DE102011111353A1

DE102011111353A1 - Steuerungs- und Diagnosesysteme für eine Motorölpumpe mit variabler Kapazität und einen Motoröldrucksensor

Info

Publication number: DE102011111353A1
Application number: DE102011111353A
Authority: DE
Inventors: Lawrence O. Murray; David R. Staley; Kevin J. Storch; Colin S. Yager; Bruno Morena
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: US20120063927A1; DE102011111353B4; US8734122B2; CN102400735A; CN102400735B

Abstract

Ein Steuersystem umfasst ein Ölpumpenmodul und ein Diagnosemodul. Das Ölpumpenmodul erzeugt basierend auf Motorbetriebsbedingungen selektiv ein erstes Modusanforderungssignal, um einen ersten Wechsel von einem Betrieb einer Ölpumpe eines Motors in einem ersten Druckmodus oder in einem zweiten Druckmodus zu einem Betrieb der Ölpumpe in einem anderen von dem ersten Druckmodus und dem zweiten Druckmodus auszulösen. Der zweite Druckmodus ist von dem ersten Druckmodus verschieden. Das Diagnosemodul erzeugt basierend darauf, warm ein Fahrer den Motor startet, selektiv ein zweites Modusanforderungssignal, um aufeinanderfolgende Wechsel von dem Betrieb der Ölpumpe in dem zweiten Druckmodus zu dem Betrieb der Ölpumpe in dem ersten Druckmodus auszulösen. Das Diagnosemodul diagnostiziert eine Pumpenstörung, wenn eine erste Öldruckänderung, die mit den aufeinanderfolgenden Wechseln verbunden ist, kleiner als eine erste vorbestimmte Druckänderung ist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Ölzirkulationssysteme für einen Verbrennungsmotor.
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.
Ein Verbrennungsmotor (ICE) umfasst typischerweise ein Ölzirkulationssystem. Das Ölzirkulationssystem weist eine Ölpumpe auf, die mit einer Kurbelwelle des ICE mechanisch verbunden ist. Diese Verbindung stellt sicher, dass die Ölpumpe Öl zu und von Komponenten des ICE zirkuliert, wenn sich die Kurbelwelle dreht (d. h. wenn der Motor in Betrieb ist). Eine Ausgangsströmung der Ölpumpe steht mit der Drehzahl der Kurbelwelle in einer direkten Beziehung. Wenn die Drehzahl der Kurbelwelle zunimmt, nimmt die Ausgangsströmung der Ölpumpe zu. Dies erhöht allgemein den Öldruck und liefert eine erhöhte Schmierung des ICE bei erhöhten Motordrehzahlen.
Eine Motorölpumpe führt zumindest aufgrund der mechanischen Verbindung mit der Kurbelwelle des ICE einen Widerstand an einem ICE ein. Der Widerstand an der Kurbelwelle nimmt mit zunehmender Motordrehzahl zu. Der erhöhte Widerstand hat einen negativen Einfluss auf das verfügbare Ausgangsdrehmoment und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des ICE.
Eine Motorölpumpe ist konstruiert, um eine angeforderte Strömung (d. h. die Fluidmenge, die in einer vorbestimmten Zeitdauer strömt) und einen Druck zu liefern, um einen ICE geeignet zu schmieren. Die Strömungs- und Druckfähigkeiten einer Motorölpumpe basieren auf Betriebsbedingungen des ungünstigsten Falls. Ein Beispiel einer Betriebsbedingung des ungünstigsten Falls ist es, wenn das Motoröl heiß ist (z. B. 250 Grad Fahrenheit (°F) bis 300°F (121,1°C bis 148,9°C)) und der ICE bei hohen Motordrehzahlen arbeitet (z. B. größer als 3000 Umdrehungen pro Minute (rpm)).
Aus diesem Grund liefert die Motorölpumpe Ölströmungen und -drücke, die angeforderte Ölströmungen und -drücke für bestimmte Betriebszustände des ICE überschreiten. Als Beispiel eines Betriebszustands des nicht ungünstigsten Falls kann ein ICE eine kalte Öltemperatur aufweisen (z. B. kleiner als 250°F (121,1°C)) und bei einer niedrigen Motordrehzahl arbeiten. In diesem Betriebszustand kann die Motorölpumpe eine Strömung und einen Druck für die Betriebsbedingungen des ungünstigsten Falls liefern, die größer als die angeforderten sind. Infolgedessen tritt ein ungerechtfertigter Widerstand an der Kurbelwelle während Betriebzuständen des nicht ungünstigsten Falls auf. Dies verringert das verfügbare Ausgangsdrehmoment und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des ICE.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Steuersystem umfasst ein Ölpumpenmodul und ein Diagnosemodul. Das Ölpumpenmodul erzeugt basierend auf Motorbetriebsbedingungen selektiv ein erstes Modusanforderungssignal, um einen ersten Wechsel von einem Betrieb einer Ölpumpe eines Motors in einem ersten Druckmodus oder in einem zweiten Druckmodus zu einem Betrieb der Ölpumpe in einem anderen von dem ersten Druckmodus und dem zweiten Druckmodus auszulösen. Der zweite Druckmodus ist von dem ersten Druckmodus verschieden. Das Diagnosemodul erzeugt basierend darauf, warm ein Fahrer den Motor startet, selektiv ein zweites Modusanforderungssignal, um aufeinanderfolgende Wechsel von dem Betrieb der Ölpumpe in dem zweiten Druckmodus zu dem Betrieb der Ölpumpe in dem ersten Druckmodus auszulösen. Das Diagnosemodul diagnostiziert eine Pumpenstörung, wenn eine erste Öldruckänderung, die mit den aufeinanderfolgenden Wechseln verbunden ist, kleiner als eine erste vorbestimmte Druckänderung ist.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachstehend vorgesehenen ausführlichen Beschreibung offensichtlich werden. Es versteht sich, dass die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele nur zu Darstellungszwecken gedacht sind und den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsteuersystems, das ein Ölzirkulations-Steuersystem umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm des Ölzirkulations-Steuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm eines Ölpumpensteuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein Verfahren zum Steuern eines Ölzirkulations-Steuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
5 ein Funktionsblockdiagramm eines Diagnosemoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
6 bis 9 Verfahren zum Diagnostizieren von Störungen in einer Ölpumpe und in einem Öldrucksensor gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Zu Zwecken der Klarheit werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet, sollte die Formulierung A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); einen elektronischen Schaltkreis; einen Schaltkreis der Schaltungslogik; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code ausführt; andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller der vorstehenden Gegenstände, wie beispielsweise bei einem Ein-Chip-System, ist ein Teil von diesen oder umfasst diese. Der Ausdruck Modul kann einen Speicher umfassen (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code speichert, der durch den Prozessor ausgeführt wird.
Der Ausdruck Code, wie er vorstehend verwendet wird, kann eine Software, eine Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen, und er kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam genutzt, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code mehrerer Module durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Ausdruck Gruppe, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen. Nicht einschränkende Beispiele des nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Mediums sind ein nicht flüchtiger Speicher, ein magnetischer Speicher und ein optischer Speicher.
Üblicherweise ist eine Ölpumpe eines Motors für einen Betriebszustand des ungünstigsten Falls konstruiert. Infolgedessen liefert die Ölpumpe eine minimale Strömung und einen minimalen Druck, die für den Betriebszustand des ungünstigsten Falls erforderlich sind. Während allen anderen Betriebszuständen kann die Pumpe einen Überschuss an Strömung und Druck liefern. Dies wirkt sich negativ auf die verfügbare Drehmomentabgabe und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Motors aus.
Hierin werden Steuerungs- und Diagnosesysteme für eine (umschaltbare) Ölpumpe eines Motors mit variabler Verdrängung offenbart. Eine aktive Steuerung einer Pumpe mit variabler Verdrängung ermöglicht eine Auswahl von unterschiedlichen Strömungen und Drücken (z. B. eines hohen und eines niedrigen Drucks) für dieselbe Motordrehzahl. Dies erhöht die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und das verfügbare Motorausgangsdrehmoment, während Schmierungsanforderungen eines Motors erfüllt und/oder übertroffen werden.
Herkömmliche Steuersysteme betreiben eine Pumpe mit variabler Verdrängung unter den meisten Umständen in einer Position mit niedriger Strömung, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Die Pumpe mit variablem Hubraum wird nur während Betriebszuständen des ungünstigsten Falls in eine Position mit hoher Strömung umgeschaltet, beispielsweise im Leerlauf, wenn das Motoröl heiß ist, oder während harter Beschleunigungen und Verlangsamungen, bei hohen Drehzahlen und/oder unter hohen Lasten. Druckdifferenzen aufgrund eines Umschaltens einer Pumpe mit variabler Verdrängung sind schwierig zu detektieren, wenn ein Motor im Leerlauf arbeitet, da sich der Ausgangsdruck der Pumpe nicht signifikant verändert. Druckdifferenzen aufgrund eines Umschaltens einer Pumpe mit variabler Verdrängung können während harter Beschleunigungen oder Verlangsamungen durch Druckänderungen aufgrund von Änderungen der Motordrehzahl verdeckt werden. Daher sind herkömmliche Diagnosesysteme unter bestimmten Betriebsbedingungen nicht in der Lage, zuverlässig zu detektieren, wann eine Pumpe mit variabler Verdrängung die Positionen nicht wie befohlen umschaltet.
Hierin werden Steuerungs- und Diagnosesysteme zum Detektieren offenbart, ob eine Pumpe mit variabler Verdrängung Zustände wie befohlen umschaltet. Ein aktiver Test steuert die Pumpe mit variabler Verdrängung aktiv, um Zustände bei stationären Motordrehzahlen größer als die Leerlaufdrehzahl aufeinanderfolgend umzuschalten, und er detektiert, wann die Pumpe die Zustände nicht wie befohlen umschaltet. Ein passiver Test überwacht die Betriebszustände passiv, während die Pumpe mit variabler Verdrängung die Zustande umschaltet, und er detektiert, wann die Pumpe die Zustände nicht wie befohlen umschaltet. Der aktive Test wird anfänglich ausgeführt, wenn ein Motor gestartet wird, und der passive Test wird ausgeführt, wenn der aktive Test detektiert, dass die Pumpe mit variabler Verdrängung die Zustande wie befohlen umschaltet. Der passive Test löst den aktiven Test erneut aus, wenn der passive Test detektiert, dass die Pumpe mit variabler Verdrängung die Zustände nicht wie befohlen umschaltet.
Ein aktives Steuern und Evaluieren einer Pumpe mit variabler Verdrängung bei stationären Drehzahlen größer als die Leerlaufdrehzahl ermöglicht eine zuverlässige Diagnose einer fehlerhaften Pumpe mit variabler Verdrängung. Ein passives Evaluieren einer Pumpe mit variabler Verdrängung nach dem aktiven Test stellt die Detektion von Störungen sicher, die auftreten, nachdem der aktive Test ausgeführt wurde. Das erneute Auslösen des aktiven Tests, wenn der passive Test detektiert, dass die Pumpe mit variabler Verdrängung nicht wie befohlen umschaltet, anstatt dass eine fehlerhafte Pumpe diagnostiziert wird, verhindert eine fehlerhafte Diagnose. Eine solche fehlerhafte Diagnose kann ansonsten bei Betriebszuständen auftreten, welche die Schwierigkeit des Detektierens erhöhen, wann die Pumpe mit variabler Verdrängung umschaltet.
