DE102010004290B4

DE102010004290B4 - Diagnosesysteme und -verfahren für eine Kaltstart-Motorsteuerung

Info

Publication number: DE102010004290B4
Application number: DE102010004290.0A
Authority: DE
Inventors: Robert T. Genslak; Edward Stuteville; Wenbo Wang; Wesley W. Wald
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2010-01-11
Publication date: 2019-03-21
Anticipated expiration: 2030-01-12
Also published as: US20100175664A1; CN101832210B; DE102010004290A1; US8127744B2; CN101832210A

Abstract

Verfahren, das umfasst, dass:
Zündkerzen (40) basierend auf einem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt betätigt werden;
eine gewünschte Motordrehzahl basierend auf einer Motortemperatur und einer Zeitdauer ermittelt wird, während der ein Motor (22) nach einem Kaltstart in Betrieb ist;
ein gewünschter Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der gewünschten Motordrehzahl ermittelt wird;
ein Rest-Zündfunkenzeitpunkt basierend auf einer Differenz zwischen dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt und dem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt ermittelt wird;
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Zündfunkenzeitpunkt-Diagnosefehlercode basierend auf dem Rest-Zündfunkenzeitpunkt und einer vorbestimmten Zündfunkenzeitpunktmetrik gesetzt wird.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Steuersysteme für Motorkaltstarts, und insbesondere Systeme und Verfahren zum Diagnostizieren der Motordrehzahl und des Zündfunkenzeitpunkts während Kaltstarts.
HINTERGRUND
Die hierin vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Sowohl die Arbeit der derzeit genannten Erfinder, in dem Maß, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, als auch Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik gelten, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugelassen.
Wenn ein Verbrennungsmotor anfänglich gestartet wird, sind der Motor und ein Abgassystem des Motors kalt. Die niedrige Temperatur erschwert es dem Kraftstoff, in den Zylindern zu verdampfen. Ein unvollständig verdampfter Kraftstoff wird nicht vollständig verbrannt. Ein Teil des Kraftstoffs, der bei dem Start nicht vollständig verbrannt wird, erhöht das Kohlenwasserstoff- (HC-) und das Kohlenmonoxid-Niveau (CO-Niveau) in dem Abgas.
Fahrzeuge, die einen Verbrennungsmotor aufweisen, können auch einen katalytischen Wandler aufweisen, um das Abgas zu behandeln. Der katalytische Wandler umfasst einen Katalysator, der die Oxidation von HC und CO und auch die Reduktion von Stickstoffnitriten in dem Abgas katalysiert. Der Katalysator steuert die Emissionen bei einem Start nicht effizient, da: 1) ein größerer Teil des Kraftstoffs unverbrannt bleibt und anschließend ausgestoßen wird und 2) der Katalysator nicht ausreichend heiß ist.
Der Katalysator arbeitet effizient, wenn er eine Betriebstemperatur erreicht, die als Anspringtemperatur bezeichnet wird. Der Katalysator erreicht die Anspringtemperatur, nachdem der Motor und das Abgassystem durch den Motorbetrieb ausreichend aufgeheizt worden sind. Während eines Kaltstarts wird die Motordrehzahl erhöht, und der Zündfunkenzeitpunkt wird nach spät verstellt, um die Abgastemperatur und den Abgasdurchsatz zu erhöhen, um den Katalysator schnell aufzuheizen.
Ein Motorsteuermodul implementiert fahrzeugeigene Diagnosen (OBD), um eine Einhaltung von Emissionsgrenzen während eines Kaltstarts sicherzustellen. Die OBD kann den Motor und Abgassystemkomponenten überwachen, welche die Emissionen in dem Fall einer Fehlfunktion erhöhen können. Beispielsweise kann die OBD die Leistung des katalytischen Wandlers basierend auf Sauerstoffsensorsignalen überwachen. Wenn eine Fehlfunktion auftritt, setzt die OBD einen Diagnosefehlercode (DTC), um die Fehlfunktion zu identifizieren, so dass die Fehlfunktion behoben werden kann. Die OBD kann auch einen Fahrer über die Fehlfunktion benachrichtigen, indem diese durch eine Kontrollleuchte angezeigt wird.
Aus der DE 101 49 477 A1 sind ein Verfahren und ein Motorsteuermodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 10 bekannt.
Die US 2005/0211222 A1 beschreibt ein ähnliches Verfahren und ein ähnliches Motorsteuermodul.
