DE102009006568A1 - Algorithmus zum Diagnostizieren von Undichtheiten oder Blockierungen stromabwärts des Sekundärlufteinblasungseinwirkungs-Drucksensors (SAIR-Drucksensors) - Google Patents

Algorithmus zum Diagnostizieren von Undichtheiten oder Blockierungen stromabwärts des Sekundärlufteinblasungseinwirkungs-Drucksensors (SAIR-Drucksensors) Download PDF

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Abstract

Ein Steuermodul und -verfahren für ein Abgassystem eines Motors können ein Sekundärlufteinlass-Druckmodul (SAI-Druckmodul) umfassen, das einen SAI-Druck überwacht. Ein Akkumulationsmodul kann auf der Grundlage des überwachten SAI-Drucks eine SAI-Folgenlänge akkumulieren. Ein Berechnungsmodul kann auf der Grundlage der akkumulierten SAI-Folgenlänge eine mittlere SAI-Folgenlänge ermitteln. Ein Ermittlungsmodul kann auf der Grundlage der mittleren SAI-Folgenlänge eine Betriebseigenschaft des Fahrzeugabgases ermitteln.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 01. Februar 2008 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/025,556. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme miteingeschlossen.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Sekundärlufteinblasungseinwirkungs-Systeme (SAIR-Systeme) und insbesondere das Detektieren einer Undichtheit oder Blockierung in einem SAIR-System stromabwärts eines SAIR-Drucksensors.
  • HINTERGRUND
  • Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, die sich auf die vorliegende Offenbarung beziehen, und müssen nicht unbedingt Stand der Technik darstellen.
  • Es ist bekannt, einen katalytischen Wandler in dem Abgasstrompfad eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor zu verwenden. Der katalyti sche Wandler umfasst ein Substrat mit einer Beschichtung eines Katalysatormaterials, das die Oxidation von Kohlenwasserstoffmolekülen und Kohlenmonoxidmolekülen sowie die Reduktion von Stickoxiden, die in dem Abgas des Fahrzeugs abgegeben werden, katalysiert. Der Katalysator arbeitet effizient, wenn der Katalysator oberhalb einer Minimaltemperatur zum Stimulieren der gewünschten katalytischen Reaktionen liegt und das Abgas das korrekte Kraftstoff-Luft-Verhältnis (F/A-Verhältnis) aufweist.
  • Es ist erwünscht, das an den Motor gelieferte Kraftstoff-Luft-Verhältnis hinsichtlich einer Leistungskontrolle sowie einer Emissionsbegrenzung zu optimieren. Eine Emissionsbegrenzung wird beim Start zunehmend schwierig, da ein größerer Anteil an gelieferter Luft unverbrannt bleibt und nachfolgend entweicht und der Katalysator seine Betriebstemperatur nicht erreicht hat. Es wurden Verfahren zum Reduzieren von Abgasemissionen und Steigern der Leistung des katalytischen Wandlers eingesetzt, die ein Erhöhen der Motordrehzahl bei Leerlauf, ein Verzögern des Zündzeitpunkts und/oder ein Reduzieren des gelieferten Kraftstoffs umfassen.
  • Ein Verfahren zum Verbessern der Leistung eines katalytischen Wandlers während des Starts erfolgt durch Verwenden eines Sekundärlufteinblasungseinwirkungs-Systems (SAIR-Systems). Der Ausgang einer Sekundärlufteinblasungs-Pumpe (SAI-Pumpe) kann in dem Abgassystem stromaufwärts des katalytischen Wandlers angeordnet sein und verwendet werden, um Luft in das Abgas einzublasen, um mit unverbranntem und teilweise verbranntem Kraftstoff von dem Motor zu reagieren, um den Katalysator zu erwärmen.