In 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems 100 gezeigt. Da Motorsteuersystem 100 umfasst ein Ölzirkulations-Steuersystem 101, das eine Zirkulation von Öl zu und von Komponenten eines Motors 102 steuert. Das Ölzirkulations-Steuersystem 101 umfasst ein Ölpumpensteuermodul 103, das als Teil eines Motorsteuermoduls (ECM) 104 eingebunden sein kann. Das Ölpumpensteuermodul 103 steuert den Betrieb einer Ölpumpe mit mehrfacher und/oder variabler Verdrängung. Eine Ölpumpenbaugruppe 105 saugt ÖL aus einem Sumpf (z. B. einer Ölwanne) an und leitet das Öl zu den Komponenten (z. B. zu Ventilen, Zylindern, Nockenwellen, usw.) des Motors 102. Ein beispielhafter Sumpf ist in 2 gezeigt.
Die Ölpumpenbaugruppe 105 ist mit einer Kurbelwelle 106 des Motors 102 mechanisch verbunden. Die Ölpumpenbaugruppe 105 kann eine Flügelpumpe und/oder eine Getriebepumpe sein. Die Ölströmungs- und Öldruckausgabe der Ölpumpenbaugruppe 105 steht mit der Drehzahl der Kurbelwelle 106 in direkter Beziehung und basiert auf einem Steuersignal, das durch ein Ölpumpensteuermodul 103 erzeugt wird. Die Ölpumpenbaugruppe 105 kann in einem Sumpf (z. B. einer Ölwanne) oder an einem beliebigen Ort an dem Motor 102 angeordnet sein.
Die Ölpumpenbaugruppe 105 kann für eine gegebene Motordrehzahl mehrere Druckmodi aufweisen. Die Druckmodi werden mittels des Ölpumpensteuermoduls 103 ausgewählt. Beispielsweise kann die Ölpumpenbaugruppe 105 einen ersten Druckmodus und einen zweiten Druckmodus aufweisen. Der erste Druckmodus kann ein Hochdruckmodus sein (z. B. bei 3–5,5 Kilopascal (kPa)), und der zweite Druckmodus kann ein Niederdruckmodus sein (z. B. bei 2–3 kPa). Der erste Druckmodus kann Motordrehzahlen zugeordnet sein, die größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert oder eine erste vorbestimmte Motordrehzahl sind. Der zweite Druckmodus kann Motordrehzahlen zugeordnet sein, die kleiner als die erste vorbestimmte Motordrehzahl oder dieser gleich sind. Die Ölpumpe kann für eine beliebige Motordrehzahl eine beliebige Anzahl von Druckmodi aufweisen.
Der Motor 102 verbrennt ein Luft/Kraftstoffgemisch, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug basierend auf einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 109 zu erzeugen. Luft wird durch ein Drosselventil 112 in einen Einlasskrümmer 110 eingelassen. Lediglich beispielhaft kann das Drosselventil 112 ein Schmetterlingsventil mit einem rotierbaren Blatt umfassen. Ein Motorsteuermodul (ECM) 104 steuert ein Drossel-Aktuatormodul 116, welches das Öffnen des Drosselventils 112 regelt, um die Luftmenge zu steuern, die in den Einlasskrümmer 110 eingelassen wird.
Luft aus dem Einlasskrümmer 110 wird in Zylinder des Motors 102 eingelassen. Obgleich der Motor 102 mehr als einen Zylinder aufweisen kann, ist zu Darstellungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Das ECM 104 kann ein Zylinder-Aktuatormodul 120 anweisen, einige der Zylinder selektiv zu deaktivieren, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen verbessern kann.
Der Motor 102 kann unter Verwendung eines Viertakt-Motorzyklus arbeiten. Die vier Takte, die nachstehend beschrieben sind, werden als der Einlasstakt, der Kompressionstakt, der Verbrennungstakt und der Auslasstakt bezeichnet. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle 106 treten zwei der vier Takte in dem Zylinder 118 auf. Daher sind zwei Kurbelwellenumdrehungen für den Zylinder 118 notwendig, um alle vier Takte zu durchlaufen.
Während des Einlasstakts wird Luft aus dem Einlasskrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 eingelassen. Das ECM 104 steuert ein Kraftstoff-Aktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann an einem zentralen Ort oder an mehreren Orten, wie z. B. in der Nähe des Einlassventils 122 jedes der Zylinder, in den Einlasskrümmer 110 eingespritzt werden. Bei verschiedenen Implementierungen (nicht gezeigt) kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die den Zylindern zugeordnet sind, eingespritzt werden. Das Kraftstoff-Aktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder stoppen, die deaktiviert sind.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoffgemisch in dem Zylinder 118. Während des Kompressionstakts komprimiert ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 118 das Luft/Kraftstoffgemisch. Der Motor 102 kann ein Motor mit Kompressionszündung sein, in welchem Fall die Kompression in dem Zylinder 118 das Luft/Kraftstoffgemischs zündet. Alternativ kann der Motor 102 ein Motor mit Funkenzündung sein, in welchem Fall ein Zündfunken-Aktuatormodul 126 eine Zündkerze 128 in dem Zylinder 118 basierend auf einem Signal von dem ECM 104 aktiviert, welche das Luft/Kraftstoffgemisch zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu der Zeit spezifiziert werden, zu der sich der Kolben an seiner obersten Position befindet, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird.
Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann durch ein Zeitpunktsignal gesteuert werden, das spezifiziert, wie weit vor oder nach dem TDC der Zündfunken erzeugt werden soll. Da die Kolbenposition mit der Kurbelwellendrehnung in direkter Beziehung steht, kann der Betrieb des Zündfunken-Aktuatormoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Zündfunken-Aktuatormodul 126 die Lieferung des Zündfunkens an die deaktivierten Zylinder stoppen.
Während des Verbrennungstakts treibt die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs den Kolben abwärts, wodurch die Kurbelwelle 106 angetrieben wird. Der Verbrennungstakt kann als die Zeit zwischen dem Erreichen des TDC durch den Kolben und der Zeit definiert werden, zu welcher der Kolben zu einem unteren Totpunkt (BDC) zurückkehrt.
Während des Auslasstakts beginnt der Kolben, sich wieder von dem BDC aufwärts zu bewegen, und er treibt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 heraus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden mittels eines Abgassystems 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden. Das Auslassventil 130 kann durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) für den Zylinder 118 und/oder die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Reihen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile für den Zylinder 118 und/oder die Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) für mehrere Reihen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern.
Die Zeit, zu der das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann durch einen Einlass-Nockenphasensteller 148 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Die Zeit, zu der das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann durch einen Auslass-Nockenphasensteller 150 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Ein Phasensteller-Aktuatormodul 158 kann den Einlass-Nockenphasensteller 148 und den Auslass-Nockenphasensteller 150 basierend auf Signalen von dem ECM 104 steuern.
Das Motorsystem 100 kann eine Ladedruckeinrichtung aufweisen, die unter Druck stehende Luft an den Einlasskrümmer 110 liefert. Beispielsweise zeigt 1 einen Turbolader, der eine heiße Turbine 160-1 aufweist, die durch heiße Abgase angetrieben wird, die durch das Abgassystem 134 strömen. Der Turbolader weist auch einen von der Turbine 160-1 angetriebenen Kompressor 160-2 für kalte Luft auf, der Luft komprimiert, die in das Drosselventil 112 geführt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein von der Kurbelwelle 106 angetriebener Turbokompressor (nicht gezeigt) Luft von dem Drosselventil 112 komprimieren und die komprimierte Luft an den Einlasskrümmer 110 liefern.
Ein Ladedruck-Regelventil 162 kann dem Abgas ermöglichen, an der Turbine 160-1 vorbeizuströmen, wodurch der Ladedruck (der Betrag der Einlassluftkompression) des Turboladers verringert wird. Das ECM 104 kann den Turbolader mittels eines Ladedruck-Aktuatormoduls 164 steuern. Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers modulieren, indem die Position des Ladedruck-Regelventils 162 gesteuert wird. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Turbolader durch das Ladedruck-Aktuatormodul 164 gesteuert werden. Der Turbolader kann eine variable Geometrie aufweisen, die durch das Ladedruck-Aktuatormodul 164 gesteuert werden kann.
Das Motorsystem 100 kann ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 170 aufweisen, das Abgas selektiv zurück zu dem Einlasskrümmer 110 zurückleitet. Das AGR-Ventil 170 kann stromaufwärts der Turbine 160-1 des Turboladers angeordnet sein. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Aktuatormodul 172 gesteuert werden.
Das Motorsystem 100 kann verschiedene Sensoren aufweisen. Das Motorsystem 100 kann einen RPM-Sensor 180 aufweisen, der verwendet wird, um die Drehzahl der Kurbelwelle 106 in Umdrehungen pro Minute (rpm) zu detektieren. Die Temperatur des Motorkühlmittels kann unter Verwendung eines Motorkühlmittel-Temperatursensors (ECT-Sensors) 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann in dem Motor 102 oder an anderen Orten angeordnet sein, an denen das Kühlmittel zirkuliert, wie z. B. einem Kühler (nicht gezeigt).
Der Druck in dem Einlasskrümmer 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 184 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Motorunterdruck gemessen werden, der die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Einlasskrümmer 110 ist. Die Massenströmungsrate der Luft, die in den Einlasskrümmer 110 strömt, kann unter Verwendung eines Luftmassenströmungssensors (MAF-Sensors) 186 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselventil 112 umfasst.
Das Drossel-Aktuatormodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselpositionssensoren (TPS) 190 überwachen. Die Umgebungstemperatur der Luft, die in den Motor 102 eingelassen wird, kann unter Verwendung eines Einlassluft-Temperatursensors (IAT-Sensors) 192 gemessen werden. Das ECM 104 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Motorsystem 100 zu treffen. Zusätzliche Sensoren werden unter Bezugnahme auf 2–4 offenbart und beschrieben.
Das ECM 104 kann mit einem Getriebesteuermodul 194 in Verbindung stehen, um Gangwechsel in einem Getriebe (nicht gezeigt) abzustimmen. Lediglich beispielhaft kann das ECM 104 das Motordrehmoment während eines Gangwechsels verringern. Das ECM 104 kann mit einem Hybridsteuermodul 196 in Verbindung stehen, um den Betrieb des Motors 102 und eines Elektromotors 198 abzustimmen.
Der Elektromotor 198 kann auch als ein Generator funktionieren, und er kann verwendet werden, um elektrische Energie zur Verwendung durch elektrische Systeme des Fahrzeugs und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. Bei verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 104, des Getriebesteuermoduls 194 und des Hybridsteuermoduls 196 in ein oder mehrere Module integriert werden.
Jedes System, das einen Motorparameter variiert, kann als ein Aktuator bezeichnet werden, der einen Aktuatorwert empfängt. Beispielsweise kann das Drossel-Aktuatormodul 116 als ein Aktuator bezeichnet werden, und die Drosselöffnungsfläche kann als der zugeordnete Aktuatorwert bezeichnet werden. In dem Beispiel von 1 erreicht das Drossel-Aktuatormodul 116 die Drosselöffnungsfläche, indem ein Winkel des Blatts des Drosselventils 112 angepasst wird.
Auf ähnliche Weise kann das Zündfunken-Aktuatormodul 126 als ein Aktuator bezeichnet werden, während sich der zugeordnete Aktuatorwert auf den Betrag der Zündfunkenvorverstellung relativ zu dem Zylinder-TDC beziehen kann. Andere Aktuatoren können das Zylinder-Aktuatormodul 120, das Kraftstoff-Aktuatormodul 124, das Phasensteller-Aktuatormodul 158, das Ladedruck-Aktuatormodul 164 und das AGR-Aktuatormodul 172 umfassen. Für diese Aktuatoren können die Aktuatorwerte der Anzahl der aktivierten Zylinder, der Kraftstoffzufuhrrate, dem Einlass- und dem Auslass-Nockenphasenstellerwinkel, dem Ladedruck bzw. der AGR-Ventilöffnungsfläche entsprechen. Das ECM 104 kann die Aktuatorwerte steuern, um zu bewirken, dass der Motor 102 ein gewünschtes Motorausgangsdrehmoment erreicht.