Ferner sind auch in der DE 40 16 127 A1 ein ähnliches Verfahren und ein ähnliches Motorsteuermodul beschrieben.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und ein Motorsteuermodul zu schaffen, mit denen die Zuverlässigkeit bei der Einhaltung von Emissionsgrenzen während eines Kaltstarts eines Motors verbessert wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Motorsteuermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Ein Motorsteuermodul umfasst ein Zündfunkensteuermodul, ein Motordrehzahlmodul, ein Restermittlungsmodul und ein Metrikermittlungsmodul. Das Zündfunkensteuermodul betätigt Zündkerzen basierend auf einem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt. Das Motordrehzahlmodul ermittelt eine gewünschte Motordrehzahl basierend auf einer Motortemperatur und einer Zeitdauer, während der ein Motor nach einem Kaltstart in Betrieb ist. Das Restermittlungsmodul ermittelt einen gewünschten Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der gewünschten Motordrehzahl, und es ermittelt einen Rest-Zündfunkenzeitpunkt basierend auf einer Differenz zwischen dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt und dem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt. Das Metrikermittlungsmodul detektiert einen Fehler für den Zündfunkenzeitpunkt basierend auf dem Rest-Zündfunkenzeitpunkt und einem vorbestimmten Bereich für den Zündfunkenzeitpunkt.
Das Restermittlungsmodul ermittelt eine Rest-Motordrehzahl basierend auf einer Differenz zwischen einer gemessenen Motordrehzahl und der gewünschten Motordrehzahl. Das Metrikermittlungsmodul detektiert einen Fehler für die Motordrehzahl basierend auf der Rest-Motordrehzahl und einem vorbestimmten Bereich für die Motordrehzahl.
Ein Motorsteuerverfahren umfasst, dass Zündkerzen basierend auf einem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt betätigt werden und dass eine gewünschte Motordrehzahl basierend auf einer Motortemperatur und einer Zeitdauer ermittelt wird, während der ein Motor nach einem Kaltstart in Betrieb ist. Zusätzlich umfasst das Verfahren, dass ein gewünschter Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der gewünschten Motordrehzahl ermittelt wird und dass ein Rest-Zündfunkenzeitpunkt basierend auf einer Differenz zwischen dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt und dem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt ermittelt wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein Fehler für den Zündfunkenzeitpunkt basierend auf dem Rest-Zündfunkenzeitpunkt und einem vorbestimmten Bereich für den Zündfunkenzeitpunkt detektiert wird.
Das Motorsteuerverfahren umfasst ferner, dass eine Rest-Motordrehzahl basierend auf einer Differenz zwischen einer gemessenen Motordrehzahl und der gewünschten Motordrehzahl ermittelt wird. Zusätzlich umfasst das Verfahren, dass ein Fehler für die Motordrehzahl basierend auf der Rest-Motordrehzahl und einem vorbestimmten Bereich für die Motordrehzahl detektiert wird.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Darstellungszwecken und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise einzuschränken.

1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsteuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung.
3 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zum Diagnostizieren eines Kaltstarts gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Es versteht sich, dass überall in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben. 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 ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis der Schaltungslogik und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Typischerweise sind Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxid-Abgasemissionen hoch, wenn der Verbrennungsmotor anfänglich gestartet wird. Bei einem Start kann die Leistung des Katalysators erhöht werden, und die Abgasemissionen können verringert werden, indem die Motordrehzahl erhöht wird und der Zündfunkenzeitpunkt nach spät verstellt wird. Die Kombination aus erhöhter Motordrehzahl und nach spät verstelltem Zündfunkenzeitpunkt liefert einen erhöhten Durchsatz von heißem Abgas, der den Katalysator schnell bis zu einer Anspringtemperatur aufheizt. Der aufgeheizte Katalysator steuert die Emissionen effizient.
Ein Kaltstart-Diagnosesystem gemäß der vorliegenden Offenbarung überwacht die Motordrehzahl und den Zündfunkenzeitpunkt während des Kaltstarts. Das System ermittelt basierend auf einer gewünschten Motordrehzahl und einer gemessenen Motordrehzahl, ob die Motordrehzahl korrekt aufrechterhalten wird. Das System ermittelt basierend auf einem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt und einem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt, ob der Zündfunkenzeitpunkt korrekt aufrechterhalten wird. Das System kann einen Fehlercode setzen, wenn die gemessene Motordrehzahl und/oder der befohlene Zündfunkenzeitpunkt außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen. Der Fehlercode kann einen Diagnosefehlercode (DTC) umfassen. Der vorbestimmte Bereich kann auf akzeptierbaren Emissionszielwerten basieren.