  • Während des Betriebs des Motors kann es nützlich sein, einen SAI-Ausfall (wie beispielsweise eine Undichtheit und/oder Blockierung) in der Leitung stromaufwärts eines SAI-Ventils zu detektieren, das zu dem SAIR-System gehört. Es kann auch nützlich sein, solch einen Fehler stromabwärts des SAI-Ventils des SAIR-Systems zu detektieren. Während einige Steuersysteme solche Ausfälle stromaufwärts das SAI-Ventils geeignet detektieren konnten, kann es schwierig sein, Ausfälle stromabwärts des SAI-Ventils zu detektieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Steuermodul und -verfahren für ein Abgassystem eines Motors können ein Sekundärlufteinlass-Druckmodul (SAI-Druckmodul) umfassen, das den SAI-Druck überwacht. Ein Akkumulationsmodul kann auf der Grundlage des überwachten SAI-Drucks eine SAI-Folgenlänge akkumulieren. Ein Berechnungsmodul kann auf der Grundlage der akkumulierten SAI-Folgenlänge eine mittlere SAI-Folgenlänge ermitteln. Ein Ermittlungsmodul kann auf der Grundlage der mittleren SAI-Folgenlänge eine Betriebseigenschaft des Fahrzeugabgases ermitteln.
  • Gemäß weiteren Merkmalen kann das Akkumulationsmodul eine Amplitude und Frequenz des überwachten SAI-Drucks akkumulieren. Das Akkumulationsmodul kann einen Luftmassenstrom (MAF) des Motors akkumulieren. Das Berechnungsmodul kann auf der Grundlage des akkumulierten MAF eine mittlere MAF berechnen. Das Ermittlungsmodul kann auf der Grundlage eines Vergleichs der mittleren SAI-Folgenlänge mit dem mittleren MAF die Betriebseigenschaft ermitteln. Das Ermittlungsmodul kann auf der Grundlage der ermittelten Betriebseigenschaft ein Signal an eine Fahrerinformationsanzeige ausgeben. Das SAI-Druckmodul kann ein SAI-Drucksignal von einem SAI-Drucksensor überwachen, der zwischen einer SAI-Pumpe und einem SAI-Steuerventil angeordnet ist. Die Betriebseigenschaft kann eine Undichtheit oder Blockierung stromabwärts des SAI-Ventils umfassen.
  • Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur Erläuterungszwecken dienen und nicht beabsichtigen, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
  • ZEICHNUNGEN
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Erläuterungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
  • 1 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Motorsteuersystems, das einen Ausfall (wie beispielsweise eine Undichtheit und/oder Blockierung) stromabwärts eines SAI-Ventils gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung detektiert;
  • 2 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Motorsteuersystems gemäß den vorliegenden Lehren, das einen beispielhaften Doppelreihen-V6-Motor umfasst;
  • 3 ist ein funktionales Blockdiagramm eines beispielhaften SAI-Steuermoduls gemäß den vorliegenden Lehren;
  • 4 ist eine beispielhafte Darstellung, die einen Vergleich eines ersten Signals, das einen rohen Druck von einem Basislinien-SAI-System (ohne Fehler) darstellt, mit ei nem zweiten Signal zeigt, das eine unterbrochene SAI-Systemleitung (mit Fehler) darstellt;
  • 5 ist eine Darstellung, die eine Folgenlängenakkumulation zwischen der Darstellung des ersten Signals (ohne Fehler) und des zweiten Signals (mit Fehler) von 4 zeigt;
  • 6 ist eine Darstellung, die eine mittlere Folgenlänge in Echtzeit zwischen dem ersten Signal (ohne Fehler) und dem zweiten Signal (mit Fehler) von 4 und 5 zeigt;
  • 7 ist eine Vergleichsdarstellung zwischen einem ersten Signal, das ein SAI-System ohne Fehler darstellt, und einem zweiten Signal, das ein SAI-System mit Fehler darstellt, für einen beispielhaften Einzelreihen-Motor, der mit dualen SAI-Eingangsleitungen 70 ausgestattet ist, gemäß einem Beispiel der vorliegenden Lehren;
  • 8 ist eine Darstellung, die eine Folgenlängenakkumulation des ersten und zweiten Signals, die in 7 gezeigt sind, zeigt;
