpunkt auftreten.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Ein
Steuersystem und ein Verfahren zur Detektion eines Lecks eines hydraulischen
Systems in einem Motor umfasst einen Drucksensor, der zu einem ersten
Zeitpunkt einen ersten Druckmesswert einer Zufuhr eines hydraulischen
Fluids und zu einem zweiten Zeitpunkt einen zweiten Druckmesswert
der Zufuhr des hydraulischen Fluids detektiert. Ein Vergleichsmodul
berechnet ein Druckverhältnis
auf der Grundlage des ersten und des zweiten Druckmesswertes und
zeigt einen Fehlerzustand auf der Grundlage einer Beziehung zwischen
dem Druckverhältnis und
einem Druckschwellenwert an.
-
Gemäß anderen
Merkmalen ermittelt ein Druckmessmodul den ersten Druckmesswert
vor einem Moduswechsel des Motors und ermittelt den zweiten Druckmesswert
nach dem Moduswechsel des Motors. Das Ver gleichsmodul zeigt einen
Fehlerzustand an, wenn das Druckverhältnis unter den Druckschwellenwert
fällt,
und das Vergleichsmodul speichert den Fehlerzustand als einen Fehlercode.
-
Gemäß anderen
Merkmalen entfernt ein Filtermodul einen hochfrequenten Anteil aus
dem ersten Druckmesswert und dem zweiten Druckmesswert. Ein Druckmessmodul
ermittelt den ersten Druckmesswert vor einem Ereignis des aktiven
Kraftstoffmanagements des Motors und ermittelt einen zweiten Druckmesswert
nach dem Ereignis des aktiven Kraftstoffmanagements des Motors.
Das Ereignis des aktiven Kraftstoffmanagements umfasst ein Deaktivieren
eines Satzes von Zylindern des Motors. Ein Druckmessmodul ermittelt
den ersten Druckmesswert vor einem Betätigen eines Ventils des Motors
und ermittelt einen zweiten Druckmesswert nach einem Betätigen des
Ventils des Motors.
-
Ein
Steuersystem zur Detektion eines Lecks eines hydraulischen Systems
in einem Motor umfasst einen Drucksensor, der den Druck einer Zufuhr
des hydraulischen Fluids detektiert, eine Druckmessung, die zu einem
ersten Zeitpunkt einen ersten Druckmesswert der Zufuhr des hydraulischen
Fluids und zu einem zweiten Zeitpunkt einen zweiten Druckmesswert
der Zufuhr des hydraulischen Fluids ermittelt, und ein Vergleichsmodul,
das ein Druckverhältnis
auf der Grundlage des ersten und des zweiten Druckmesswerts berechnet
und einen Fehlerzustand auf der Grundlage einer Beziehung zwischen
dem Druckverhältnis
und einem Druckverhältnisschwellenwert
anzeigt.
-
Gemäß anderen
Merkmalen zeigt das Vergleichsmodul den Fehlerzustand an, wenn das Druckverhältnis unter
den Druckschwellenwert fällt und über den
Druckschwellenwert steigt. Das Messmodul ermittelt den ersten Druckmesswert
vor einem Betätigen
eines Ventils des Motors und ermit telt den zweiten Druckmesswert
nach einem Betätigen
des Ventils des Motors. Das Druckmessmodul ermittelt den ersten
Druckmesswert vor einem Ereignis des aktiven Kraftstoffmanagements
des Motors und ermittelt den zweiten Druckmesswert nach dem Ereignis
des aktiven Kraftstoffmanagements des Motors.
-
Weitere
Anwendungsgebiete werden aus der hierin vorgesehenen Beschreibung
offensichtlich werden. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die
speziellen Beispiele nur zu Veranschaulichungszwecken gedacht sind
und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung
einzuschränken.
-
ZEICHNUNGEN
-
Die
hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken
und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung
auf irgendeine Weise einzuschränken.