Nun auf 1 Bezug nehmend, umfasst ein beispielhaftes Fahrzeugsystem 20 einen Verbrennungsmotor 22, der ein Getriebe 26 antreibt. Eine Drossel 34 regelt eine Luftströmung in einen Einlasskrümmer 32. Die Luft in dem Einlasskrümmer 32 wird in Zylinder 36 verteilt. Ein Motorsteuermodul 30 kann einen oder mehrere ausgewählte Zylinder 36' während des Motorbetriebs deaktivieren. Der ausgewählte Zylinder 36' ist deaktiviert, wenn das Motorsteuermodul 30 eine entsprechende Kraftstoff-Einspritzeinrichtung 38 zum Einspritzen von Kraftstoff in den ausgewählten Zylinder 36' nicht betätigt. Ein Zylinder 36 ist aktiv, wenn das Motorsteuermodul 30 die entsprechende Kraftstoff-Einspritzeinrichtung 38 betätigt, um Kraftstoff in den Zylinder 36 einzuspritzen. Jeder Zylinder 36 kann eine Zündkerze 40 aufweisen, um das Luft/Kraftstoffgemisch zu zünden. Obwohl 1 vier Zylinder 36 zeigt, kann der Motor 22 zusätzliche oder weniger Zylinder 36 aufweisen. Beispielsweise werden Motoren mit 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern in Erwägung gezogen. Der Motor 22 kann auch für ein aktives Kraftstoffmanagementsystem (nicht gezeigt) sorgen. Obwohl der dargestellte Motor 22 Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 38 aufweist, die Kraftstoff direkt in den Zylinder 36 einspritzen, werden auch Motoren in Erwägung gezogen, die für eine Kraftstoffeinspritzung in den Einlasskrümmer 32 oder in eine Einlassöffnung sorgen.
Das Motorsteuermodul 30 steht mit Komponenten des Fahrzeugsystems 20 in Verbindung. Die Komponenten können den Motor 22, Sensoren und Aktuatoren umfassen, wie hierin diskutiert wird. Das Motorsteuermodul 30 kann das Kaltstart-Diagnosesystem der vorliegenden Offenbarung implementieren.
Die Luft wird aus einem Einlass 42 durch einen Luftmassendurchsatzsensor (MAF-Sensor) 44 geleitet, wie beispielsweise einen Luftmassendurchsatzmesser. Der MAF-Sensor 44 erzeugt ein MAF-Signal, das eine Rate der Luft angibt, die durch den MAF-Sensor 44 strömt. Die Einlassluft für den Motor 22 kann mittels der Drossel 34 dosiert werden. Lediglich beispielhaft kann die Drossel 34 ein Schmetterlingsventil sein, das in dem Einlass 42 rotiert. Die Drossel 34 wird basierend auf einem Motorbetriebspunkt betätigt, der von einem Betreiber und/oder einem Controller befohlen wird. Ein Drosselpositionssensor (TPS) 46 erzeugt ein TPS-Signal, das eine Position der Drossel 34 angibt.
Ein Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 48 ist in dem Motor-Einlasskrümmer 32 zwischen der Drossel 34 und dem Motor 22 positioniert. Der MAP-Sensor 48 erzeugt ein MAP-Signal, das einen Krümmerabsolutluftdruck angibt. Ein Krümmerlufttemperatursensor (MAT-Sensor) 50, der in dem Einlasskrümmer 32 angeordnet ist, erzeugt ein MAT-Signal basierend auf der Einlasslufttemperatur.
Eine Motorkurbelwelle (nicht gezeigt) rotiert mit der Motordrehzahl oder einer Geschwindigkeit, die proportional zu der Motordrehzahl ist. Ein Kurbelwellensensor 52 detektiert eine Position der Kurbelwelle und erzeugt ein Kurbelwellen-Positionssignal (CSP-Signal). Das CSP-Signal kann von der Drehzahl der Kurbelwelle und von Zylinderereignissen abhängen. Lediglich beispielhaft kann der Kurbelwellensensor 52 ein Sensor mit variabler Reluktanz sein. Die Motordrehzahl und die Zylinderereignisse können unter Verwendung anderer geeigneter Verfahren detektiert werden.