  • 9 ist eine Darstellung, die eine mittlere Folgenlänge in Echtzeit des ersten und zweiten Signals von 7 zeigt;
  • 10 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm, das Schritte zum Ermitteln eines Ausfalls stromabwärts des SAI-Ventils gemäß den vorliegenden Lehren zeigt;
  • 11 ist eine Darstellung, die eine mittlere Folgenlänge gegenüber einem mittleren Luftmassenstrom (MAF) gemäß einem Beispiel der vorliegenden Lehren zeigt; und
  • 12 ist eine Darstellung, die eine mittlere Folgenlänge gegenüber einem mittleren MAF nach dem Anwenden einer Linearisierungstechnik auf die Daten in 11 gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Lehren zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist lediglich beispielhafter Natur und soll keineswegs die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen beschränken. Wie hierin verwendet bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, zugeordnet oder gruppiert) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis mit kombinatorischer Logik und/oder andere geeignete Bauteile, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • Bezug nehmend auf 1 ist ein beispielhaftes Motorsteuersystem 8 gezeigt. Eine Drosselklappe 10 und ein Kraftstoffsystem 12 können den Kraftstoff und die Primärluft, die einem Motor 14 über einen Einlass 16 geliefert wird, steuern. Ein Zündsystem 18 kann das Gemisch aus Kraftstoff und Primärluft in dem Motor 14 zünden. Abgas, das durch die Zündung des Gemischs aus Kraftstoff und Primärluft erzeugt wird, kann durch einen Auslasskrümmer 20 ausgestoßen werden. Ein katalytischer Wandler 22 kann das Abgas aufnehmen und reduziert die Emissionspegel des Abgases.
  • Ein Controller 30 kann mit verschiedenen Komponenten des Motorsteuersystems 8 kommunizieren, die ohne Einschränkung das Kraftstoffsystem 12, das Zündsystem 18, einen Einlasskrümmerluftdrucksensor (Einlass-MAP-Sensor) 28, einen Einlasslufttemperatursensor (IAT-Sensor) 29, einen Drosselklappenstellungssensor 32 (TPS), eine Fahrerinformationsanzeige 33 und einen Motordrehzahlsensor 34 (RPM) umfassen. Der Controller 30 kann ein MAP-, ein IAT- und ein RPM-Signal und ein Primärluftstromsignal von einem Luftmassenmessersensor (MAF) 36 empfangen. Das MAP-, das IAT-, das RPM- und das MAF-Signal werden verwendet, um den Primärstrom in den Motor 14 zu ermitteln. Die Primärstromdaten und ein optimales vorbestimmtes unkompensiertes F/A können dann verwendet werden, um eine Kraftstoffabgabe von dem Kraftstoffsystem 12 an den Motor 14 zu berechnen. Der Controller 30 kann ferner mit dem Zündsystem 18 kommunizieren, um den Zündzeitpunkt zu ermitteln.
  • Der Controller 30 kann eine zusätzliche Rückmeldung von anderen Komponenten in dem Motorsteuersystem 8 empfangen, die ohne Einschränkung eine Kühlmitteltemperatur von einem Kühlmitteltemperatursensor 42 und eine Drosselklappenstellung von dem Drosselklappenstellungssensor (TPS) 32 umfasst. Diese und andere Variablen können die Gesamtleistung und das Verhalten des Motorsteuersystems 8 beeinflussen. Der Controller 30 verwendet Daten, die von den verschiedenen Motorkomponenten erfasst werden, um die Motorleistung zu überwachen und in einigen Fällen zu optimieren.
  • Bei der vorliegenden Offenbarung kommuniziert der Controller 30 mit einem SAI-Drucksensor 46, der zwischen einer SAI-Pumpe 44 und einem SAI-Steuerventil 45 angeordnet ist. Beispiele für Steuersysteme, die den Betrieb einer SAI-Pumpe 44, eines SAI-Steuerventils 45 und eines SAI-Drucksensors 46 steuern, sind in den dem gleichen Rechtsinhaber gehörenden US-Patenten Nr. 6,871,136 und Nr. 7,111,454 zu finden, deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig miteingeschlossen ist.