Nun auch auf 2 Bezug nehmend, ist das Ölzirkulations-Steuersystem 101 gezeigt. Die durchgezogenen Linien zwischen den Einrichtungen beziehen sich auf Ölleitungen oder -pfade. Die gestrichelten Linien zwischen den Einrichtungen beziehen sich auf elektrische Signalleitungen. Das Ölzirkulations-Steuersystem 101 umfasst einen Motorschmierungskreis 200, einen Steuerkreis 202 mit variablem Öldruck und einen Druckregelungskreis 204. Jeder der Kreise 200–206 umfasst das Ölpumpensteuermodul 103, das ECM 104, die Ölpumpenbaugruppe 105 und einen Sumpf (z. B. eine Ölwanne) 210. Die Ölpumpenbaugruppe umfasst eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung (”Ölpumpe”) 205, eine primäre Kammer 206 und eine sekundäre Kammer 207.
Der Ölschmierungskreis 200 liefert Öl an den Motor 102 und schmiert diesen. Im Betrieb wird Motoröl aus dem Sumpf 210 zu der Ölpumpenbaugruppe 105 angesaugt, wo es unter Druck gesetzt wird, und es wird zu dem Motor 102 geleitet. Das Motoröl wird von dem Motor 102 zurück zu dem Sumpf 210 geleitet.
Der Steuerkreis 202 mit variablem Öldruck wird verwendet, um für jede Drehzahl des Motors 102 zwei oder mehr mögliche Öldrücke an den Motor 102 zu liefern. Der Steuerkreis 202 mit variablem Öldruck umfasst ein Solenoidventil 216. Das Ölpumpensteuermodul 103 kann mittels eines Relais (nicht gezeigt) ein Signal an das Solenoidventil 216 senden. Das Solenoidventil 216 weist mehrere Positionen auf, die basierend auf einem Steuersignal von Ölpumpensteuermodul 103 auswählbar sind. Das Solenoidventil 216 kann eine beliebige Anzahl von Ventilpositionen aufweisen, und es kann zwischen den Motor 102 und die Ölpumpenbaugruppe 105 oder an einer beliebigen Stelle in dem Schmierungskreis 200 dazwischengeschaltet sein. Ein Öldrucksignal ist mittels des Schmierungskreises 200 entweder stromaufwärts oder stromabwärts eines Ölfilters (nicht gezeigt) vorgesehen, um die Verdrängung der Ölpumpe 205 zu steuern.
Die Ölpumpe 205 kann einen Nockenring aufweisen, der durch die Linie 220 dargestellt ist und eine Hebelfunktion liefert. Die Verdrängung der Ölpumpe 205 ist zu einer geradlinigen Distanz zwischen einem Antriebszentrum der Ölpumpe 205 und einem Zentrum des Nockenrings 220 direkt proportional. Die Drücke in der primären und sekundären Kammer 206, 207 wirken auf den Nockenring 220 und bewirken, dass dieser verschwenkt (für die Hebelfunktion). Das Zentrum des Nockenrings 220 wird näher zu dem Antriebszentrum der Ölpumpe 205 gedreht, wenn der Nockenring 220 verschwenkt wird. Dadurch wird die Verdrängung der Ölpumpe 205 verringert, was die Ölströmungsausgabe verringert und dadurch den Öldruck regelt. Zu allen Zeiten wird die Drehzahl der Ölpumpe 205 bei der Kurbelwellendrehzahl oder bei einem konstanten proportionalen Wert der Kurbelwellendrehzahl gehalten.
Das Öl von dem Solenoidventil 216 kann zu der sekundären Kammer 207 geleitet werden, um den Druck an den Nockenring 220 einzustellen. Dies stellt die Strömung und den Ausgangsdruck der Ölpumpe 205 ein. Als ein Beispiel kann das Solenoidventil 216 eine erste Position und eine zweite Position aufweisen. Die erste Position entspricht dem ersten Druckmodus, und die zweite Position entspricht dem zweiten Druckmodus. Bei einer Ausführungsform ist die erste Position dem Atmosphärendruck oder dem Druck in dem Kurbelgehäuse des Motors 102 zugeordnet. Das Solenoidventil kann nicht aktiviert sein, wenn sich in der ersten Position befindet. Die zweite Position ist einem Öldruck, der von dem Motor 102 empfangen wird, oder einem Leitungsdruck zugeordnet, wie beispielsweise dem Druck in der Ölleitung 221. Der Öldruck der Ölpumpe 205 nimmt relativ zu der ersten Position ab, wenn das Solenoidventil in die zweite Position gebracht wird. Dies verringert den Öldruck in dem Motor 102 und den Öldruck, der an die primäre Kammer 206 geliefert wird. Gemäß einem anderen Beispiel kann das Solenoidventil eine vollständig geschlossene Position und eine vollständig offene Position aufweisen, und es kann ebenso eine beliebige Anzahl von Positionen zwischen der vollständig geschlossenen Position und der vollständig offenen Position aufweisen.
Das Solenoidventil 216 kann einen Ablassausgang 222 zu dem Sumpf 210 aufweisen. Dieser kann verwendet werden, um die Ölströmung und/oder den Öldruck von dem Solenoidventil 216 für die Ölpumpenbaugruppe 105 einzustellen. Der Ablassausgang 222 kann auch verwendet werden, um den Öldruck von dem Solenoidventil 216 für die Ölpumpenbaugruppe 106 zu begrenzen.
Der Betrieb des Solenoidventils 216 wird durch das Ölpumpensteuermodul 103 basierend auf Motorbetriebsparametern gesteuert. Die Motorbetriebsparameter können basierend auf Signalen von verschiedenen Sensoren 230 ermittelt werden. Die Sensoren 230 können den Motordrehzahlsensor 180, einen Motoröltemperatursensor (EOT-Sensor) 232, einen Motordrehmomentsensor (ET-Sensor) 234, einen Motoröldrucksensor (EOP-Sensor) 236 und einen Antriebsstrang-Relaisspannungssensor (PRV-Sensor) 238 umfassen, Die Motoparameter können mittels entsprechender Algorithmen indirekt ermittelt werden, anstatt dass sie direkt anhand von Sensoren ermittelt werden. Beispielsweise kann das ECM 104 die Motoröltemperatur mittels eines entsprechenden Algorithmus basierend auf Motorbetriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen indirekt ermittelt werden, anstatt dass sie direkt anhand eines EOT-Sensors ermittelt wird.
Der Motordrehmomentsensor 234 kann verwendet werden, um das Motorausgangsdrehmoment direkt zu detektieren. Zusätzlich oder als Alternative kann das Motorausgangsdrehmoment durch ein Motordrehmomentmodul 240 (in 3 gezeigt) geschätzt werden. Der Antriebsstrang-Relaisspannungssensor 238 kann verwendet werden, um eine Spannung des Solenoidventils 216 zu detektieren. Diese Spannung kann die Spannung des Steuersignals sein, das von dem Ölpumpensteuermodul 103 geliefert wird.
Der Druckregelungskreis 204 gibt ein Öldrucksignal mittels des Schmierungskreises 200 zurück an die Ölpumpenbaugruppe 105, um die Druckausgabe der Ölpumpe 205 zu regeln. Das Öldrucksignal, das zu der Ölpumpenbaugruppe 105 zurückgeführt wird, kann in der primären Kammer 206 empfangen werden. Der Druck in der primären Kammer 206 stellt den Eingriff des Hebels 220 ein, der wiederum die Druckausgabe der Ölpumpe 205 beeinflusst.
Nun auch auf 3 und 4 Bezug nehmend, sind das Ölpumpensteuermodul 103 und ein Verfahren zum Betreiben des Ölzirkulations-Steuersystems 101 gezeigt. Das Ölpumpensteuermodul 103 umfasst das Motordrehmomentmodul 240, ein Modusauswahlmodul 250, ein Ölbelüftungsmodul 254, ein Motordrehzahlmodul 256, ein Öldruckmodul 258, ein Aktivierungszeitmodul 260, ein Solenoidspannungsmodul 262, ein Motorlaufzeitmodul 264 und ein Diagnosemodul 266 (gemeinsam als Ölpumpenmodule bezeichnet).
Das Modusauswahlmodul 250 erzeugt ein Solenoidventil-Steuersignal basierend auf den Ausgaben der Module 240 und 254–266. Bei einer Ausführungsform weist das Solenoidventil-Steuersignal einen ersten Zustand und einen zweiten Zustand auf. Der erste Zustand entspricht dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus), und der zweite Zustand entspricht dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus). Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist das Solenoidventil-Steuersignal ein pulsweitenmoduliertes Signal, das verwendet wird, um das Solenoidventil zum Positionieren des Ventils in einer der zwei oder mehr Positionen zu steuern.
Obwohl die nachfolgenden Aufgaben hauptsächlich unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen von 1–3 beschrieben sind, können die Aufgaben unabhängig von diesen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. Obwohl die folgenden Aufgaben hauptsächlich bezogen auf den ersten und den zweiten Druckmodus beschrieben werden, können die Aufgaben ebenso unter Verwendung zusätzlicher Druckmodi ausgeführt werden. Das Verfahren beginnt bei 300.
Bei 302 kann das Motordrehmomentmodul die Drehmomentabgabe des Motors 102 schätzen und ein Signal ET_Est für eine geschätzte Motordrehmomentabgabe erzeugen. Das Motordrehmomentmodul 240 erzeugt ein erstes Modusanforderungssignal MODE1 basierend auf dem Signal ET_Est für die Motordrehmomentabgabe, einer Drehzahl des Motors (z. B. der Drehzahl der Kurbelwelle) RPM_Est und/oder der Öltemperatur EOT des Motors. Obwohl die Modi von 4 derart gezeigt sind, dass sie nacheinander ausgeführt werden, können zwei oder mehr der Modi während derselben Zeitdauer ausgeführt werden.
Gemäß einem Beispiel kann das erste Modusanforderungssignal MODE1 beispielsweise auf HOCH gesetzt werden, wenn das Motordrehmoment auf ein Drehmomentniveau zunimmt, das größer als ein vorbestimmtes Drehmoment für eine gegebene Motordrehzahl ist. Dies gibt an, dass das Motordrehmomentmodul 240 einen Wechsel von dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) zu dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) anfordert. Das vorbestimmte Drehmomentniveau kann basierend auf der Öltemperatur EOT des Motors verschoben werden.
Gemäß einem anderen Beispiel kann ein erster Wert V1 unter Verwendung der Gleichung 1 ermittelt werden. V1 = f{ET, RPM, EOT} (1)
Das erste Modusanforderungssignal MODE1 kann auf HOCH gesetzt werden, wenn der erste Wert V1 größer als ein erstes vorbestimmtes Niveau ist.
Gemäß einem noch anderen Beispiel kann ein zweiter Wert V2 unter Verwendung der Gleichung 2 ermittelt werden, wobei K eine Konstante ist. V2 = f{ET, RPM} – K·EOT (2)
Das erste Modusanforderungssignal MODE1 kann auf HOCH gesetzt werden, wenn der zweite Wert V2 größer als ein zweites vorbestimmtes Niveau ist. Das Modusauswahlmodul 250 kann das erste Modusanforderungssignal MODE1 auf NIEDRIG setzen, wenn das Motordrehmoment auf das vorbestimmte Drehmoment abnimmt und/oder wenn einer der Werte V1, V2 kleiner als das entsprechende vorbestimmte Niveau oder diesem gleich ist.
Bei 304 erzeugt das Ölbelüftungsmodul 254 ein zweites Modusanforderungssignal MODE2 basierend auf der Motordrehzahl RPM_Est und einer Zeit, während der die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) arbeitet. Das Ölbelüftungsmodul 254 kann ein erstes Timersignal TIMER1 von einem ersten Drucktimer (Hochdrucktimer) 270 empfangen. Der erste Drucktimer 270 überwacht die Zeit, während der die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem ersten Druckmodus arbeitet. Der erste Drucktimer 270 kann das erste Timersignal TIMER1 basierend auf dem Solenoidventil-Steuersignal erzeugen, das von dem Modusauswahlmodul 250 empfangen wird.