-
1 ist
ein Funktionsblockdiagramm, das einen Fahrzeugantriebsstrang veranschaulicht,
der gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Motorsteuersystem mit aktivem Kraftstoffmanagement
(AFM) aufweist;
-
2 ist
eine teilweise Querschnittsansicht des AFM-Motors, die eine Stößel-Ölverteileranordnung
(LOMA) und einen Einlass-Ventiltrieb veranschaulicht;
-
3 ist
ein Funktionsblockdiagramm, das ein beispielhaftes Modul veranschaulicht,
welches das Steuersystem der vorliegenden Erfindung zur Leckdetektion
ausführt;
-
4 ist
ein Flussdiagramm, welches das Steuersystem der vorliegenden Erfindung
zur Leckdetektion veranschaulicht;
-
5A ist
ein Graph, der ein beispielhaftes Druckmesssignal veranschaulicht,
das gemäß der vorliegenden
Erfindung erzeugt wurde; und
-
5B ist
ein Graph, der ein beispielhaftes Druckmesssignal veranschaulicht,
das gemäß der vorliegenden
Erfindung erzeugt wurde.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Die
vorliegende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist nur beispielhafter
Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht die Erfindung, ihre Einsatzmöglichkeit
oder Verwendungen einzuschränken.
Zu Zwecken der Klarheit werden gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen
verwendet, um ähnliche
Elemente zu kennzeichnen. Wie hierin verwendet, bezieht sich aktiviert
auf einen Betrieb, der alle Motorzylinder verwendet. Deaktiviert
bezieht sich auf einen Betrieb, der weniger als alle Zylinder des Motors
verwendet (ein oder mehrere Zylinder sind nicht aktiv). Wie hierin
verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten
Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor
(gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe) und einen Speicher,
die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen
Schaltkreis der Schaltungslogik oder andere geeignete Komponenten,
welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
-
Nun
auf 1 Bezug nehmend, weist ein Fahrzeug 10 einen
Motor 12 auf, der ein Getriebe 14 antreibt. Das
Getriebe 14 ist entweder ein Automatik- oder ein Handschaltgetriebe, das von
dem Motor 12 durch einen entsprechenden Drehmomentwandler oder
eine Kupplung 16 angetrieben wird. Luft strömt durch
eine Drossel 13 in den Motor 12. Der Motor 12 weist
N Zylinder 18 auf. Ein oder mehrere ausgewählte Zylinder 18' können während des
Motorbetriebs selektiv deaktiviert sein. Obwohl 1 acht
Zylinder darstellt (N = 8), wird man einsehen, dass der Motor 12 zusätzliche
oder weniger Zylinder 18 aufweisen kann. Beispielsweise
werden Motoren mit 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern in Betracht
gezogen. Luft strömt
durch einen Ansaugkrümmer 20 in
den Motor 12 und wird in den Zylindern 18 mit
Kraftstoff verbrannt. Der Motor weist außerdem eine Stößel-Ölverteileranordnung (LOMA) 22 auf,
welche die ausgewählten
Zylinder 18' deaktiviert,
wie unten ausführlicher
beschrieben.
-
Ein
Controller 24 kommuniziert mit dem Motor 12 sowie
mit verschiedenen Eingaben und Sensoren, wie hierin diskutiert.
Ein Fahrzeugbetreiber betätigt
ein Gaspedal 26, um die Drossel 13 zu regeln. Insbesondere
erzeugt ein Pedalpositionssensor 28 ein Pedalpositionssignal,
das zu dem Controller 24 kommuniziert wird. Der Controller 24 erzeugt
ein Drosselsteuersignal auf der Grundlage des Pedalpositionssignals.
Ein Drosselaktuator (nicht dargestellt) stellt die Drossel 13 auf
der Grundlage des Drosselsteuersignals ein, um einen Luftstrom in
den Motor 12 zu regeln.