  • Wie es ausführlicher erklärt wird, kann der SAI-Drucksensor 46 einen gemessenen Druck an den Controller 30 übermitteln. Der Controller 30 kann den gemessenen Druck interpretieren, um eine Kraftstoffanpassung oder einen Kompensationswert zu ermitteln, um mit dem Kraftstoffsystem 12 zu kommunizieren. Allgemein ist der an dem SAI-Drucksensor 46 gemessene Druck proportional zu dem SAI-Strom, der proportional zu der gewünschten Kraftstoffkompensation ist. Auf diese Weise existiert, wenn ein Druck über einem gewünschten Niveau gemessen wird, ein übermäßiger SAI-Strom, der zu Abgas führt, das arm an dem optimalen F/A ist, und der Controller befiehlt eine gesteigerte Kraftstoffabgabe über das Kraftstoffsystem 12, um zu dem optimalen F/A zurückzukehren. Ähnlich existiert, wenn ein Druck unter einem gewünschten Niveau gemessen wird, ein nicht ausreichender SAI-Strom, was zu Abgas führt, das reich an dem optimalen F/A ist, und der Controller 30 befiehlt eine reduzierte Kraftstoffabgabe über das Kraftstoffsystem 12, um zu dem optimalen F/A zurückzukehren.
  • Nun auf 2 Bezug nehmend wird ein Beispiel der vorliegenden Lehren ausführlicher beschrieben. Das Motorsteuersystem 8' umfasst einen Motor 14' mit einer Doppelreihenausgestaltung. Genauer gesagt kann der Motor 14' eine erste Reihe 54 und eine zweite Reihe 56 aufweisen. Der beispielhafte Motor 14' ist als V6-Motor gezeigt. Es sei jedoch angemerkt, dass die vorliegenden Lehren auf andere Motorausgestaltungen ange wandt werden können. Einige andere Motorausgestaltungen können beispielsweise Motoren mit jeder Kombination von einem bis zwölf Zylindern umfassen. Die Zylinder können auf jede Weise angeordnet sein, wie beispielsweise, jedoch ohne Einschränkung, in einer Reihenausgestaltung, einer V-Ausgestaltung oder einer W-Ausgestaltung.
  • Das Motorsteuersystem 8' kann eine SAI-Pumpe 44' umfassen, die Luft durch ein SAI-Rohr 60 einblasen kann. Wie es bei diesem Beispiel gezeigt ist, kann sich das SAI-Rohr 60 zwischen einem ersten SAI-Drucksensor 46A und einem zweiten SAI-Drucksensor 46B aufteilen. Die SAI-Drucksensoren 46A und 46B sind stromaufwärts einer ersten SAI-Ventilanordnung 45A bzw. einer zweiten SAI-Ventilanordnung 45B positioniert. Bei dem gezeigten Beispiel kann jede der SAI-Ventilanordnungen 45A und 45B ein Steuerventil 62A und 62B und ein Absperrventil 64A und 64B definieren. Bei dem gezeigten Beispiel kann der SAI-Strom die SAI-Ventilanordnung 45A bzw. 45B verlassen und in jede der ersten und zweiten Reihe 54 und 56 des Motors 14' eingeblasen werden. Während gezeigt ist, dass jeder Motorreihe 54 und 56 eine einzelne SAI-Eingangsleitung 70 und 72 zugeordnet ist, sei angemerkt, dass sich jede SAI-Eingangsleitung 70 und 72 alternativ in mehrere Motoreingänge verzweigen kann. Bei einem Beispiel kann es einen Motoreingang für jeden Zylinder des Motors 14' geben. Ein Controller 30' kann mit der SAI-Pumpe 44', dem Steuerventil 62A bzw. 62B und dem Motor 14' kommunizieren.
  • Bei einem Beispiel des Betriebs kann Luft, wenn eines oder beide der Ventile 62A und 62B geöffnet ist oder sind, auf der Grundlage eines durch den Controller 30' ermittelten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von der SAI-Pumpe 44' in das SAI-Rohr 60 und in die SAI-Eingangsleitungen 70 und 72 eingeblasen werden. Die zusätzliche Luft kann heißere Abgase in dem Krümmer 20 liefern, um dabei zu helfen, den katalytischen Wandler 22 schnell zu erwärmen und daher die Emissionen während eines Kaltstarts reduzieren. Bei einem Beispiel des Betriebs kann/können sich eines oder beide der Ventile 62A und 62B in der geschlossenen Stellung befinden, außer, wenn die SAI-Pumpe 44' eingeschaltet ist, um zu verhindern, dass ein Abgasrückstrom die Hardware stromaufwärts des Ventils 62A bzw. 62B verunreinigt.