Ein Einlassventil 54 öffnet und schließt selektiv, um der Luft zu ermöglichen, in den Zylinder 36 einzutreten. Eine Einlassnockenwelle (nicht gezeigt) regelt die Einlassventilposition. Ein Kolben (nicht gezeigt) komprimiert das Luft/ Kraftstoffgemisch in dem Zylinder 36. Das Motorsteuermodul 30 betätigt die Kraftstoff-Einspritzeinrichtung 38, um Kraftstoff in den Zylinder 36 einzuspritzen. Das Motorsteuermodul 30 kann auch die Zündkerze 40 betätigen, um die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs auszulösen, wodurch der Kolben in dem Zylinder 36 angetrieben wird. Der Kolben treibt die Kurbelwelle an, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Ein Verbrennungsabgas in dem Zylinder 36 wird durch einen Auslasskrümmer 56 herausgedrängt, wenn sich ein Auslassventil 58 in einer offenen Position befindet. Eine Auslassnockenwelle (nicht gezeigt) regelt die Auslassventilposition. Obwohl ein einzelnes Einlass- und ein einzelnes Auslassventil 54, 58 dargestellt sind, kann der Motor 22 mehrere Einlass- und Auslassventile 54, 58 pro Zylinder 36 umfassen.
Der Motor 22 kann ein Kühlsystem aufweisen, das ein Motorkühlmittel zirkuliert. Das Kühlsystem kann einen Motorkühlmittel-Temperatursensor (ECT-Sensor) 60 umfassen. Der ECT-Sensor 60 kann ein ECT-Signal erzeugen, das die Motorkühlmitteltemperatur angibt. Der ECT-Sensor 60 kann in dem Motor 22 oder an anderen Orten angeordnet sein, an denen das Motorkühlmittel zirkuliert, wie beispielsweise einem Kühler (nicht gezeigt).
Ein katalytischer Wandler 62 kann Abgase behandeln, die durch die Verbrennung erzeugt werden. Das Fahrzeugsystem 20 kann einen Einlass- und einen Auslass-Sauerstoffsensor 74, 76 aufweisen, die Sauerstoffniveausignale erzeugen, die Sauerstoffniveaus in den Abgasen angeben. Das Motorsteuermodul 30 kann die Effizienz des katalytischen Wandlers 62 basierend auf den Sauerstoffniveausignalen ermitteln.
Nun auf 2 Bezug nehmend, umfasst das Motorsteuermodul 30 ein Restermittlungsmodul 80, ein Qualitätsermittlungsmodul 82, ein Akkumulationsmodul 84 und ein Metrikermittlungsmodul 86. Das Motorsteuermodul 30 empfängt Eingangssignale von dem Fahrzeugsystem 20. Die Eingangssignale umfassen die MAF-, TPS-, MAP-, MAT-, CSP-, ECT- und die Sauerstoffniveausignale. Die Eingangssignale werden nachstehend als „Fahrzeug-Systemsignale“ bezeichnet. Das Motorsteuermodul 30 verarbeitet die Fahrzeug-Systemsignale und erzeugt zeitlich abgestimmte Motorsteuerbefehle, die an das Fahrzeugsystem 20 ausgegeben werden. Die Motorsteuerbefehle können beispielsweise die Drossel 34, die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 38 und die Zündkerzen 40 betätigen.
Das Motorsteuermodul 30 steuert den Zündfunkenzeitpunkt und die Motordrehzahl während des Kaltstarts, um den Katalysator schnell aufzuheizen. Das Motorsteuermodul 30 kann den Zündfunkenzeitpunkt während des Kaltstarts nach spät verstellen, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Das Motorsteuermodul 30 kann auch die Motordrehzahl während des Kaltstarts anheben, um den Abgasdurchsatz zu erhöhen. Der erhöhte Abgasdurchsatz mit hoher Temperatur heizt den Katalysator schnell auf, was zu verringerten Emissionen während des Kaltstarts führt.
Insbesondere überwacht das Kaltstart-Diagnosesystem die Motordrehzahl und den Zündfunkenzeitpunkt, um zu ermitteln, ob die Motordrehzahl und der Zündfunkenzeitpunkt während des Kaltstarts korrekt aufrechterhalten werden. Die angehobene Motordrehzahl, die für den Kaltstart vorherbestimmt ist, kann als ein gewünschter Motordrehzahlwert (ein gewünschter ESV) bezeichnet werden. Der nach spät verstellte Zündfunkenzeitpunkt, der für den Kaltstart vorherbestimmt ist, kann als ein gewünschter Zündfunkenzeitpunktwert (ein gewünschter STV) bezeichnet werden. Nachstehend werden der gewünschte ESV und der gewünschte STV gemeinsam als „gewünschte Werte“ bezeichnet. Das Kaltstart-Diagnosesystem ermittelt basierend auf dem gewünschten ESV und der gemessenen Motordrehzahl, ob die Motordrehzahl während des Kaltstarts korrekt aufrechterhalten wird. Das System ermittelt basierend auf dem gewünschten STV und dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt, ob der Zündfunkenzeitpunkt während des Kaltstarts korrekt aufrechterhalten wird. Das System kann einen DTC setzen, um anzugeben, dass die Motordrehzahl und/oder der Zündfunkenzeitpunkt nicht korrekt aufrechterhalten werden.