Das Ölbelüftungsmodul 254 kann das zweite Modusanforderungssignal MODE2 beispielsweise auf NIEDRIG setzen, wenn das erste Timersignal TIMER1 größer als eine erste vorbestimmte Zeit ist. Dies gibt an, dass das Ölbelüftungsmodul 254 einen Wechsel von dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) zu dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) anfordert. Dies verringert die Belüftung und verbessert die Effektivität des Motoröls. Dies begrenzt die Zeitspanne, für welche die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) arbeitet.
Das Ölbelüftungsmodul 254 kann das zweite Modusanforderungssignal MODE2 beispielsweise auf HOCH setzen, wenn die Drehzahl des Motors 102 größer als eine erste vorbestimmte Drehzahl ist und/oder wenn das erste Timersignal TIMER1 kleiner als die erste vorbestimmte Zeit oder dieser gleich ist.
Bei 306 ermittelt das Motorsteuermodul 256 die Motordrehzahl RPM_Est basierend auf dem Motordrehzahlsignal RPM_Sensor, das von dem Motordrehzahlsensor 180 empfangen wird. Das Motordrehzahlmodul 256 erzeugt ein drittes Modusanforderungssignal MODE3 basierend auf der Motordrehzahl RPM_Est. Das dritte Modusanforderungssignal MODE3 kann beispielsweise auf HOCH gesetzt werden, wenn die Motordrehzahl auf eine Drehzahl erhöht wird, die größer als eine zweite vorbestimmte Drehzahl ist (z. B. 3000 rpm). Dies gibt an, dass das Motordrehzahlmodul 256 einen Wechsel von dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) zu dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) anfordert. Das dritte Modusanforderungssignal MODE3 kann auf NIEDRIG gesetzt werden, wenn die Motordrehzahl auf eine Drehzahl verringert wird, die kleiner als eine dritte vorbestimmte Drehzahl ist (z. B. 2800 rpm). Die zweite und die dritte vorbestimmte Drehzahl können gleich der ersten vorbestimmten Drehzahl oder von dieser verschieden sein. Die zweite und die dritte vorbestimmte Drehzahl können von der ersten vorbestimmten Drehzahl verschieden sein, um eine Hysterese zu schaffen. Die Hysterese verhindert ein mehrfaches Hin- und Herschalten zwischen den Druckmodi in einer vorbestimmten Zeitdauer.
Bei 308 ermittelt das Öldruckmodul 258 den Öldruck EOP_Est des Motors, und es erzeugt ein viertes Modusanforderungssignal MODE4. Der Öldruck kann basierend auf einem Öldrucksignal EOP_Sensor von dem Öldrucksensor 236 ermittelt werden. Das vierte Modusanforderungssignal MODE4 kann beispielsweise auf HOCH gesetzt werden, wenn der Öldruck kleiner als ein erster vorbestimmter Öldruck ist. Das vierte Modusanforderungssignal MODE4 kann beispielsweise auf NIEDRIG gesetzt werden, wenn der Öldruck EOP_Est größer als ein zweiter vorbestimmter Öldruck ist. Der zweite vorbestimmte Öldruck ist größer als der erste vorbestimmte Öldruck, um eine Hysterese zu schaffen.
Bei 310 erzeugt das Aktivierungszeitmodul 260 ein fünftes Modusanforderungssignal MODE5 basierend auf der Öltemperatur des Motors 102 und einer Zeit, während der die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) arbeitet. Das Aktivierungszeitmodul 260 kann ein zweites Timersignal TIMER2 von einem zweiten Drucktimer (Niederdrucktimer) 272 empfangen. Der zweite Drucktimer 272 kann das zweite Timersignal TIMER2 basierend auf dem Solenoidventil-Steuersignal erzeugen.
Das Aktivierungszeitmodul 260 kann das fünfte Modusanforderungssignal MODE5 beispielsweise auf HOCH setzen, wenn die Motoröltemperatur EOT größer als eine erste vorbestimmte Temperatur ist und/oder wenn das zweite Timersignal TIMER2 größer als eine zweite vorbestimmte Zeit ist. Dies begrenzt die Zeitspanne, während der die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) arbeitet. Das Aktivierungszeitmodul 260 kann das fünfte Modusanforderungssignal MODE5 auf NIEDRIG setzen, wenn die Motoröltemperatur EOT kleiner als eine zweite vorbestimmte Temperatur ist und/oder wenn das zweite Timersignal TIMER2 kleiner als die zweite vorbestimmte Zeit oder dieser gleich ist. Die zweite vorbestimmte Temperatur kann kleiner als die erste vorbestimmte Temperatur sein, um eine Hysterese zu schaffen.
Bei 312 erzeugt das Solenoidspannungsmodul 262 ein sechstes Modusanforderungssignal MODE6 basierend auf einer Antriebsstrang-Solenoidspannung PRV des Solenoidventils. Das Solenoidspannungsmodul 262 kann das sechste Modusanforderungssignal MODE6 beispielsweise auf HOCH setzen, wenn die Antriebsstrang-Solenoidspannung PRV kleiner als eine erste vorbestimmte Spannung ist. Dies gibt eine Anforderung an, von dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) zu dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) zu wechseln. Das Solenoidspannungsmodul 262 kann das sechste Modusanforderungssignal MODE6 auf NIEDRIG setzen, wenn die Antriebsstrang-Solenoidspannung PRV größer als eine zweite vorbestimmte Spannung ist. Die zweite vorbestimmte Spannung ist größer als die erste vorbestimmte Spannung, um eine Hysterese zu schaffen.
Bei 314 erzeugt das Motorlaufzeitmodul 264 ein siebtes Modusanforderungssignal MODE7 basierend auf der Motoröltemperatur EOT und einer Laufzeit des Motors ERT. Das Motorlaufzeitmodul 264 kann die Motorlaufzeit beispielsweise basierend auf der Drehzahl des Motors RPM_ESt, einem Ankurbelsignal CRANK des Motors und/der einem Zündungssignal des Motors 102 ermitteln. Die Laufzeit des Motors 102 gibt die Länge der Zeit an, während der der Motor 102 bei einer Drehzahl größer als eine vorbestimmte Drehzahl oder als 0 rpm arbeitet.
Das Motorlaufzeitmodul 264 kann das siebte Modusanforderungssignal MODE7 beispielsweise auf HOCH setzen, wenn die Motoröltemperatur EOT größer als eine dritte vorbestimmte Temperatur oder dieser gleich ist und/oder wenn die Motorlaufzeit kleiner als eine dritte vorbestimmte Zeit (z. B. 10 Sekunden) oder dieser gleich ist. Dies bewirkt, dass die Ölpumpenbaugruppe 105 anfänglich bei einem Start des Motors 102 zumindest für die vorbestimmte Zeitdauer (eine Motorvorbereitungszeitdauer) in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) arbeitet. Dies ermöglicht auch, dass bei einem Start der Öldruck schnell zunimmt und das Öl schnell an die Komponenten des Motors 102 geliefert wird. Das Motorlaufzeitmodul 264 kann das siebte Modusanforderungssignal MODE7 beispielsweise auf NIEDRIG setzen, wenn die Motoröltemperatur EOT kleiner als die dritte vorbestimmte Temperatur ist und/oder wenn die Motorlaufzeit größer als die dritte vorbestimmte Zeit ist.
Bei 316 erzeugt das Diagnosemodul 266 ein achtes Modusanforderungssignal MODE8 basierend auf der Motordrehzahl RPM_Est, der Motoröltemperatur EOT, dem Motoröldruck EOP_Est, der Drehmomentabgabe ET_Est und der Antriebsstrang-Solenoidspannung PRV. Das Diagnosemodul 266 diagnostiziert basierend auf den Betriebsbedingungen selektiv eine Störung in dem Ölzirkulations-Steuersystem 101. Diese Betriebsbedingungen können die Motordrehzahl RPM_Est, die Motoröltemperatur EOT, den Motoröldruck EOP_Est, die Drehmomentabgabe ET_Est und/oder die Antriebsstrang-Solenoidspannung PRV umfassen. Das Diagnosemodul 266 kann das achte Modusanforderungssignal MODE8 beispielsweise auf HOCH setzen, wenn eine Störung diagnostiziert wird. Dies fordert den ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) an.
Bei 318 erzeugt das Modusauswahlmodul 250 das Solenoidventil-Steuersignal basierend auf dem ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten und/oder achten Modusanforderungssignal (den Modusanforderungssignalen MODE1–8). Das Modusauswahlmodul 250 kann das Solenoidventil-Steuersignal basierend auf einer beliebigen Kombination der Modusanforderungssignale MODE1–8 erzeugen.
Gemäß einem Beispiel kann das Modusauswahlmodul 250 ein UND-Gatter mit acht Eingängen umfassen, das die acht Modusanforderungssignale empfängt. Der Ausgang des UND-Gatters kann HOCH sein, wenn alle acht Modusanforderungssignale MODE1–8 HOCH sind. Das Solenoidventil 216 kann in der ersten Position positioniert werden, die dem Hochdruckmodus zugeordnet ist, wenn die Ausgabe des Modusauswahlmoduls 250 HOCH ist. Das Solenoidventil 216 kann in der zweiten Position positioniert werden, die dem Niederdruckmodus entspricht, wenn die Ausgabe des Modusauswahlmoduls 250 NIEDRIG ist.
Gemäß einem anderen Beispiel kann das Modusauswahlmodul 250 das Solenoidventil-Steuersignal basierend auf einer Hierarchie der Module 240 und 254–266 und/oder basierend auf einer Hierarchie der acht Modusanforderungssignale MODE1–8 erzeugen. Eine Hierarchie bezieht sich auf eine Prioritätsrangfolge von Modulen und/oder Signalen.
Beispielsweise kann das Modusauswahlmodul 250 das Solenoidventil-Steuersignal unabhängig von dem Zustand eines oder mehrerer der Modusanforderungssignale MODE1–7 auf HOCH setzen, wenn das achte Modusanforderungssignal MODE8 HOCH ist.
Gemäß einem noch anderen Beispiel kann das Modusauswahlmodul 250 einen Wechsel von dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) zu dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) verhindern, wenn das zweite Modusanforderungssignal NIEDRIG ist. Das Modusauswahlmodul 250 kann den Wechsel verhindern, bis das dritte Modusanforderungssignal MODE3 NIEDRIG ist (d. h., wenn die Motordrehzahl kleiner als die erste und/oder die zweite vorbestimmte Drehzahl ist). Das Verfahren kann bei 320 enden.
Die vorstehend beschriebenen Aufgaben 300–320 sind als darstellende Beispiele gedacht; die Aufgaben 300–320 können in Abhängigkeit von der Anwendung sequentiell oder nicht sequentiell, synchron oder nicht synchron, simultan oder nicht simultan, kontinuierlich oder nicht kontinuierlich, während überlappender Zeitdauern oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden.
Nun auch auf 5–9 Bezug nehmend, sind das Diagnosemodul 266 und Verfahren zum Diagnostizieren einer Störung in dem Ölzirkulations-Steuersystem 101 gezeigt. Das Diagnosemodul 266 umfasst ein Modul 400 für einen aktiven Test, ein Modul 402 für einen passiven Test und ein Sensortestmodul 404. Jedes dieser Module empfängt die Motordrehzahl RPM_Est, die Motoröltemperatur EOT, den Motoröldruck EOP_Est, die Drehmomentausgabe ET_Est und/oder die Antriebsstrang-Solenoidspannung PRV.