-
Der
Fahrzeugbetreiber betätigt
ein Bremspedal 30, um ein Bremsen des Fahrzeugs zu regeln. Insbesondere
erzeugt ein Bremspositionssensor 32 ein Bremspedalpositionssignal,
das zu dem Controller 24 kommuniziert wird. Der Controller 24 erzeugt ein
Bremssteuersignal auf der Grundlage des Bremspedalpositionssignals.
Ein Bremssystem (nicht dargestellt) stellt ein Bremsen des Fahrzeugs
auf der Grundlage des Bremssteuersignals ein, um die Fahrzeuggeschwindigkeit
zu regeln. Ein Motordrehzahlsensor 34 erzeugt ein Signal
auf der Grundlage der Motordrehzahl. Ein Absolutdrucksensor des
Ansaugkrümmers
(MAP-Sensor) 36 erzeugt ein Signal auf der Grundlage eines
Drucks des Ansaugkrümmers 20.
Ein Drosselpositionssensor (TPS) 38 erzeugt ein Signal
auf der Grundlage einer Drosselposition.
-
Wenn
der Motor 12 einen Betriebspunkt erreicht, an dem der deaktivierte
Modus möglich
ist, führt
der Controller 24 den Motor 12 in den deaktivierten
Modus über.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform
sind N/2 Zylinder 18' deaktiviert
(d. h. die Hälfte
der Zylinder N), obwohl eine beliebige Anzahl von Zylindern deaktiviert
sein kann. Nach der Deaktivierung der ausgewählten Zylinder 18' erhöht der Controller 24 die
Leistungsabgabe der verbleibenden oder aktivierten Zylinder 18.
Einlass- und Auslassöffnungen
(nicht dargestellt) der deaktivierten Zylinder 18' sind geschlossen,
um Pumpverluste zu verringern.
-
Die
Motorlast wird auf der Grundlage des Einlass-MAP, des Zylindermodus
und der Motordrehzahl ermittelt. Insbesondere wird, wenn der MAP
für gegebene
Motorumdrehungen pro Minute (RPM) unter einem Schwellenniveau liegt,
die Motorlast als leicht erachtet, und der Motor 12 könnte möglicherweise
in dem deaktivierten Modus betrieben werden. Wenn der MAP für die gegebenen
RPM oberhalb des Schwellenniveaus liegt, wird die Motorlast als
schwer erachtet, und der Motor 12 wird in dem aktivierten Modus
betrieben. Der Controller 24 steuert die LOMA 22 auf
der Grundlage der Elektromagnetsteuerung, wie unten ausführlicher
diskutiert wird.
-
Nun
auf 2 Bezug nehmend, umfasst ein Einlass-Ventiltrieb 40 des
Motors 12 ein Einlassventil 42, einen Kipphebel 44 und
eine Schubstange 46, die jedem Zylinder 18 zugeordnet
sind. Der Motor 12 weist eine dreh bar angetriebene Nockenwelle 48 mit einer
Vielzahl von Ventilnocken 50 auf, die an dieser entlang
angeordnet sind. Eine Nockenoberfläche 52 der Ventilnocken 50 steht
mit den Stößeln 54 in
Eingriff, um Einlassöffnungen 53,
in denen die Einlassventile 42 positioniert sind, zyklisch
zu öffnen
und zu schließen.
Das Einlassventil 42 ist durch ein Vorspannelement (nicht
dargestellt), wie beispielsweise eine Feder, in eine geschlossene
Position vorgespannt. Demzufolge wird die Vorspannkraft durch den
Kipphebel 44 auf die Schubstange 46 und von der
Schubstange 46 auf den Stößel 54 übertragen, was
bewirkt, dass der Stößel 54 gegen
die Nockenoberfläche 52 gedrückt wird.