Das Kaltstart-Diagnosesystem umfasst, dass ein Rest-ESV basierend auf dem gewünschten ESV und der gemessenen Motordrehzahl ermittelt wird. Die Diagnose umfasst auch, dass ein Rest-STV basierend auf dem gewünschten STV und dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt ermittelt wird. Nachstehend werden der Rest-ESV und der Rest-STV gemeinsam als „Restwerte“ bezeichnet. Die Restwerte werden qualifiziert, kumuliert und gemittelt, um einen gewichteten ESV und einen gewichteten STV zu ermitteln. Die Diagnostik ermittelt, dass die Motordrehzahl und der Zündfunkenzeitpunkt während des Kaltstarts korrekt aufrechterhalten werden, wenn der gewichtete ESV und der gewichtete STV innerhalb vorbestimmter Schwellenwertmetriken liegen.
Das Restermittlungsmodul 80 ermittelt den Rest-ESV basierend auf der gemessenen Motordrehzahl und dem gewünschten ESV. Das Restermittlungsmodul 80 kann ein Motordrehzahlmodul (nicht gezeigt) umfassen, das den gewünschten ESV basierend auf einer Motorlaufzeit und den ETC-Signalen ermittelt. Die Motorlaufzeit kann die Zeitdauer sein, während der der Motor nach dem Kaltstart in Betrieb ist. Das Restermittlungsmodul 80 ermittelt die gemessene Motordrehzahl basierend auf den CSP-Signalen. Das Restermittlungsmodul 80 kann den Rest-ESV basierend auf der Differenz zwischen dem gewünschten ESV und der gemessenen Motordrehzahl ermitteln. Das Restermittlungsmodul 80 gibt den Rest-ESV an das Qualitätsermittlungsmodul 82 aus.
Zusätzlich ermittelt das Restermittlungsmodul 80 den Rest-STV basierend auf dem gewünschten STV und dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt. Das Restermittlungsmodul 80 ermittelt den gewünschten STV basierend auf dem gewünschten ESV und einem gemessenen Wert für die Luft pro Zylinder (APC-Wert). Der APC-Wert kann auf Fahrzeug-Systemsignalen basieren, einschließlich der MAF-, MAP- und MAT-Signale. Das Restermittlungsmodul 80 kann ein Zündfunkensteuermodul (nicht gezeigt) umfassen, das die Zündkerzen 40 basierend auf dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt betätigt. Der befohlene Zündfunkenzeitpunkt kann auf dem nach spät verstellten Zündfunkenzeitpunkt basieren, der während des Kaltstarts verwendet wird, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Das Restermittlungsmodul 80 kann den Rest-STV basierend auf der Differenz zwischen dem gewünschten STV und dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt ermitteln. Das Restermittlungsmodul 80 gibt den Rest-STV an das Qualitätsermittlungsmodul 82 aus.
Das Qualitätsermittlungsmodul 82 ermittelt einen Qualitätswert. Der Qualitätswert kann eine Zahl sein, die auf dem Betrieb des Fahrzeugsystems 20 basiert. Einem hohen Qualitätswert entspricht, dass das Fahrzeugsystem 20 in einem Leerlaufzustand arbeitet, der direkt auf den Kaltstart folgt. Einem niedrigen Qualitätswert entspricht, dass das Fahrzeugsystem 20 weiter entfernt von dem Leerlaufzustand arbeitet. Lediglich beispielhaft kann der Qualitätswert eine Zahl sein, die von 0 bis 1 reicht. Eine 0 kann den niedrigen Qualitätswert repräsentieren, und eine 1 kann den hohen Qualitätswert repräsentieren.