Die Module 400, 402 für den aktiven und den passiven Test führen den aktiven bzw. den passiven Test aus, um die Ölpumpenbaugruppe 205 zu evaluieren. Das Sensortestmodul 404 führt einen Sensortest aus, um den Öldrucksensor 236 zu evaluieren. Das Modul 400 für den aktiven Test schaltet die Ölpumpenbaugruppe 105 zyklisch zwischen dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) und dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) um und diagnostiziert selektiv eine Pumpenstörung basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est. Das Modul 402 für den passiven Test löst den aktiven Test basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est selektiv aus, wenn die Ölpumpenbaugruppe 105 durch andere Ölpumpenmodule als das Diagnosemodul 266 zyklisch umgeschaltet wird. Das Sensortestmodul 404 diagnostiziert eine Sensorstörung selektiv basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est. Obwohl die nachfolgenden Aufgaben hauptsächlich unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen von 1–5 beschrieben sind, können die Aufgaben unabhängig von diesen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. Obwohl die folgenden Aufgaben hauptsächlich bezogen auf den ersten und den zweiten Druckmodus beschrieben sind, können die Aufgaben unter Verwendung zusätzlicher Druckmodi ausgeführt werden. Das Modul 400 für den aktiven Test beginnt den aktiven Test bei 500 (6).
Bei 502 ermittelt das Modul 400 für den aktiven Test, ob die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) arbeitet. Das Modul 400 für den aktiven Test kann diese Ermittlung beispielsweise basierend auf dem Solenoidventil-Steuersignal durchführen, das durch das Modusauswahlmodul 250 erzeugt wird. Zusätzlich kann das Modul 400 für den aktiven Test diese Ermittlung basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est durchführen. Wenn 502 falsch ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 500 fort. Wenn 502 wahr ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 504 fort.
Die Ölpumpenbaugruppe 105 kann in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) betrieben werden, um Schmierungsanforderungen des Motors 102 zu erfüllen, die nicht erfüllt werden können, wenn die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) betrieben wird. Daher kann das Modul 400 für den aktiven Test bei 502 ermitteln, dass die Ölpumpenbaugruppe 105 nicht zyklisch umgeschaltet werden soll, wenn die Ölpumpenbaugruppe 105 anfänglich in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) arbeitet.
Bei 504 ermittelt das Modul 400 für den aktiven Test, ob die Motordrehzahl RPM_Est, die Motoröltemperatur EOT und die Drehmomentabgabe ET_Est innerhalb von vorbestimmten Bereichen liegen. Die vorbestimmten Bereiche ermöglichen das Identifizieren des Betriebsmodus der Ölpumpenbaugruppe 105 basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est, sie stellen sicher, dass die Schmierungsanforderungen des Motors 102 erfüllt werden, und sie vermeiden eine Drehmomentänderung, die durch einen Fahrer wahrgenommen werden kann. Die vorbestimmten Bereiche für die Motordrehzahl RPM_Est, die Motoröltemperatur EOT und die Drehmomentabgabe ET_Est können basierend auf den vorstehenden Testüberlegungen mittels eines Testens im Labor und/oder am Fahrzeug ermittelt werden.
Der Motoröldruck EOP_Est ist eine Funktion der Motordrehzahl RPM_Est, der Motoröltemperatur EOT, der Ölviskosität und des Ölpumpenvolumens. Die vorbestimmte Drehzahl und die vorbestimmten Temperaturbereiche können Begrenzungen liefern, innerhalb derer die Beziehungen zwischen diesen Parametern definiert werden können.
Gemäß einem anderen Beispiel steht der Motoröldruck EOP_Est für eine gegebene Motordrehzahl RPM_Est mit der Motoröltemperatur EOT in einer linearen Beziehung, außer wenn die Motoröltemperatur EOT zu niedrig oder zu hoch ist. Daher kann eine erste vorbestimmte Temperatur eine obere Begrenzung für niedrige Motoröltemperaturen definieren, und eine zweite vorbestimmte Temperatur kann eine untere Begrenzung für hohe Motoröltemperaturen definieren. Der Motoröldruck EOP_Est kann wiederum mit der Motoröltemperatur EOT in einer linearen Beziehung stehen, wenn die Motoröltemperatur EOT größer als die vorbestimmte Temperatur und kleiner als die zweite vorbestimmte Temperatur ist.
Gemäß einem anderen Beispiel nimmt der Motoröldruck EOP_Est für eine gegebene Motoröltemperatur EOT proportional zu einem Quadrat der Motordrehzahl RPM_Est zu, außer wenn die Motordrehzahl RPM_Est zu niedrig oder zu hoch ist. Daher kann eine erste vorbestimmte Drehzahl eine obere Begrenzung für niedrige Motordrehzahlen definieren, und eine zweite vorbestimmte Drehzahl kann eine untere Begrenzung für hohe Motordrehzahlen definieren. Der Motoröldruck EOP_Est kann wiederum proportional zu dem Quadrat der Motordrehzahl RPM_Est zunehmen, wenn die Motordrehzahl RPM_Est größer als die erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner als die zweite vorbestimmte Drehzahl ist.
Die vorbestimmten Bereiche können auch auf anderen Überlegungen als einer definierbaren Beziehung zwischen dem Motoröldruck EOP_Est, der Motordrehzahl RPM_Est und der Motoröltemperatur EOT basieren. Diese Überlegungen können eine Fähigkeit zum Detektieren von Differenzen in dem Motoröldruck EOP_Est, Schmierungsanforderungen des Motors 102 und eine Drehmomentänderung aufgrund des zyklischen Umschaltens der Ölpumpenbaugruppe 105 umfassen, die durch einen Fahrer wahrgenommen werden kann.
Beispielsweise können die Differenzen in dem Motoröldruck EPO_Est aufgrund des Umschaltens der Ölpumpenbaugruppe 105 klein und daher schwierig zu detektieren sein, wenn die Motordrehzahl RPM_Est niedrig ist (z. B. kleiner als 1000 bis 1400 rpm). Daher kann der Zustand der Ölpumpenbaugruppe 105 basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est schwierig zu ermitteln sein, wenn die Motordrehzahl RPM_Est zu niedrig oder zu hoch ist.
Daher kann der vorbestimmte Drehzahlbereich auf einer Fähigkeit zum Detektieren von Differenzen in dem Motoröldruck EOP_Est wie auch auf einer definierbaren Beziehung zwischen dem Motoröldruck EOP_Est und der Motordrehzahl RPM_Est basieren.
Gemäß einem anderen Beispiel können die Schmierungsanforderungen des Motors 102 nicht erfüllt werden, wenn die Motordrehzahl RPM_Est größer als eine maximale zulässige Drehzahl für den zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) ist. Der Motor 102 kann wiederum beschädigt werden, wenn die Motordrehzahl RPM_Est größer als die maximale zulässige Drehzahl ist. Um dies zu verhindern, kann der vorbestimmte Drehzahlbereich auf den Schmierungsanforderungen des Motors 102 basieren. Beispielsweise kann die zweite vorbestimmte Drehzahl gleich der maximalen zulässigen Drehzahl sein.
Gemäß einem noch anderen Beispiel kann das zyklische Umschalten der Ölpumpenbaugruppe 105 eine Drehmomentänderung aufgrund von Änderungen in der Verdrängung der Ölpumpe 205 und des Druckanstiegs über diese bewirken. Wenn die Motordrehzahl RPM_Est und die Motoröltemperatur EOT zunehmen, nehmen die Differenzen in der Motoröltemperatur EOP_Est aufgrund des zyklischen Umschaltens zu. Dies erhöht die Größe der Drehmomentänderung, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein Fahrer die Drehmomentänderung wahrnehmen wird. Daher können die vorbestimmten Bereiche für die Motordrehzahl RPM_Est und die Motoröltemperatur EOT auf der Wahrscheinlichkeit basieren, dass ein Fahrer eine Drehmomentänderung wahrnehmen wird, die durch das zyklische Umschalten verursacht wird.
Gemäß dem vorstehenden Beispiel kann eine Differenz von 1 bar in dem Motoröldruck EOP_Est eine Drehmomentänderung von 1 Nm bewirken. Ein Fahrer kann eine Drehmomentänderung größer als 3 Nm wahrnehmen. Daher können die vorbestimmten Bereiche für die Motordrehzahl RPM_Est und die Motoröltemperatur EOT eine Druckdifferenz größer als 2 bar verhindern. Dies kann eine Drehmomentänderung größer als 2 Nm verhindern, was verhindern kann, dass der Fahrer eine Drehmomentänderung aufgrund des zyklischen Umschaltens wahrnimmt.
Wie vorstehend diskutiert wurde, können die vorbestimmten Bereiche für die Motordrehzahl RPM_Est und die Motoröltemperatur EOT durch mehr als eine Bedingung beeinflusst werden. Unter diesen Umständen können die vorbestimmten Bereiche ausgewählt werden, um mehrere Bedingungen zu erfüllen. Beispielsweise kann eine obere Begrenzung der Motordrehzahlen, die eine definierbare Druckbeziehung ergibt, kleiner als eine obere Begrenzung der Motordrehzahlen sein, die eine detektierbare Druckdifferenz ergibt. In diesem Fall kann die zweite vorbestimmte Drehzahl ein Minimum der zwei oberen Begrenzungen sein, sodass beide von den zwei vorstehenden Bedingungen erfüllt werden.
Die vorbestimmten Bereiche für die Drehmomentabgabe ET_Est können auf einer Fähigkeit basieren, zwischen Differenzen in dem Motoröldruck EOP_Est aufgrund des zyklischen Umschaltens und solchen aufgrund von Änderungen in der Motordrehzahl RPM_Est zu unterscheiden. Eine große positive oder negative Drehmomentabgabe ET_Est kann eine signifikante Änderung in der Motordrehzahl RPM_Est bewirken. Eine signifikante Änderung in der Motordrehzahl RPM_Est kann eine signifikante Differenz in dem Motoröldruck EOP_Est bewirken. Signifikante Differenzen in dem Motoröldruck EOP_Est aufgrund von Änderungen in der Motordrehzahl können von Differenzen in dem Motoröldruck EOP_Est aufgrund des zyklischen Umschaltens schwer zu unterscheiden sein. Daher können die vorbestimmten Bereiche für die Drehmomentabgabe ET_Est definiert werden, um signifikante Änderungen in der Motordrehzahl RPM_Est zu vermeiden.
Bei 506 verifiziert das Modul 400 für den aktiven Test, dass eine Ölzirkulation durch den Motor 102 nicht belüftet wird. Wenn 506 falsch ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 500 fort. Wenn 506 wahr ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 508 fort. Luftniveaus in dem Öl nehmen zu, wenn die Motordrehzahl RPM_Est zunimmt. Der Motoröldruck EOP_Est nimmt seinerseits ab, und das Öl verliert an Schmierungskapazität. Um dies zu vermeiden, verifiziert das Modul 400 für den aktiven Test, dass das Öl nicht belüftet wird.
Das Modul 400 für den aktiven Test kann ermitteln, dass das Öl belüftet wird, wenn eine erste Bedingung erfüllt ist. Die erste Bedingung kann erfüllt sein, wenn die Motordrehzahl RPM_Est für eine erste vorbestimmte Dauer größer als eine erste vorbestimmte Drehzahl ist. Beispielsweise kann das Modul 400 für den aktiven Test ermitteln, dass das Öl belüftet wird, wenn die Motordrehzahl RPM_Est für 30 Sekunden gröber als 5000 rpm ist.