-
Wenn
die Nockenwelle 48 zu einer Drehung veranlasst wird, löst die Ventilnocke 50 eine
lineare Bewegung des entsprechenden Stößels 54 aus. Der Stößel 54 löst eine
lineare Bewegung der entsprechenden Schubstange 46 aus.
Wenn die Schubstange 46 angeregt wird, sich nach außen zu bewegen, wird
der Kipphebel veranlasst, um eine Achse (A) zu schwenken. Das Schwenken
des Kipphebels 44 löst eine
Bewegung des Einlassventils 42 in eine offene Position
aus, wodurch die Einlassöffnung 53 geöffnet wird.
Die Vorspannkraft bewegt das Einlassventil 42 in die geschlossene
Position, während
die Kurbelwelle 48 fortfährt, sich zu drehen. Auf diese
Weise wird die Einlassöffnung 53 zyklisch
geöffnet,
um einen Lufteinlass zu ermöglichen.
-
Obwohl
der Einlass-Ventiltrieb 40 des Motors 12 in 2 veranschaulicht
ist, wird man einsehen, dass der Motor 12 auch einen Auslass-Ventiltrieb
aufweist (nicht dargestellt), der auf eine ähnliche Weise arbeitet. Insbesondere
weist der Auslass-Ventiltrieb ein Auslassventil, einen Kipphebel
und eine Schubstange auf, die jedem Zylinder 18 zugeordnet
sind. Eine Drehung der Nockenwelle 48 löst eine umgekehrte Bewegung
der Auslassventile aus, um zugeordnete Auslassöffnungen zu öffnen und
zu schlie ßen,
wie es für
den Einlass-Ventiltrieb auf eine ähnliche Weise oben beschrieben
ist.
-
Die
LOMA 22 liefert ein unter Druck stehendes Fluid an eine
Vielzahl von Stößeln 54 und
umfasst Elektromagnete 56 (schematisch dargestellt), die
den ausgewählten
Zylindern 18' zugeordnet
sind, wie in 1 dargestellt. Die ausgewählten Zylinder 18' sind diejenigen,
die deaktiviert sind, wenn der Motor 12 in dem deaktivierten
Modus betrieben wird. Die Stößel 54 sind
in dem Einlass- und Auslassventiltrieb angeordnet, um eine Schnittstelle
zwischen den Nocken 50 und den Schubstangen 46 zu
schaffen. Im Allgemeinen sind zwei Stößel 54 für jeden
ausgewählten
Zylinder 18' vorgesehen
(ein Stößel für das Einlassventil 42 und
ein Stößel für das Auslassventil). Es
sei jedoch vorweggenommen, dass mehr Stößel 54 jedem ausgewählten Zylinder 18' zugeordnet
sein können
(d. h. mehrere Einlass- oder
Auslassventile pro Zylinder 18'). Die LOMA 22 erfordert
ferner einen Drucksensor 58, der ein Drucksignal erzeugt,
das einen Druck einer Zufuhr des hydraulischen Fluids zu der LOMA 22 anzeigt.
Es sei vorweggenommen, dass ein oder mehrere Drucksensoren 58 implementiert
werden können.
-
Jeder
Stößel 54,
der den ausgewählten
Zylindern 18' zugeordnet
ist, wird hydraulisch zwischen einem ersten und einem zweiten Modus
umgeschaltet. Der erste bzw. der zweite Modus entspricht dem aktivierten
bzw. deaktivierten Modus. In dem ersten Modus schafft der Stößel 54 eine
mechanische Verbindung zwischen der Nocke 50 und der Schubstange 46.
Auf diese Weise regt die Nocke 50 eine lineare Bewegung
des Stößels 54 an,
die auf die Schubstange 46 übertragen wird. In dem zweiten
Modus wirkt der Stößel 54 als
ein Puffer, um eine mechanische Trennung zwischen der Nocke 50 und
der Schubstange 46 zu schaffen. Obwohl die Nocke 50 eine lineare
Bewegung des Stößels 54 anregt,
wird die lineare Bewegung nicht auf die Schubstange 46 übertragen.