Der Qualitätswert kann auf der Motordrehzahl, der Motorlast, der Motortemperatur und der Motorlaufzeit basieren. Der Qualitätswert kann auch auf der Position der Drossel 34 und einer Position der Kupplung (nicht gezeigt) basieren. Lediglich beispielhaft kann ein Qualitätswert von 1 einer Fahrzeuggeschwindigkeit von weniger als 3 Kilometern pro Stunde und Motorlaufzeiten zugeordnet sein, die 1-2 Sekunden nach dem Kaltstart überschreiten. Der Qualitätswert kann verwendet werden, um die Restwerte basierend auf einer Multiplikation des Qualitätswerts und des Restwerts zu gewichten.
Genauer gesagt ermittelt das Qualitätsermittlungsmodul 82 den Qualitätswert für jeden Rest-ESV und jeden Rest-STV. Das Qualitätsermittlungsmodul 82 kann den Qualitätswert basierend auf den CSP-Signalen, den ECT-Signalen und der Motorlaufzeit nach dem Kaltstart ermitteln. Das Qualitätsermittlungsmodul 82 ermittelt einen qualifizierten ESV basierend auf dem Rest-ESV und dem Qualitätswert. Das Qualitätsermittlungsmodul 82 kann den qualifizierten ESV basierend auf einer Multiplikation des Rest-ESV und des Qualitätswerts ermitteln. Der Qualitätswert, der zum Ermitteln des qualifizierten ESV verwendet wird, kann als ein korrespondierender Motorqualitätswert bezeichnet werden. Das Qualitätsermittlungsmodul 82 gibt den qualifizierten ESV und den korrespondierenden Motorqualitätswert an das Akkumulationsmodul 84 aus.
Zusätzlich ermittelt das Qualitätsermittlungsmodul 82 einen qualifizierten STV basierend auf dem Rest-STV und dem Qualitätswert. Das Qualitätsermittlungsmodul 82 kann den qualifizierten STV basierend auf der Multiplikation des Rest-STV und des Qualitätswerts ermitteln. Der Qualitätswert, der zum Ermitteln des qualifizierten STV verwendet wird, kann als ein korrespondierender Zündfunkenqualitätswert bezeichnet werden. Das Qualitätsermittlungsmodul 82 gibt den qualifizierten STV und den korrespondierenden Zündfunkenqualitätswert an das Akkumulationsmodul 84 aus.
Das Akkumulationsmodul 84 empfängt mehrere der qualifizierten ESVs und mehrere der korrespondierenden Motorqualitätswerte. Das Akkumulationsmodul 84 summiert die mehreren der qualifizierten ESVs, um eine Motordrehzahlsumme zu ermitteln. Das Akkumulationsmodul 84 summiert die mehreren der korrespondierenden Motorqualitätswerte, um eine Motorqualitätssumme zu ermitteln. Das Akkumulationsmodul 84 kann die mehreren der qualifizierten ESVs und die mehreren der korrespondierenden Motorqualitätswerte für eine vorbestimmte Anzahl von Iterationen summieren. Lediglich beispielhaft kann die vorbestimmte Anzahl von Iterationen 120 Iterationen umfassen. Das Akkumulationsmodul 84 ermittelt einen mittleren ESV basierend auf der Motordrehzahlsumme und der Motorqualitätssumme. Der mittlere ESV kann ermittelt werden, indem die Motordrehzahlsumme durch die Motorqualitätssumme dividiert wird.
Zusätzlich empfängt das Akkumulationsmodul 84 mehrere der qualifizierten STVs und mehrere der korrespondierenden Zündfunkenqualitätswerte. Das Akkumulationsmodul 84 summiert die mehreren der qualifizierten STVs, um eine Zündfunkenzeitpunktsumme zu ermitteln. Das Akkumulationsmodul 84 summiert die mehreren der korrespondierenden Zündfunkenqualitätswerte, um eine Zündfunkenqualitätssumme zu ermitteln. Das Akkumulationsmodul 84 kann die mehreren der qualifizierten STVs und die mehreren der korrespondierenden Zündfunkenqualitätswerte für eine vorbestimmte Anzahl von Iterationen summieren. Lediglich beispielhaft kann die vorbestimmte Anzahl von Iterationen 120 Iterationen umfassen. Das Akkumulationsmodul 84 ermittelt einen mittleren STV basierend auf der Zündfunkenzeitpunktsumme und der Zündfunkenqualitätssumme. Der mittlere STV kann ermittelt werden, indem die Zündfunkenzeitpunktsumme durch die Zündfunkenqualitätssumme dividiert wird. Der mittlere ESV und der mittlere STV können gemeinsam als „mittlere Werte“ bezeichnet werden.