  • Nun auf 3 Bezug nehmend ist ein beispielhaftes SAI-Steuermodul 73 gezeigt. Das beispielhafte SAI-Steuermodul 73 kann ein SAI-Druckmodul 74, ein Akkumulationsmodul 75, ein Berechnungsmodul 76 und ein Ermittlungsmodul 77 umfassen. Bei einem Beispiel kann das SAI-Druckmodul 74 das SAI-Drucksignal von dem SAI-Drucksensor 46 (oder von dem ersten und zweiten SAI-Drucksensor 46a und 46b, 2) überwachen. Das SAI-Druckmodul 74 kann auf der Grundlage des überwachten SAI-Drucksignals ein Signal an das Akkumulationsmodul 75 ausgeben. Das Akkumulationsmodul 75 kann auf der Grundlage des Ausgangs des SAI-Druckmoduls 74 eine SAI-Folgenlänge akkumulieren. Bei anderen Beispielen kann das Akkumulationsmodul 75 einen MAF und eine Gesamttestzeitdauer akkumulieren. Das Akkumulationsmodul 75 kann auf der Grundlage der Akkumulationen ein Signal an das Berechnungsmodul 76 ausgeben. Das Berechnungsmodul 76 kann auf der Grundlage des Ausgangs von dem Akkumulationsmodul 75 eine mittlere Folgenlänge berechnen. Bei anderen Beispielen kann das Berechnungsmodul 76 einen mittleren MAF berechnen. Das Berechnungsmodul 76 kann auch einen mittleren SAI-Druckfehler berechnen. Das Berechnungsmodul 76 kann auf der Grundlage der Berechnungen einen Ausgang für das Ermittlungsmodul 77 erzeugen. Das Ermittlungsmodul 77 kann ermitteln, ob der mittlere SAI-Druckfehler in einem normalen Bereich liegt. Das Ermittlungsmodul 77 kann ermitteln, ob die mittlere SAI-Folgenlänge in einem normalen Bereich liegt. Das Ermittlungsmodul 77 kann auf der Grundlage der Ermittlungen ein Bestanden- oder Nicht-Bestanden-Signal ausgeben.
  • Nun auf 4 Bezug nehmend ist eine Vergleichsdarstellung eines ersten und zweiten rohen Drucksignals, die von dem SAI-Drucksensor 46A erhalten werden, für zwei verschiedene Beispiele gezeigt. Bei einem Beispiel ist eine Basisliniendarstellung oder Darstellung 78 ohne Fehler während eines ”normalen” Betriebs gezeigt. Bei einem Beispiel umfasst ein ”normaler” Betrieb, dass die Pumpe 44' ”eingeschaltet” ist und sich das Ventil 45' in einer ”offenen” Stellung befindet. Bei einer anderen Darstellung 79 ist der Druck gezeigt, wobei die SAI-Eingangsleitung 70 stromabwärts des SAI-Drucksensors 46A entfernt wurde. Die beispielhafte Darstellung zeigt eine erste Phase (Phase Eins) 80, eine zweite Phase (Phase Zwei) 82 und eine dritte Phase (Phase Drei) Die erste Phase 80 (im Wesentlichen zwischen vier und einundzwanzig Sekunden der beispielhaften Darstellung gezeigt) ist bei der beispielhaften Offenbarung wichtig, wie es nachstehend beschrieben wird. Phase Zwei 82 und Phase Drei 84 sind weitere Tests, die mit dem Ventil 45A und der SAI-Pumpe 44' in Beziehung stehen und außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung liegen.
  • Es sei angemerkt, dass die Basisliniendarstellung oder Darstellung 78 ohne Fehler eine Spur darstellt, die im Vergleich zu der Darstellung 79 mit Fehler im Wesentlichen mehr Rauschen (schwankende Amplitude und Frequenzen) aufweist. Nun auf 5 Bezug nehmend akkumulieren das Steuersystem und -verfahren gemäß den vorliegenden Lehren eine Folgenlänge für Phase Eins 80. Der Begriff Folgenlänge wird verwendet, um eine akkumulierte Länge einer gegebenen Spur zu bezeichnen. Die akkumulierte Länge umfasst daher sowohl Amplitude als auch Frequenz in einem Maß. Wie es in der beispielhaften Darstellung von 5 gezeigt ist, weist die Basisliniendarstellung oder Darstellung 78 ohne Fehler im Vergleich zu der Darstellung 79 mit Fehler eine wesentlich größere akkumulierte Folgenlänge auf.