-
Die
Elektromagnete 56 ermöglichen
selektiv eine Strömung
des hydraulischen Fluids zu den Stößeln 54, um die Stößel 54 zwischen
dem ersten und dem zweiten Modus umzuschalten. Obwohl im Allgemeinen
jedem ausgewählten
Zylinder 18' ein
Elektromagnet 56 zugeordnet ist (das heißt, ein
Elektromagnet für
zwei Stößel), sei
vorweggenommen, dass mehr oder weniger Elektromagnete 56 implementiert werden
können.
Jeder Elektromagnet 56 schaltet ein zugeordnetes Ventil 60 (schematisch
dargestellt) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position
um. In der geschlossenen Position verhindert das Ventil 60 eine
Strömung
des unter Druck stehenden hydraulischen Fluids zu den entsprechenden Stößeln 54.
In der offenen Position ermöglicht
das Ventil 60 mittels eines Fluiddurchgangs 62 eine
Strömung
des unter Druck stehenden Fluids zu den entsprechenden Stößeln 54.
Die Strömung
des unter Druck stehenden hydraulischen Fluids wird von einer Quelle
des unter Druck stehenden hydraulischen Fluids an die LOMA 22 geliefert.
-
Obwohl
nicht veranschaulicht, ist hierin eine kurze Beschreibung eines
beispielhaften Elektromagneten vorgesehen, um ein besseres Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu schaffen. Die Elektromagnete 56 weisen
im Allgemeinen eine elektromagnetische Spule und einen Kolben auf,
der in der Spule koaxial angeordnet ist. Der Kolben schafft eine
mechanische Schnittstelle zwischen dem Elektromagnet 56 und
einem mechanischen Element, wie zum Beispiel dem Ventil 60.
Der Kolben ist durch eine Vorspannkraft in einer ersten Position
relativ zu der Spule vorgespannt. Die Vorspannkraft kann von einem Vorspannelement,
wie zum Beispiel einer Feder, oder von einem unter Druck stehenden
Fluid übermittelt
werden. Der Elektromagnet 56 wird eingeschaltet, indem
die Spule mit Strom ver sorgt wird, was eine magnetische Kraft entlang
der Spulenachse induziert. Die magnetische Kraft löst eine
lineare Bewegung des Kolbens in eine zweite Position aus. In der
ersten Position hält
der Kolben das Ventil 60 in seiner geschlossenen Position,
um eine Strömung des
unter Druck stehenden hydraulischen Fluids zu den entsprechenden
Stößeln zu
verhindern. In der zweiten Position schaltet der Kolben das Ventil 60 in seine
offene Position um, um eine Strömung
des unter Druck stehenden hydraulischen Fluids zu den entsprechenden
Stößeln zu
ermöglichen.
-
Das
Detektions-Steuersystem der vorliegenden Erfindung ermittelt das
Auftreten eines Lecks des hydraulischen Systems an oder stromabwärts des bzw.
der LOMA-Elektromagneten. Bei einer beispielhaften Ausführungsform
kann das Leck des hydraulischen Systems an einer LOMA-Dichtung (nicht dargestellt)
auftreten, ist aber nicht darauf beschränkt. Insbesondere ermittelt
das Detektions-Steuersystem der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage
von Druckmesswerten der Zufuhr des hydraulischen Fluids der LOMA
vor und nach einem befohlenen Ereignis des aktiven Kraftstoffmanagements
(AFM) (d. h. einer Deaktivierung der ausgewählten Zylinder 18'), dass ein
Leck des hydraulischen Systems aufgetreten ist. Es sei jedoch vorweggenommen,
dass die vorliegende Erfindung implementiert werden kann, um Lecks
in anderen hydraulischen Systemen zu detektieren, in denen Strömungsbeschränkungen
des hydraulischen Fluids während
des Betriebs des Systems im Wesentlichen konstant bleiben.