Das Akkumulationsmodul 84 ermittelt den gewichteten ESV basierend auf mehreren der mittleren ESVs. Das Akkumulationsmodul 84 ermittelt den gewichteten STV basierend auf mehreren der mittleren STVs. Der gewichtete ESV und der gewichtete STV können gemeinsam als „gewichtete Werte“ bezeichnet werden. Das Akkumulationsmodul 84 kann die gewichteten Werte basierend auf einem gleitenden Mittelwert ermitteln. Der gleitende Mittelwert kann ein exponentiell gewichteter gleitender Mittelwert sein. Das Akkumulationsmodul 84 kann den exponentiell gewichteten gleitenden Mittelwert basierend auf der Zeit ermitteln, zu der die mittleren Werte empfangen werden. Lediglich beispielhaft können ältere mittlere Werte mehr gewichtet werden als jüngere mittlere Werte. Alternativ können andere Verfahren zum Ermitteln des gleitenden Mittelwerts verwendet werden. Das Akkumulationsmodul 84 gibt den gewichteten ESV und den gewichteten STV an das Metrikermittlungsmodul 86 aus.
Das Metrikermittlungsmodul 86 umfasst eine vorbestimmte Motordrehzahlmetrik. Die vorbestimmte Motordrehzahlmetrik umfasst einen minimalen Schwellenwert und einen maximalen Schwellenwert. Das Metrikermittlungsmodul 86 ermittelt, ob der gewichtete ESV innerhalb der vorbestimmten Motordrehzahlmetrik liegt. Das Metrikermittlungsmodul 86 kann einen Motordrehzahl-DTC setzen, wenn der gewichtete ESV nicht innerhalb der vorbestimmten Motordrehzahlmetrik liegt. Der Motordrehzahl-DTC kann angeben, dass die Motordrehzahl während des Kaltstarts nicht korrekt aufrechterhalten wurde.
Zusätzlich umfasst das Metrikermittlungsmodul 86 eine vorbestimmte Zündfunkenzeitpunktmetrik. Die vorbestimmte Zündfunkenzeitpunktmetrik umfasst einen minimalen Schwellenwert und einen maximalen Schwellenwert. Das Metrikermittlungsmodul 86 ermittelt, ob der gewichtete STV innerhalb der vorbestimmten Zündfunkenzeitpunktmetrik liegt. Das Metrikermittlungsmodul 86 kann einen Zündfunkenzeitpunkt-DTC setzen, wenn der gewichtete STV nicht innerhalb der vorbestimmten Zündfunkenzeitpunktmetrik liegt. Der Zündfunkenzeitpunkt-DTC kann angeben, dass der nach spät verstellte Zündfunkenzeitpunkt während des Kaltstarts nicht korrekt aufrechterhalten wurde.
Nun auf 3 Bezug nehmend, beginnt ein Verfahren 100 zum Diagnostizieren eines Kaltstarts bei Schritt 101. Bei Schritt 102 ermittelt das Restermittlungsmodul 80, ob der Kaltstart aufgetreten ist. Wenn ja, fährt das Verfahren 100 bei Schritt 104 fort. Wenn nein, wiederholt das Verfahren 100 den Schritt 102. Bei Schritt 104 ermittelt das Restermittlungsmodul 80 den gewünschten ESV. Bei Schritt 106 ermittelt das Restermittlungsmodul 80 den gewünschten STV. Bei Schritt 108 ermittelt das Restermittlungsmodul 80 den Rest-ESV und den Rest-STV.
Bei Schritt 110 ermittelt das Qualitätsermittlungsmodul 82 den Qualitätswert. Bei Schritt 112 ermittelt das Qualitätsermittlungsmodul 82 den qualifizierten ESV und den qualifizierten STV. Bei Schritt 114 summiert das Akkumulationsmodul 84 die qualifizierten ESVs, und es summiert die korrespondierenden Motorqualitätswerte. Bei Schritt 116 summiert das Akkumulationsmodul 84 die qualifizierten STVs, und es summiert die korrespondierenden Zündfunkenqualitätswerte. Bei Schritt 118 ermittelt das Akkumulationsmodul 84 die mittleren ESVs und die mittleren STVs. Bei Schritt 120 ermittelt das Akkumulationsmodul 84 den gewichteten ESV und den gewichteten STV.