Wenn die Motordrehzahl RPM_Est für die erste vorbestimmte Dauer größer als die maximale Drehzahl ist, kann das Modul 400 für den aktiven Test ermitteln, dass das Öl belüftet wird, bis eine zweite Bedingung erfüllt ist. Die zweite Bedingung kann erfüllt sein, wenn die Motordrehzahl RPM_Est für eine zweite vorbestimmte Dauer kleiner als eine zweite vorbestimmte Drehzahl ist. Beispielsweise kann das Modul 400 für den aktiven Test ermitteln, dass das Öl nicht länger belüftet wird, wenn die Motordrehzahl RPM_Est für 60 Sekunden kleiner als 3000 rpm ist.
Bei 508 ermittelt das Modul 400 für den aktiven Test, ob die Motoröltemperatur EOT und die Motordrehzahl RPM_Est stabil sind. Wenn 508 falsch ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 500 fort. Wenn 508 wahr ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 510 fort. Änderungen in der Motordrehzahl RPM_Est und in der Motoröltemperatur EOT können Änderungen in dem Motoröldruck EOP_Est bewirken, die von solchen schwierig zu unterscheiden sind, die durch das zyklische Umschalten der Ölpumpenbaugruppe 105 bewirkt werden. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, stellt das Modul 400 für den aktiven Test sicher, dass die Motoröltemperatur EOT und die Motordrehzahl RPM_Est stabil sind.
Das Modul 400 für den aktiven Test kann ermitteln, dass die Motoröltemperatur EOT und die Motordrehzahl RPM_Est stabil sind, wenn eine dritte Bedingung erfüllt ist. Die dritte Bedingung kann erfüllt sein, wenn Änderungen in der Motoröltemperatur EOT und in der Motordrehzahl RPM_Est über eine dritte vorbestimmte Dauer kleiner als erste vorbestimmte Änderungen sind. Beispielsweise kann die Motordrehzahl RPM_Est stabil sein, wenn sich die Motordrehzahl RPM über eine Dauer von 1 Sekunde nicht um mehr als 50 rpm ändert.
Bei 510 erzeugt das Modul 400 für den aktiven Test das achte Modusanforderungssignal MODE8, um den Betriebsmodus der Ölpumpenbaugruppe 105 von dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) in den ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) umzuschalten. Bei 512 ermittelt das Modul 400 für den aktiven Test, ob die Motoröltemperatur EOT und die Motordrehzahl RPM_Est stabil sind. Wenn 512 falsch ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 514 fort. Wenn 512 wahr ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 516 fort.
Das Modul 400 für den aktiven Test kann ermitteln, dass die Motoröltemperatur EOT und die Motordrehzahl RPM_Est stabil sind, wenn eine vierte Bedingung erfüllt ist. Die vierte Bedingung kann erfüllt sein, wenn Änderungen in der Motoröltemperatur EOT und in der Motordrehzahl RPM_Est über eine vierte vorbestimmte Dauer kleiner als zweite vorbestimmte Änderungen sind. Die vierte vorbestimmte Dauer kann beginnen, wenn der Betriebsmodus der Ölpumpenbaugruppe 105 in den ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) umgeschaltet wird. Beispielsweise kann die Motordrehzahl RPM_Est stabil sein, wenn sich die Motordrehzahl RPM über eine Dauer von 1 Sekunde um weniger als 50 rpm ändert, die beginnt, wenn der Betriebsmodus der Ölpumpenbaugruppe 105 in den ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) umgeschaltet wird.
Bei 514 erzeugt das Modul 400 für den aktiven Test das achte Modusanforderungssignal MODE8, um den Betriebsmodus der Ölpumpenbaugruppe 105 von dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) in den zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) umzuschalten. Das Modul 400 für den aktiven Test kann die Ölpumpenbaugruppe 105 in den zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) umschalten, um ein häufigeres Umschalten in den ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) zu ermöglichen.
Bei 516 ermittelt das Modul 400 für den aktiven Test, ob eine Änderung in dem Motoröldruck EOP_Est über eine fünfte vorbestimmte Dauer kleiner als eine minimale Druckänderung ist. Wenn 516 falsch ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 518 fort. Wenn 516 wahr ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 520 fort.
Die fünfte vorbestimmte Dauer kann eine Dauer von 1 Sekunde sein, die beginnt, wenn der Betriebsmodus der Ölpumpenbaugruppe 105 in den ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) umgeschaltet wird. Die minimale Druckänderung kann eine minimale erwartete Änderung in dem Motoröldruck EOP_Est sein, wenn die Ölpumpenbaugruppe in den ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) umgeschaltet wird. Die minimale Druckänderung kann basierend auf der Motordrehzahl RPM_Est und der Motoröltemperatur EOT unter Verwendung einer Nachschlagetabelle ermittelt werden, die durch Testen entwickelt werden kann.
Die Nachschlagetabelle kann auf einer ersten Druckkurve (Hochdruckkurve) und einer zweiten Druckkurve (Niederdruckkurve) basieren, die den Motoröldruck EOP_Est als eine Funktion der Motordrehzahl RPM_Est und der Motoröltemperatur EOT repräsentieren. Die erste Druckkurve (Hochdruckkurve) repräsentiert den Motoröldruck EOP_Est, wenn die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) arbeitet. Die zweite Druckkurve (Niederdruckkurve) repräsentiert den Motoröldruck EOP_Est, wenn die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) arbeitet. Die minimale Druckänderung kann die Differenz zwischen der ersten Druckkurve (Hochdruckkurve) und der zweiten Druckkurve (Niederdruckkurve) bei einer gegebenen Motordrehzahl RPM_Est und einer gegebenen Motoröltemperatur (EOT) sein. Die minimale Druckänderung kann ein Produkt dieser Differenz und eines Faktors (z. B. 0,5) sein.
Bei 518 erhöht das Modul 400 für den aktiven Test einen Abtastwertzähler und fährt bei 526 fort. Der Abtastwertzähler repräsentiert die Häufigkeit, mit der das Modul 400 für den aktiven Test die Ölpumpenbaugruppe 105 zyklisch umgeschaltet und den Motoröldruck EOP_Est analysiert hat. Bei 520 ermittelt das Modul 400 für den aktiven Test, ob der Motoröldruck EOP_Est an dem Ende der fünften vorbestimmten Dauer kleiner als ein minimaler Druck ist. Wenn 520 falsch ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 522 fort. Wenn 520 wahr ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 524 fort.
Der minimale Druck repräsentiert eine Trennlinie wischen dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) und dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) der Ölpumpenbaugruppe 105. Die Ölpumpenbaugruppe 105 kann in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) arbeiten, wenn der Motoröldruck EOP_Est größer als der minimale Druck oder diesem gleich ist. Die Ölpumpenbaugruppe 105 kann in dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) arbeiten, wenn der Motoröldruck EOP_Est kleiner als der minimale Druck ist.
Bei 522 erhöht das Modul 400 für den aktiven Test einen Zähler für ein Hängenbleiben bei hohem Druck und fährt bei 518 fort. Der Zähler für das Hängenbleiben bei hohem Druck repräsentiert die Häufigkeit, mit der die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) hängen bleibt. Bei 524 erhöht das Modul 400 für den aktiven Test einen Zähler für ein Hängenbleiben bei niedrigem Druck und fährt bei 518 fort. Der Zähler führ das Hängenbleiben bei niedrigem Druck repräsentiert die Häufigkeit, mit der Ölpumpenbaugruppe 105 in dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) hängen bleibt. Der Abtastwertzähler, der Zähler für das Hängenbleiben bei niedrigem Druck und der Zähler für das Hängenbleiben bei hohem Druck können in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden und jedes Mal zurückgesetzt werden, wenn ein Fahrer den Motor 102 stoppt oder startet.
Bei 526 ermittelt das Modul 400 für den aktiven Test, ob der Zähler für das Hängenbleiben bei niedrigem Druck kleiner als eine erste maximale Anzahl oder dieser gleich ist. Die erste maximale Anzahl repräsentiert eine maximal zulässige Häufigkeit, mit der die Ölpumpenbaugruppe 105 während des aktiven Tests in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) hängen bleiben kann. Wenn 526 falsch ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 528 fort. Wenn 526 wahr ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 530 fort.
Bei 528 diagnostiziert das Modul 400 für den aktiven Test eine Störung einer bei niedrigem Druck hängen gebliebenen Pumpe. An diesem Punkt kann das Modul 400 für den aktiven Test ein Signal erzeugen, das angibt, dass die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) hängen geblieben ist. Das Modul 400 für den aktiven Test kann dieses Signal an andere Module in dem ECM 104 ausgeben. Das ECM 104 kann einen Wartungsindikator aktivieren und/oder den Betrieb des Motors 102 anpassen, um eine Beschädigung des Motors 102 aufgrund einer nicht ausreichenden Schmierung zu verhindern.
Bei 530 ermittelt das Modul 400 für den aktiven Test, ob der Zähler für das Hängenbleiben bei hohem Druck kleiner als eine zweite maximale Anzahl oder dieser gleich ist. Die zweite maximale Anzahl repräsentiert eine maximale zulässige Häufigkeit, mit der die Ölpumpenbaugruppe 105 während des aktiven Tests in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) hängen bleiben kann. Wenn 530 falsch ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 532 fort. Wenn 530 wahr ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 534 fort.
Bei 532 diagnostiziert das Modul 400 für den aktiven Test eine Störung einer bei hohem Druck hängen gebliebenen Pumpe. An diesem Punkt kann das Modul 400 für den aktiven Test ein Signal erzeugen, das angibt, dass die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) hängen geblieben ist. Das Modul 400 für den aktiven Test kann dieses Signal an andere Module in dem ECM 104 ausgeben. Das ECM 104 kann einen Wartungsindikator bei dem Empfangen dieses Signals aktivieren.
Bei 534 ermittelt das Modul 400 für den aktiven Test, ob der Abtastwertzähler größer als eine Testanzahl ist. Die Testanzahl repräsentiert eine Häufigkeit, mit der das Modul 400 für den aktiven Test die Ölpumpenbaugruppe 105 zyklisch umschaltet und den Motoröldruck EOP_Est analysiert. Wenn 534 falsch ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 514 fort. Wenn 534 wahr ist, fährt das Modul 400 für den aktiven Test bei 536 fort, es beendet den aktiven Test und löst den passiven Test aus.
Der Schwellenwert für eine Störung einer bei niedrigem Druck hängen gebliebenen Pumpe kann niedriger sein als der Schwellenwert für eine Störung einer bei hohem Druck hängen gebliebenen Pumpe, da der Motor 102 beschädigt werden kann, wenn die Ölpumpenbaugruppe 105 in dem zweiten Druckmodus (Niederdruckmodus) hängen bleibt. Daher kann die erste maximale Anzahl kleiner als die zweite maximale Anzahl sein.
Die erste maximale Anzahl, die zweite maximale Anzahl und die Testanzahl können vorbestimmt sein. Die Testanzahl kann gleich der Summe der ersten und der zweiten maximalen Anzahl sein. Beispielsweise kann die erste maximale Anzahl 1 sein, die zweite maximale Anzahl kann 3 sein, und die Testanzahl kann 4 sein.
Das Modul 400 für den aktiven Test kann die Ölpumpenbaugruppe 105 jedes Mal dann, wenn ein Fahrer den Motor 102 startet, mit einer vorbestimmten Häufigkeit zyklisch umschalten. Da das Modul 400 für den aktiven Test den aktiven Test beendet und den passiven Test startet, wenn der Abtastwertzähler größer als die Testanzahl ist, kann die vorbestimmte Häufigkeit die kleinste ganze Zahl größer als die Testanzahl sein. Wenn die Testanzahl beispielsweise 4 ist, kann das Modul 400 für den aktiven Test die Ölpumpenbaugruppe 105 jedes Mal dann, wenn ein Fahrer den Motor 102 startet, fünfmal zyklisch umschalten.