  • In Bezug auf 6 ist eine mittlere Echtzeit-Folgenlänge in Phase Eins 80 gezeigt, um die Basisliniendarstellung oder Darstellung 78 ohne Fehler mit der Darstellung 79 mit Fehler zu vergleichen. Es sei angemerkt, dass das in der Basisliniendarstellung 78 gezeigte Rauschen verschiedenen Abgasimpulsen zuzuschreiben ist, die in dem Auslasskrümmer 20 auftreten. Solche Impulse sind zu erwarten und sind normal. Wenn die SAI-Eingangsleitung 70 stromabwärts des SAI-Drucksensors 46A getrennt (oder blockiert) ist, wird eine Abgasrückkopplung unterbrochen, was im Vergleich zu der Darstellung ohne Fehler (z. B. 78) zu einer relativen glatten Darstellung (z. B. 79) führt.
  • Nun auf 79 Bezug nehmend ist eine Basisliniendarstellung oder Darstellung 90 ohne Fehler gegenüber einer Darstellung 92 mit Fehler gezeigt. Die beispielhaften 79 stellen ein Einzelreihen-SAI-System mit zwei SAI-Eingangsleitungen (d. h. 70) dar, wobei jede zwei Zylinder eines Vierzylindermotors versorgt. Es werden auch andere Ausgestaltungen in Erwägung gezogen. Bei diesem Beispiel stellt die Darstellung 92 mit Fehler ein Szenario bei einem Einzelreihenmotor dar, der mit dualen SAI-Eingangsleitungen 70 ausgestattet ist, wobei nur eine der beiden verfügbaren SAI-Eingangsleitungen getrennt wurde. Es sei angemerkt, dass, da eine der SAI-Eingangsleitungen 70 weiterhin verbunden ist, eine gewisse Abgasrückkopplung erwartet werden kann und zu einem Rauschen beitragen kann. Wieder kann, wie in der kumulativen Folgenlängendarstellung von 9 gezeigt, eine Unterscheidung zwischen der Basisliniendarstellung oder Darstellung 90 ohne Fehler und der Darstellung 92 mit Fehler gezeigt werden.
  • Nun auf 10 Bezug nehmend sind beispielhafte Schritte des Steuerverfahrens gemäß den vorliegenden Lehren gezeigt. Zu Beginn sei angemerkt, dass das folgende Steuerverfahren für jeden SAI-Drucksensor in einem gegebenen Motorsystem durchgeführt werden kann. Auf diese Weise kann das Steuerverfahren für die dualen SAI-Drucksensoren 46A und 46B, die in dem Doppelreihenmotor 14' verwendet werden (2), zweimal ausgeführt werden (oder einmal für jeden SAI-Drucksensor 46A und 46B). In Schritt 102 beginnt die Steuerung. In Schritt 106 überwacht die Steuerung das SAI-Drucksignal von dem SAI-Drucksensor (46 etc.). Bei einem Beispiel kann dieses Drucksignal roh und gefiltert sein. In Schritt 108 akkumuliert die Steuerung ein Signal von dem MAF 36, eine SAI-Folgenlänge und eine Gesamttestzeitdauer. In Schritt 110 berechnet die Steuerung einen mittleren MAF und eine mittlere Folgenlänge. Eine mittlere Folgenlänge kann eine Summe der Absolutdruckdeltas, die während des Betriebs in Phase Eins (80, etc.) akkumuliert werden, geteilt durch die Gesamttestzeitdauer während des Betriebs in Phase Eins sein.