-
Bei
verschiedenen Ausführungsformen
kann der Fluid-Drucksensor 58 in anderen ortsfesten Motor-Fluiddurchgängen oder
-strecken positioniert sein, einschließlich einer Fluidstrecke eines
hydraulischen Ventilspielausgleichs (nicht dargestellt), aber nicht
auf diese beschränkt.
Zusätzlich
können
bei verschiedenen Ausführungsformen
anstelle eines Detektierens von Druckmesswerten vor und nach einem
AFM-Ereignis Druckmesswerte vor und nach einem Umschalten zwischen
anderen verschiedenartigen Betriebsmoden (d. h. einem Wechseln von
Betätigungsmoden
eines Ventils) erfasst werden. Solche Ausführungsformen umfassen beispielsweise
zweistufige variable Systeme zur Ventilbetätigung, sind aber nicht darauf
beschränkt.
-
Nun
auf 3 Bezug nehmend, weist der Controller 24 ein
Filtermodul 302 auf, das als Eingaben Drucksignale des
hydraulischen Fluids (Psupply) empfängt, die
von dem Drucksensor 58 geliefert werden. Das Filtermodul 302 enthält eine
Tiefpass-Filterkomponente, um einen hochfrequenten Anteil des Psupply-Signals zu entfernen.
-
Das
Leck-Detektionssystem 300 weist ein Druckmessmodul 304 auf,
das einen ersten Druckmesswert des hydraulischen Fluids, das der
LOMA 22 vor einem AFM-Öffnungsereignis
des Ventils 62 zugeführt
wird, und einen zweiten Druckmesswert nach dem AFM-Öffnungsereignis
des Ventils 62 ermittelt. Bei der vorliegenden Implementierung
ermittelt das Druckmessmodul 304 den ersten Druckmesswert,
bevor der Controller 24 den bzw. die LOMA-Elektromagnet(e)
einschaltet. Das Druckmessmodul 304 ermittelt den zweiten
Druckmesswert nach einer Zeitdauer nach dem ersten Druckmesswert,
in der alle angesteuerten Zylinder 18' deaktiviert sein sollten und der
Druck des hydraulischen Fluids, das der LOMA 22 zugeführt wird,
auf den im Wesentlichen gleichen Druck wiederhergestellt sein sollte
wie vor dem Umschalten des Elektromagneten 56 durch den
Controller 24. Ein Vergleichsmodul 306 berechnet
ein Druckverhältnis
des zweiten Druckmesswerts zu dem ersten Druckmesswert. Das Vergleichsmodul 306 vergleicht
danach das berechnete Druckverhältnis
mit einem Druckschwellenwert. Wenn das Druckverhältnis unter dem Druckschwellenwert
liegt, erzeugt das Vergleichsmodul 306 ein Fehlersteuerungssig nal,
das anzeigt, dass ein Leck des hydraulischen Systems an und/oder
stromabwärts
des Ventils 62 existiert.
-
Nun
auf 4 Bezug nehmend, wird ein Verfahren 400 ausführlicher
beschrieben, um die Anwesenheit eines Lecks eines hydraulischen
Systems in dem Leck-Detektionssystem 300 zu ermitteln.
Die Steuerung beginnt das Verfahren 400 bei Schritt 402. In
Schritt 404 ermittelt die Steuerung, ob der Elektromagnet 56 umgeschaltet
werden soll (d. h. von dem ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten
Zustand), was den Motor 12 in den deaktivierten Modus umschalten
wird. Wenn der Motor 12 nicht umgeschaltet werden soll,
kehrt die Steuerung zu Schritt 404 zurück. In Schritt 406 ermittelt
die Steuerung einen ersten Druckmesswert der Zufuhr des hydraulischen
Fluids, bevor die Zufuhr des hydraulischen Fluids an den Stößel 54 geliefert
wird.