Das Modul 402 für den passiven Test beginnt den passiven Test bei 600 (7). Bei 602 ermittelt das Modul 402 für den passiven Test, ob eine Störung in einem EOP-Sensorkreis detektiert wird, der den EOP-Sensor 236 enthält. Störungen, die in dem EOP-Sensorkreis detektiert werden, können einen Kurzschluss mit einer Leistungsquelle, einen Kurzschluss mit einer Erdung und/oder einen unterbrochenen Stromkreis umfassen. Wenn 602 falsch ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 600 fort. Wenn 602 wahr ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 604 fort.
Bei 604 ermittelt das Modul 402 für den passiven Test, ob eine Störung in einem Ölpumpenkreis detektiert wird, der die Ölpumpe 205 enthält. Störungen, die in dem Ölpumpenkreis detektiert werden, können einen Kurzschluss mit einer Leistungsquelle, einen Kurzschluss mit einer Erdung und/oder einen unterbrochenen Stromkreis umfassen. Wenn 604 falsch ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 600 fort. Wenn 604 wahr ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 606 fort.
Bei 606 ermittelt das Modul 402 für den passiven Test, ob eine Störung in der Motoröltemperatur EOT detektiert wird. Wie vorstehend diskutiert wurde, kann die Motoröltemperatur EOT basierend auf einem Signal von dem EOT-Sensor 232 und/oder basierend auf Motorbetriebsbedingungen und/oder Umgebungsbedingungen ermittelt werden. Die Motorbetriebsbedingungen können die Motorkühlmitteltemperatur und die Motorlaufzeit umfassen. Die Umgebungsbedingungen können eine Umgebungstemperatur umfassen.
Wenn die Motoröltemperatur EOT basierend auf dem EOT-Sensor 232 ermittelt wird, können Störungen, die in der Motoröltemperatur EOT detektiert werden, eine Störung umfassen, die in einem EOT-Sensorkreis detektiert wird, der den EOT-Sensor 232 enthält. Störungen, die in dem EOT-Sensorkreis detektiert werden, können einen Kurzschluss mit einer Leistungsquelle, einen Kurzschluss mit einer Erdung und/oder einen unterbrochenen Stromkreis umfassen.
Wenn die Motoröltemperatur EOT basierend auf Motorbetriebsbedingungen und/oder Umgebungsbedingungen ermittelt wird, können Störungen, die in der Motoröltemperatur EOT detektiert werden, Störungen umfassen, die in Kreisen detektiert werden, die zum Detektieren dieser Bedingungen verwendet werden. Beispielsweise kann die Motorkühlmitteltemperatur unter Verwendung eines ECT-Sensorkreises detektiert werden, der den ECT-Sensor 182 enthält. In diesem Fall können die Störungen, die in der Motoröltemperatur EOT detektiert werden, Störungen umfassen, die in dem ECT-Sensorkreis detektiert werden. Störungen, die in dem ECT-Sensorkreis detektiert werden, können einen Kurzschluss mit einer Leistungsquelle, einen Kurzschluss mit einer Erdung und/oder einen unterbrochenen Stromkreis umfassen.
Bei 608 ermittelt das Modul für den passiven Test, ob die Motoröltemperatur EOT und die Motordrehzahl RPM_Est innerhalb von vorbestimmten Bereichen liegen. Wenn 608 falsch ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 600 fort, Wenn 608 wahr ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 610 fort.
Wie bei dem aktiven Test können die vorbestimmten Bereiche des passiven Tests ermöglichen, dass der Betriebsmodus der Ölpumpenbaugruppe 105 basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est identifiziert wird. Anders als bei dem aktiven Test schaltet der passive Test jedoch die Ölpumpenbaugruppe 105 nicht zu Diagnosezwecken zyklisch um. Der passive Test überwacht Betriebszustände des Motors 102 und der Ölpumpenbaugruppe 105, wenn die Ölpumpenbaugruppe 105 zum Erfüllen von Anforderungen der Motorschmierung und der Kraftstoffwirtschaftlichkeit anstatt zu Diagnosezwecken zyklisch umgeschaltet wird. Im Gegensatz zu dem aktiven Test können daher die vorbestimmten Bereiche des passiven Tests nicht definiert werden, um sicherzustellen, dass die Schmierungsanforderungen des Motors 102 erfüllt werden, und um eine Drehmomentänderung zu vermeiden, die durch einen Fahrer wahrgenommen werden kann.
Die vorbestimmten Bereiche können durch Testen basierend auf der vorstehenden Testüberlegung ermittelt werden. Speziell kann das Testen durchgeführt werden, um die vorbestimmten Bereiche zum Identifizieren des Betriebsmodus der Ölpumpenbaugruppe 105 basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est zu optimieren.
Beispielsweise können die vorbestimmten Bereiche für die Motoröltemperatur EOT definiert werden, um sicherzustellen, dass der Motoröldruck EOP_Est mit der Motoröltemperatur EOT in einer linearen Beziehung steht. Bei einem anderen Beispiel können die vorbestimmten Bereiche für die Motordrehzahl RPM_Est definiert werden, um sicherzustellen, dass der Motoröldruck EOP_Est proportional zu einem Quadrat der Motordrehzahl RPM_Est zunimmt.
Bei 610 ermittelt das Modul 402 für den passiven Test, ob die Motorlaufzeit größer als eine minimale Zeit ist. Wenn 610 falsch ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 600 fort. Wenn 610 wahr ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 612 fort. Das Modul 402 für den passiven Test kann die Motorlaufzeit von dem Motorlaufzeitmodul 264 empfangen. Die minimale Zeit kann vorbestimmt sein und ermöglichen, dass sich der Motor 102 stabilisieren kann, nachdem der Motor 102 gestartet wird und bevor der Motoröldruck EOP_Est während des passiven Tests analysiert wird. Beispielsweise kann die minimale Zeit 10 Sekunden betragen.
Bei 612 verifiziert das Modul 402 für den passiven Test, dass das Öl, das durch den Motor 102 zirkuliert, nicht belüftet wird. Wenn 612 falsch ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 600 fort. Wenn 612 wahr ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 614 fort. Das Modul 402 für den passiven Test kann ermitteln, ob das Öl belüftet wird, indem dieselben Kriterien verwendet werden, die durch das Modul 400 für den aktiven Test zum Ermitteln verwendet werden, ob das Öl belüftet wird. Daher kann das Modul 402 für den passiven Test basierend auf der Motordrehzahl RPM_Est und der verstrichenen Zeit ermitteln, während der die Motordrehzahl RPM_Est größer als bestimmte Schwellenwerte oder gleich diesen ist, ob das Öl belüftet wird.
Beispielsweise kann das Modul 402 für den passiven Test ermitteln, dass das Öl belüftet wird, wenn die Motordrehzahl RPM_Est für eine erste vorbestimmte Dauer größer als eine erste vorbestimmte Drehzahl ist. Bei einem anderen Beispiel kann das Modul 402 für den passiven Test ermitteln, dass das Öl nicht langer belüftet wird, wenn die Motordrehzahl RPM_Est für eine zweite vorbestimmte Dauer kleiner als eine zweite vorbestimmte Drehzahl ist.
Bei 614 ermittelt das Modul 402 für den passiven Test, ob die Ölpumpenbaugruppe 105 die Betriebsmodi umgeschaltet hat. Das Modul 402 für den passiven Test kann diese Ermittlung beispielsweise basierend auf dem Solenoidventil-Steuersignal durchführen, das durch das Modusauswahlmodul 250 erzeugt wird. Zusätzlich kann das Modul 402 für den passiven Test diese Ermittlung basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est durchführen. Wenn 614 falsch ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 600 fort. Wenn 614 wahr ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 616 fort.
Bei 616 ermittelt das Modul 402 für den passiven Test, ob eine Änderung in der Motordrehzahl RPM_Est über eine erste Dauer größer als eine maximale Drehzahländerung ist. Wenn 616 falsch ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 600 fort. Wenn 616 wahr ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 618 fort. Die erste Dauer kann beginnen, wenn die Ölpumpenbaugruppe 105 die Betriebsmodi umschaltet, und sie kann enden, nachdem eine vorbestimmte Zeit (z. B. 1 Sekunde) verstrichen ist.
Die Änderungen in der Motordrehzahl RPM_Est können eine Änderung in dem Motoröldruck EOP_Est bewirken. Beispielsweise kann eine Änderung von 500 rpm in der Motordrehzahl RPM_Est eine Änderung von 0,5 bar in dem Motoröldruck EOP_Est bewirken. Das Modul 402 für den passiven Test kann Änderungen in der Motordrehzahl RPM_Est berücksichtigen, wenn der Betriebsmodus der Ölpumpenbaugruppe 105 basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est identifiziert wird. Dies kann jedoch schwierig sein, wenn die Änderungen in der Motordrehzahl RPM_Est signifikant sind. Daher bestätigt das Modul 402 für den passiven Test, dass die Änderungen in der Motordrehzahl RPM_Est kleiner als die maximale Drehzahländerung sind, bevor der Motoröldruck EOP_Est analysiert wird.
Bei 618 ermittelt das Modul 402 für den passiven Test, ob eine Änderung in dem Motoröldruck EOP_Est über eine zweite Dauer kleiner als eine minimale Druckänderung ist. Wenn 618 falsch ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 600 fort. Wenn 618 wahr ist, fährt das Modul 402 für den passiven Test bei 620 fort. Die zweite Dauer kann beginnen, wenn die Ölpumpenbaugruppe 105 die Betriebsmodi umschaltet, und sie kann enden, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Die zweite vorbestimmte Dauer kann dieselbe wie die erste vorbestimmte Dauer oder von dieser verschieden sein.
Die minimale Druckänderung kann eine minimale erwartete Änderung in dem Motoröldruck EOP_Est sein, wenn die Ölpumpenbaugruppe in den ersten Druckmodus (Hochdruckmodus) umgeschaltet wird. Die minimale Druckänderung kann basierend auf der Motordrehzahl RPM_Est und der Motoröltemperatur EOT unter Verwendung einer Nachschlagetabelle ermittelt werden, die während des Testens entwickelt wird. Es kann dieselbe Nachschlagetabelle bei dem aktiven und dem passiven Test verwendet werden, um die minimale Druckänderung zu ermitteln.
Bei 620 beendet das Modul 402 für den passiven Test den passiven Test und löst den aktiven Test aus. Das Modul 400 für den aktiven Test fährt wiederum bei 500 fort. Das Modul 402 für den passiven Test kann den aktiven Test auslösen, anstatt eine Pumpenstörung zu diagnostizieren, da der aktive Test Pumpenstörungen genauer diagnostizieren kann. Durch das Auslösen des aktiven Tests, wenn der Motoröldruck EOP_Est sich nicht wie erwartet ändert, ermöglicht der passive Test jedoch eine Identifikation von Störungen in der Ölpumpenbaugruppe 105, die auftreten, nachdem der aktive Test durchgeführt wurde.
Das Sensortestmodul 404 beginnt einen Motor-Ein-Sensortest bei 700 (8). Der Motor-Ein-Sensortest ist ein Test des EOP-Sensors 236, wenn der Motor 102 eingeschaltet ist. Der aktive und der passive Test diagnostizieren Pumpenstörungen basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est, der basierend auf dem Öldrucksignal EOP_Sensor von dem EOP-Sensor 236 ermittelt wird. Der Motor-Ein-Sensortest verifiziert, dass der Motoröldruck EOP_Est genau ist, und verhindert fehlerhafte Diagnosen von Pumpenstörungen. Dieser Test kann nicht ausgeführt werden, wenn die Umgebungstemperatur kleiner als eine vorbestimmte Temperatur ist, wie beispielsweise –7 Grad Celsius (°C).
Bei 702 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob eine Störung in einem EOP-Sensorkreis detektiert wird, der den EOP-Sensor 236 enthält. Störungen, die in dem EOP-Sensorkreis detektiert werden, können einen Kurzschluss mit einer Leistungsquelle, einen Kurzschluss mit einer Erdung und/oder einen unterbrochenen Stromkreis umfassen. Wenn 702 falsch ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 700 fort. Wenn 702 wahr ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 704 fort.