  • In Schritt 112 berechnet die Steuerung einen mittleren SAI-Druckfehler. Weitere Details beispielhafter Verfahren zum Ermitteln eines mittleren SAI-Druckfehlers sind in den oben erwähnten dem gleichen Rechtsinhaber gehörenden US-Patentanmeldungen Nr. 10/772,872 und 10/918,581 zu finden. In Schritt 114 ermittelt die Steuerung, ob der mittlere SAI-Druckfehler in einem normalen Bereich liegt. Wenn der mittlere SAI-Druckfehler im normalen Bereich liegt, berichtet die Steuerung in Schritt 116 ein ”Test bestanden” und endet die Steuerung in Schritt 124. Wenn die Steuerung ermittelt, dass der mittlere SAI-Druckfehler nicht im normalen Bereich liegt, ermittelt die Steuerung in Schritt 118, ob die mittlere SAI-Folgenlänge in einem normalen Bereich liegt. Wenn die mittlere SAI-Folgenlänge im normalen Bereich liegt, berichtet die Steuerung in Schritt 120 ein ”Test bestanden” und endet sie in Schritt 124. Wenn die Steuerung ermittelt, dass die mittlere SAI-Folgenlänge nicht im normalen Bereich liegt, berichtet die Steuerung in Schritt 122 ein ”Test nicht bestanden”. Das Berichten eines ”Test nicht bestanden” in Schritt 122 kann umfassen, dass ein Signal an die Fahrerinformationsanzeige 33 übermittelt wird (1) und/oder ein Fehler-Code in dem Controller gesetzt wird. Dann endet die Steuerung in Schritt 124.
  • Bei einem Beispiel kann, sobald in Schritt 110 die Berechnung des Ergebnisses der mittleren Folgenlänge durchgeführt wurde, dieses mit einem Folgenlängenwert in einer Nachschlagetabelle hinsichtlich eines mittleren MAF verglichen werden (d. h. Schritt 118). Wenn der tatsächliche mittlere MAF nicht mit einem bestimmten mittleren MAF-Wert in der Nachschlagetabelle zusammenpasst, kann eine lineare Interpolation verwendet werden, um einen ungefähren Folgenlängenfehlerschwellenwert für den tatsächlichen mittleren MAF-Wert zu berechnen. Bei einigen Fahrzeuganwendungen ist die Beziehung zwischen der mittleren Folgenlänge und dem mittleren MAF jedoch nicht linear. In diesen Fällen existiert ein Algorithmusmerkmal, wobei auf die Folgenlänge ein Exponent angewandt wird, um die Beziehung zwischen mittlerer Folgenlänge und MAF zu linearisieren, siehe 12 (d. h. ein Wert von 0,5 stellt die Quadratwurzel dar, 0,33 stellt die Kubikwurzel dar und so weiter). Zum Vergleich zeigt 11 eine Darstellung einer mittleren Folgenlänge gegenüber einem mittleren MAF, bei der dieses Algorithmusmerkmal nicht angewandt wird. 12 ist eine Darstellung einer mittleren Folgenlänge gegenüber einem mittleren MAF, bei der dieser beispielhafte Algorithmus angewandt wird.
  • Fachleute werden nun aus der vorstehenden Beschreibung erkennen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Lehren auf eine Vielzahl von Formen realisiert werden können. Daher sollte der wahre Schutzumfang der Offenbarung, während diese Offenbarung in Verbindung mit bestimm ten Beispielen hiervon beschrieben wurde, nicht so eingeschränkt sein, da andere Abwandlungen für den Fachmann bei einem Studieren der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche ersichtlich werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6871136 [0028]
    • - US 7111454 [0028]

Claims (18)

  1. Steuermodul für ein Abgassystem eines Motors, wobei das Modul umfasst: ein Sekundärlufteinlass-Druckmodul (SAI-Druckmodul), das den SAI-Druck überwacht; ein Akkumulationsmodul, das auf der Grundlage des überwachten SAI-Drucks eine SAI-Folgenlänge akkumuliert; ein Berechnungsmodul, das auf der Grundlage der akkumulierten SAI-Folgenlänge eine mittlere SAI-Folgenlänge ermittelt; und ein Ermittlungsmodul, das auf der Grundlage der mittleren SAI-Folgenlänge eine Betriebseigenschaft des Fahrzeugabgases ermittelt.
  2. Steuermodul nach Anspruch 1, wobei das Akkumulationsmodul eine Amplitude und Frequenz des überwachten SAI-Drucks akkumuliert.