Bei Schritt 122 ermittelt das Metrikermittlungsmodul 86, ob der gewichtete ESV innerhalb der vorbestimmten Motordrehzahlmetrik liegt. Wenn nein, fährt das Verfahren 100 bei Schritt 124 fort. Wenn ja, fährt das Verfahren 100 bei Schritt 126 fort. Bei Schritt 124 setzt das Metrikermittlungsmodul 86 den Motordrehzahl-DTC. Bei Schritt 126 ermittelt das Metrikermittlungsmodul 86, ob der gewichtete STV innerhalb der vorbestimmten Zündfunkenzeitpunktmetrik liegt. Wenn nein, fährt das Verfahren bei Schritt 128 fort. Wenn ja, fährt das Verfahren 100 bei Schritt 130 fort. Bei Schritt 128 setzt das Metrikermittlungsmodul 86 einen Zündfunkenzeitpunkt-DTC. Das Verfahren 100 endet bei Schritt 130.
Fachleute können nun anhand der vorstehenden Beschreibung einsehen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Offenbarung in einer Vielzahl von Formen implementiert werden können. Während diese Offenbarung in Verbindung mit speziellen Beispielen von diesen beschrieben wurde, soll der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht auf diese beschränkt sein, da andere Modifikationen für den erfahrenen Praktiker bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims

Verfahren, das umfasst, dass: Zündkerzen (40) basierend auf einem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt betätigt werden; eine gewünschte Motordrehzahl basierend auf einer Motortemperatur und einer Zeitdauer ermittelt wird, während der ein Motor (22) nach einem Kaltstart in Betrieb ist; ein gewünschter Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der gewünschten Motordrehzahl ermittelt wird; ein Rest-Zündfunkenzeitpunkt basierend auf einer Differenz zwischen dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt und dem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt ermittelt wird; dadurch gekennzeichnet, dass ein Zündfunkenzeitpunkt-Diagnosefehlercode basierend auf dem Rest-Zündfunkenzeitpunkt und einer vorbestimmten Zündfunkenzeitpunktmetrik gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass der befohlene Zündfunkenzeitpunkt während des Kaltstarts basierend auf einem nach spät verstellten Zündfunkenzeitpunkt ermittelt wird, um eine Abgastemperatur zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass der gewünschte Zündfunkenzeitpunkt basierend auf einem gemessenen Wert für eine Luft pro Zylinder ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass eine Rest-Motordrehzahl basierend auf einer Differenz zwischen einer gemessenen Motordrehzahl und der gewünschten Motordrehzahl ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner umfasst, dass ein Motordrehzahl-Diagnosefehlercode basierend auf der Rest-Motordrehzahl und einem vorbestimmten Bereich für die Motordrehzahl gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass ein Qualitätswert basierend auf einer gemessenen Motordrehzahl, der Motortemperatur und/oder der Zeitdauer ermittelt wird, wobei der Qualitätswert eine Leistung eines Fahrzeugsystems (20) relativ zu einem Leerlaufzustand angibt, ferner umfassend, dass der Zündfunkenzeitpunkt-Diagnosefehlercode basierend auf dem Qualitätswert gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass ein Motordrehzahl-Diagnosefehlercode basierend auf dem Qualitätswert, der gewünschten Motordrehzahl, der gemessenen Motordrehzahl und einem vorbestimmten Bereich für die Motordrehzahl gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass der Zündfunkenzeitpunkt-Diagnosefehlercode basierend auf mehreren der Qualitätswerte, mehreren der Rest-Zündfunkenzeitpunkte und der vorbestimmten Zündfunkenzeitpunktmetrik gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner umfasst, dass der Motordrehzahl-Diagnosefehlercode basierend auf mehreren der Qualitätswerte, mehreren der gewünschten Motordrehzahlen, mehreren der gemessenen Motordrehzahlen und dem vorbestimmten Bereich für die Motordrehzahl gesetzt wird.
Motorsteuermodul (30) zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend: ein Zündfunkensteuermodul, das Zündkerzen (40) basierend auf einem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt betätigt; ein Motordrehzahlmodul, das eine gewünschte Motordrehzahl basierend auf einer Motortemperatur und einer Zeitdauer ermittelt, während der ein Motor nach einem Kaltstart in Betrieb ist; ein Restermittlungsmodul (80), das einen gewünschten Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der gewünschten Motordrehzahl ermittelt und das einen Rest-Zündfunkenzeitpunkt basierend auf einer Differenz zwischen dem befohlenen Zündfunkenzeitpunkt und dem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt ermittelt; gekennzeichnet durch ein Metrikermittlungsmodul (86), das Zündfunkenzeitpunkt-Diagnosefehlercode basierend auf dem Rest-Zündfunkenzeitpunkt und einer vorbestimmten Zündfunkenzeitpunktmetrik setzt.