Bei 704 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob eine Störung in der Motoröltemperatur EOT detektiert wird. Das Sensortestmodul 404 kann dieselben Kriterien verwenden, die durch das Modul 402 für den passiven Test verwendet werden, um zu ermitteln, ob eine Störung in der Motoröltemperatur EOT detektiert wird. Daher können Störungen, die in der Motoröltemperatur EOT detektiert werden, einen Kurzschluss mit einer Leistungsquelle, einen Kurzschluss mit einer Erdung und/oder einen unterbrochenen Stromkreis umfassen, die in Kreisen detektiert werden, die entweder direkt oder indirekt zum Ermitteln der Motoröltemperatur EOT verwendet werden. Diese Kreise können einen EOT-Kreis, der den EOT-Sensor 232 enthält, einen ECT-Kreis, der den ECT-Sensor 182 enthält, und/oder einen IAT-Kreis umfassen, der den IAT-Sensor 192 enthält.
Bei 706 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob die Motoröltemperatur EOT und die Motordrehzahl RPM_Est innerhalb von vorbestimmten Bereichen liegen. Wenn 706 falsch ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 700 fort. Wenn 706 wahr ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 708 fort.
Das Sensortestmodul 404 kann dieselben Kriterien verwenden, die durch das Modul 402 für den passiven Test verwendet werden, um zu ermitteln, ob die Motoröltemperatur EOT und die Motordrehzahl RPM_Est innerhalb der vorbestimmten Bereiche liegen. Daher können die vorbestimmten Bereiche definiert werden, um eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Motoröldruck EOP_Est und der Motordrehzahl RPM_Est oder der Motoröltemperatur EOT zu ergeben.
Beispielsweise kann der vorbestimmte Bereich für die Motoröltemperatur EOT definiert werden, um sicherzustellen, dass der Motoröldruck EOP_Est mit der Motoröltemperatur EOT in einer linearen Beziehung steht, und er kann zwischen 40°C und 120°C liegen. Bei einem anderen Beispiel kann der vorbestimmte Bereich für die Motordrehzahl RPM_Est definiert werden, um sicherzustellen, dass der Motoröldruck EOP_Est proportional zu einem Quadrat der Motordrehzahl RPM_Est zunimmt.
Bei 708 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob der Motoröldruck EOP_Est in einem Druckbereich liegt. Wenn 708 falsch ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 710 fort. Wenn 708 wahr ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 712 fort. Der Druckbereich kann basierend auf der Motordrehzahl RPM_Est und dem Motoröldruck EOT beispielsweise unter Verwendung einer Nachschlagetabelle ermittelt werden. Die Nachschlagetabelle kann durch ein Testen im Labor oder am Fahrzeug entwickelt werden.
Der Druckbereich kann durch eine untere Grenze und eine obere Grenze definiert werden. Die untere Grenze kann auf einen minimalen Druck basieren, der erforderlich ist, um den Motor 102 ausreichend zu schmieren. Die obere Grenze kann auf einer Hochdruckkurve basieren, die den Motoröldruck EOP_Est als eine Funktion der Motordrehzahl RPM_Est und der Motoröltemperatur EOT repräsentiert. Die obere Grenze kann der Motoröldruck EOP_Est an einem Punkt auf der Hochdruckkurve sein, der einer gegebenen Motordrehzahl RPM_Est und einer gegebenen Motoröltemperatur EOT entspricht. Die obere Grenze kann gleich dem Motoröldruck EOP_Est an diesen Punkt sein, der mit einem Faktor multipliziert und zu einem Offset addiert wird.
Bei 710 erhöht das Sensortestmodul 404 einen Durchgefallen-Zähler, es erhöht einen Abtastwertzähler, und es fährt bei 714 fort. Der Durchgefallen-Zähler repräsentiert die Häufigkeit, mit der ermittelt wird, dass der Motoröldruck EOP_Est außerhalb des erwarteten Druckbereichs liegt. Der Abtastwertzähler repräsentiert die Gesamthäufigkeit, mit der der Motoröldruck EOP_Est während des Motor-Ein-Sensorstests analysiert wurde.
Bei 714 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob der Durchgefallen-Zähler größer als eine erste vorbestimmte Anzahl (z. B. 40) oder dieser gleich ist. Wenn 714 falsch ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 716 fort. Wenn 714 wahr ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 718 fort, und es diagnostiziert eine Motor-Ein-Sensorstörung. Der Motor-Ein-Sensortest endet bei 720.
Bei 712 erhöht das Sensortestmodul 404 einen Bestanden-Zähler, es erhöht den Abtastwertzähler, und es fährt bei 716 fort. Der Bestanden-Zähler repräsentiert die Häufigkeit, mit der ermittelt wird, dass der Motoröldruck EOP_Est innerhalb des erwarteten Druckbereichs liegt. Bei 716 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob der Abtastwertzähler größer als eine vorbestimmte Testanzahl (z. B. 50) oder dieser gleich ist. Wenn 716 falsch ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 700 fort. Wenn 716 wahr ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 722 fort.
Bei 722 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob der Bestanden-Zähler gleich einer zweiten vorbestimmten Anzahl (z. B. 40) oder dieser gleich ist. Wenn 722 falsch ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 700 fort. Wenn 722 wahr ist, setzt das Sensortestmodul 404 die Zähler bei 724 zurück, und es fährt anschließend bei 700 fort.
Das Sensortestmodul 404 beginnt einen Motor-Aus-Sensortest bei 800 (9). Der Motor-Aus-Sensortest ist ein Test des EOP-Sensors 236, wenn der Motor 102 ausgeschaltet ist. Der aktive Test diagnostiziert Störungen in der Ölpumpenbaugruppe 105 bei einem Motorstart basierend auf dem Motoröldruck EOP_Est, der basierend auf dem Öldrucksignal EOP_Sensor von dem EPO-Sensor 236 ermittelt wird. Der Motor-Aus-Sensortest stellt sicher, dass das Öldrucksignal EOP_Sensor nicht in einem Bereich hängen geblieben ist, wenn der Motor 102 ausgeschaltet ist, und verhindert fehlerhafte Diagnosen von Pumpenstörungen, wenn der Motor gestartet wird.
Bei 802 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob der Motor 102 ausgeschaltet wurde. Das Sensortestmodul 404 kann diese Ermittlung beispielsweise basierend auf der Motordrehzahl RPM_Est, einem Ankurbelsignal des Motors CRANK und/oder einem Zündungssignal des Motors 102 durchführen. Beispielsweise kann das Sensortestmodul 404 ermitteln, dass der Motor 102 ausgeschaltet wurde, wenn die Motordrehzahl RPM_Est 0 rpm beträgt oder kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl ist.
Bei 804 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob die Motoröltemperatur EOT größer als eine minimale Temperatur ist. Das Sensortestmodul 404 kann diese Ermittlung durchführen, um sicherzustellen, dass Verringerungen in dem Motoröldruck EOP_Est nach dem Ausschalten des Motors 102 gemessen werden und mit erwarteten Verringerungen verglichen werden können. Wenn 804 falsch ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 806 fort. Wenn 804 wahr ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 808 fort. Der Motor-Aus-Sensortest endet bei 806.
Bei 808 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob die Motorausschaltdauer größer als eine minimale Dauer ist. Die Motorausschaltdauer beginnt, wenn der Motor 102 ausgeschaltet wird, und dauert an, bis der Motor 102 gestartet wird. Die minimale Dauer kann vorbestimmt sein, und sie kann sicherstellen, dass Verringerungen in den Motoröldruck EOP_Est nach dem Ausschalten des Motors 102 gemessen werden und mit erwarteten Verringerungen verglichen werden können. Wenn 808 falsch ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 800 fort. Wenn 808 wahr ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 810 fort.
Bei 810 ermittelt das Sensortestmodul 404, ob der Motoröldruck EOP_Est größer als ein maximaler Druck ist. Wenn 810 falsch ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 806 fort. Wenn 810 wahr ist, fährt das Sensortestmodul 404 bei 812 fort, und es diagnostiziert eine Motor-Aus-Sensorstörung. Wenn der EOP-Sensor wie erwartet arbeitet, wird der Motoröldruck EOP_Est kleiner als der maximale Druck oder diesem gleich sein, nachdem der Motor 102 abgeschaltet und die minimale Dauer verstrichen ist. Wenn der EOP-Sensor 236 nicht wie erwartet arbeitet, wird der Motoröldruck EOP_Est größer als der maximale Druck sein, nachdem der Motor 102 abgeschaltet und die minimale Dauer verstrichen ist. Der maximale Druck kann während des Testens vorbestimmt werden.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Während diese Offenbarung spezielle Beispiele aufweist, soll der wahre Umfang der Offenbarung 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.

Claims

Verfahren, das umfasst, dass: ein erstes Modusanforderungssignal basierend auf Betriebsbedingungen eines Motors selektiv erzeugt wird, um einen ersten Wechsel von einem Betrieb einer Ölpumpe des Motors in einem ersten Druckmodus oder in einem zweiten Druckmodus zu einem Betrieb der Ölpumpe in einem anderen von dem ersten Druckmodus und dem zweiten Druckmodus auszulösen; ein zweiten Modusanforderungssignal basierend darauf, wann ein Fahrer den Motor startet, selektiv erzeugt wird, um aufeinanderfolgende Wechsel von dem Betrieb der Ölpumpe in dem zweiten Druckmodus zu dem Betrieb der Ölpumpe in dem ersten Druckmodus auszulösen; und eine Pumpenstörung diagnostiziert wird, wenn eine erste Öldruckänderung, die mit den aufeinanderfolgenden Wechseln verbunden ist, kleiner als eine erste vorbestimmte Druckänderung ist, wobei der zweite Druckmodus von dem ersten Druckmodus verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass die Ölpumpe basierend auf dem ersten Modusanforderungssignal und dem zweiten Modusanforderungssignal selektiv in dem ersten Druckmodus und in dem zweiten Druckmodus betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass basierend auf einem Motoröldruck nach jedem der aufeinanderfolgenden Wechsel selektiv ermittelt wird, dass die Ölpumpe in dem ersten Druckmodus oder in dem zweiten Druckmodus hängen geblieben ist.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst, dass: der Motoröldruck detektiert wird; und eine Sensorstörung diagnostiziert wird, wenn der Motoröldruck außerhalb eines vorbestimmten Druckbereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass die Ölpumpe selektiv mit einer vorbestimmten Häufigkeit zyklisch umgeschaltet wird, wenn der Fahrer den Motor startet.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner umfasst, dass die Ölpumpe selektiv zyklisch umgeschaltet wird, wenn eine Motoröltemperatur, eine Motordrehzahl und ein Motordrehmoment innerhalb von vorbestimmten Motorbetriebsbereichen liegen.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass es unterlassen wird, die Ölpumpe zyklisch umzuschalten, wenn die Motordrehzahl für eine erste vorbestimmte Dauer größer als eine vorbestimmte Drehzahl ist.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass die Ölpumpe zyklisch umgeschaltet wird, wenn Änderungen in der Motordrehzahl und in dem Motordrehmoment während einer zweiten vorbestimmten Dauer kleiner als vorbestimmte Änderungen des Motorbetriebs sind.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass eine zweite Öldruckänderung, die dem ersten Wechsel zugeordnet ist, basierend auf der Motoröltemperatur und der Motordrehzahl evaluiert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner umfasst, dass: ein aktiver Test der Ölpumpe ausgelöst wird, wenn die zweite Öldruckänderung kleiner als eine zweite vorbestimmte Druckänderung ist; und die Ölpumpe zyklisch umgeschaltet wird, wenn der aktive Test ausgelöst wird.