  3. Steuermodul nach Anspruch 1, wobei das Akkumulationsmodul einen Luftmassenstrom (MAF) des Motors akkumuliert, und wobei das Berechnungsmodul auf der Grundlage des akkumulierten MAF einen mittleren MAF berechnet.
  4. Steuermodul nach Anspruch 3, wobei das Ermittlungsmodul die Betriebseigenschaft auf der Grundlage eines Vergleichs der mittleren SAI-Folgenlänge mit dem mittleren MAF ermittelt.
  5. Steuermodul nach Anspruch 1, wobei das Ermittlungsmodul auf der Grundlage der ermittelten Betriebseigenschaft ein Signal an eine Fahrerinformationsanzeige ausgibt.
  6. Steuermodul nach Anspruch 1, wobei das SAI-Druckmodul ein SAI-Drucksignal von einem SAI-Drucksensor überwacht, der zwischen einer SAI-Pumpe und einem SAI-Steuerventil angeordnet ist.
  7. Steuermodul nach Anspruch 6, wobei die Betriebseigenschaft eine Undichtheit oder Blockierung stromabwärts des SAI-Ventils umfasst.
  8. Verfahren zum Ermitteln einer Betriebseigenschaft eines Abgassystems eines Motors, wobei das Verfahren umfasst, dass ein Sekundärlufteinlass-Druck (SAI-Druck) überwacht wird; auf der Grundlage des überwachten SAI-Drucks eine SAI-Folgenlänge akkumuliert wird; auf der Grundlage der akkumulierten SAI-Folgenlänge eine mittlere SAI-Folgenlänge berechnet wird; und auf der Grundlage der mittleren SAI-Folgenlänge die Betriebseigenschaft des Fahrzeugabgases ermittelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Akkumulieren der SAI-Folgenlänge umfasst, dass eine Amplitude und Frequenz des überwachten SAI-Drucks akkumuliert werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner umfasst, dass ein Luftmassenstrom (MAF) des Motors akkumuliert wird; und auf der Grundlage des akkumulierten MAF ein mittlerer MAF berechnet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst, dass die mittlere SAI-Folgenlänge mit dem mittleren MAF verglichen wird; und auf der Grundlage des Vergleichs die Betriebseigenschaft ermittelt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner umfasst, dass auf der Grundlage der ermittelten Betriebseigenschaft ein Signal an eine Fahrerinformationsanzeige ausgegeben wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Überwachen des Drucks umfasst, dass ein SAI-Drucksignal von einem SAI-Drucksensor überwacht wird, der zwischen einer SAI-Pumpe und einem SAI-Steuerventil angeordnet ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Ermitteln der Betriebseigenschaft umfasst, dass eine Undichtheit oder Blockierung stromabwärts des SAI-Ventils auf der Grundlage der mittleren SAI-Folgenlänge ermittelt wird.
  15. Verfahren zum Ermitteln einer Betriebseigenschaft eines Abgassystems eines Motors, wobei das Verfahren umfasst, dass ein Sekundärlufteinlass-Druck (SAI-Druck) überwacht wird; auf der Grundlage des überwachten SAI-Drucks eine SAI-Folgenlänge akkumuliert wird; auf der Grundlage der akkumulierten SAI-Folgenlänge eine mittlere SAI-Folgenlänge berechnet wird; ein Luftmassenstrom (MAF) des Motors akkumuliert wird; auf der Grundlage des akkumulierten MAF ein mittlerer MAF berechnet wird; die mittlere Folgenlänge mit dem mittlerem MAF verglichen wird; und auf der Grundlage des Vergleichs ermittelt wird, ob eine Undichtheit oder Blockierung in dem Abgassystem existiert.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Akkumulieren der SAI-Folgenlänge umfasst, dass eine Amplitude und Frequenz des SAI-Drucks akkumuliert werden.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, das ferner umfasst, dass auf der Grundlage der ermittelten Betriebseigenschaft ein Signal an eine Fahrerinformationsanzeige ausgegeben wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Überwachen des Drucks umfasst, dass ein SAI-Drucksignal von einem SAI-Drucksensor überwacht wird, der zwischen einer SAI-Pumpe und einem SAI-Steuerventil angeordnet ist.
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