-
In
Schritt 408 ermittelt die Steuerung einen zweiten Druckmesswert
der Zufuhr des hydraulischen Fluids. Bei der vorliegenden Implementierung wartet
die Steuerung eine Zeitdauer, bevor der zweite Druckmesswert ermittelt
wird. In Schritt 410 berechnet die Steuerung ein Druckverhältnis des
zweiten Druckmesswerts zu dem ersten Druckmesswert, der in Schritt 406 erfasst
wurde. In Schritt 412 ermittelt die Steuerung, ob das Druckverhältnis kleiner
als ein Druckschwellenwert ist. Wenn das Druckverhältnis über dem
Druckschwellenwert liegt oder diesem gleich ist, ermittelt die Steuerung,
dass kein Leck an der LOMA 22 existiert, und setzt in Schritt 416 einen Kein-Fehler-Zustand.
Wenn das Druckverhältnis
unter dem Druckschwellenwert liegt, ermittelt die Steuerung, dass
ein Leck detektiert wurde, und setzt in Schritt 414 einen
Fehlerzustand. Das Verfahren 400 endet in Schritt 418.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform
können
die Zustände
als ein Fehleranzeigecode gespeichert werden. Zu sätzlich kann
der Fehleranzeigecode von einem Servicetechniker während einer
Diagnose des Motors 12 angefordert werden.
-
Nun
auf 5A und 5B Bezug
nehmend, wird das Druckverhältnis
des zweiten Druckmesswertes relativ zu dem ersten Druckmesswert basierend
auf Testdaten unter Verwendung eines äquivalenten LOMA-Systems ermittelt.
Insbesondere werden die Druckmesswerte der Zufuhr des hydraulischen
Fluids im Zeitablauf überwacht.
Die horizontale Achse stellt die Zeit in Sekunden und die vertikale
Achse den Druck in Pfund pro Quadratzoll (PSI) dar.
-
5A und 5B veranschaulichen
Simulationen der Druckmesswerte der Zufuhr des hydraulischen Fluids,
das an die LOMA 22 geliefert wird, bevor und nachdem der
Motor 12 in den Deaktivierungsmodus umgeschaltet ist. In 5A ist
Punkt A ungefähr
gleich 44,5 PSI (3,068 bar), und Punkt B ist ungefähr gleich
43,5 PSI (2,999 bar), was zu einem Druckverhältnis von 0,978 führt. Bei
einer beispielhaften Ausführungsform
könnte
der Druckschwellenwert auf 0,90 gesetzt sein. Da das Druckverhältnis den
beispielhaften Druckschwellenwert übersteigt, zeigt das Leckdetektions-Steuersystem
an, dass kein Leck des hydraulischen Systems aufgetreten ist. Man
sollte einsehen, dass andere Werte für den Druckschwellenwert vorweggenommen
werden.
-
5B veranschaulicht
eine Simulation, in der das Leckdetektions-Steuersystem der vorliegenden Erfindung
ein Systemleck anzeigen würde. Punkt
A' ist ungefähr gleich
44,1 PSI (3,041 bar) und Punkt B' ist
ungefähr
gleich 38,4 PSI (2,648 bar), was zu einem Druckverhältnis von
0,870 führt.
Das Druckverhältnis
fällt unter
den beispielhaften Druckschwellenwert, was ein Leck des hydraulischen
Systems in der LOMA 22 anzeigt.
-
Fachleute
können
nun anhand der vorangegangenen Beschreibung einsehen, dass die breiten Lehren
der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl von Formen ausgeführt werden
können.
Während diese
Erfindung in Verbindung mit speziellen Beispielen davon beschrieben
wurde, soll der wahre Umfang der Erfindung daher nicht auf diese
beschränkt
sein, da andere Modifikationen für
den erfahrenen Praktiker nach einem Studium der Zeichnungen, der
Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche offensichtlich werden.