DE102012208209A1

DE102012208209A1 - System und Verfahren zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE102012208209A1
Application number: DE102012208209A
Authority: DE
Inventors: Andrew P. Bagnasco; Yue-Ming Chen; Sanjeev M. Naik
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2032-05-17
Also published as: CN102889146B; US8813723B2; CN102889146A; US20120296553A1; DE102012208209B4

Abstract

Ein Steuersystem für einen Motor wird vorgestellt. Das Steuersystem kann ein Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode, ein Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung und ein Kraftstoffeinspritzsteuermodul umfassen. Das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode misst ein elektrisches Signal einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung erkennt eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn eine akkumulierte Abweichung des elektrischen Signals von einer parametrisierten geschätzten Referenzwellenform außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Das Kraftstoffeinspritzsteuermodul steuert eine Kraftstoffeinspritzung in den Motor basierend auf der Erkennung der festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/488,489, die am 20. Mai 2011 eingereicht wurde. Die Offenbarung der obigen Anmeldung ist hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Verbrennungsmotoren und im Besonderen auf ein System und ein Verfahren zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
HINTERGRUND
Die hierin bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Arbeit der derzeit benannten Erfinder, in dem Ausmaß in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die nicht anderweitig als Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung qualifiziert sind, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugelassen.
Verbrennungsmotoren saugen Luft durch ein Ansaugsystem, das mittels einer Drosselklappe reguliert sein kann, in einen Einlasskrümmer. Die Luft in dem Einlasskrümmer wird an eine Vielzahl von Zylindern verteilt und mit Kraftstoff kombiniert, um ein Luft/Kraftstoff-(A/F)-Gemisch zu erzeugen. Der Kraftstoff kann durch eine Vielzahl von Einspritzvorrichtungen über Einlasskanäle der Zylinder beziehungsweise direkt in die Zylinder eingespritzt werden. Die Einspritzvorrichtungen können Kraftstoff entweder einmal pro Verbrennungszyklus (Einzelpulskraftstoffeinspritzung) oder mehrere Male pro Verbrennungszyklus (Multipulskraftstoffeinspritzung) einspritzen. Das A/F-Gemisch wird von Kolben innerhalb der Zylinder komprimiert und dann verbrannt. Zum Beispiel kann eine Multipluskraftstoffeinspritzung für eine effizientere Verbrennung sorgen und kann deshalb Motoremissionen verringern. Die Verbrennung des A/F-Gemischs treibt die Kolben an, die rotierenderweise eine Kurbelwelle drehen und Antriebsdrehmoment zum Vorantreiben eines Fahrzeugs erzeugen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Steuersystem für einen Motor wird dargestellt. Das Steuersystem kann ein Modul zur Überwachung der Wellenform einer Übergangsperiode, ein Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung und ein Kraftstoffeinspritzsteuermodul umfassen. Das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsdauer misst ein elektrisches Signal einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung erkennt eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn eine akkumulierte Abweichung des elektrischen Signals von einer parametrisierten geschätzten Referenzwellenform außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Das Kraftstoffeinspritzsteuermodul steuert eine Kraftstoffeinspritzung in den Motor basierend auf der Erkennung der festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Es wird auch ein Verfahren zur Steuerung eines Motors dargestellt. Das Verfahren umfasst ein Messen eines elektrischen Signals einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Das Verfahren umfasst ein Erkennen einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn eine akkumulierte Abweichung des elektrischen Signals von einer parametrisierten geschätzten Referenzwellenform außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Das Verfahren umfasst auch ein Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in den Motor basierend auf der Erkennung der festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Weitere Gebiete der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung werden aus der detaillierten, nachstehend bereitgestellten, Beschreibung ersichtlich werden. Es sollte verstanden werden, dass die detaillierte Beschreibung und bestimmte Beispiele nur zu Zwecken der Illustration bestimmt sind und nicht dazu bestimmt sind, den Umfang der Offenbarung einzuschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird durch die detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen vollständiger verstanden werden, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispielmotorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Querschnittsdiagramm eines Beispielzylinders des Beispielmotorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
3A ein Querschnittsdiagramm einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Nadel in einer offenen Position gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
3B ein Querschnittsdiagramm der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Nadel, die von der offenen Position in eine geschlossene Position übergeht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
3C ein Querschnittsdiagramm der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Nadel in der geschlossenen Position gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispielsteuermoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
5 Graphen von simulierten Kraftstoffeinspritzvorrichtungspulsen für normale und festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für vier verschiedene Einspritzvorrichtungspulsdauern sind;
6 ein Graph ist, welcher simulierte Spannungs- und Stromabtastspuren für normale und festsitzende offene/geschlossene Einspritzvorrichtungen für eine der Einspritzvorrichtungspulsdauern von 5 darstellt;
7 ein Flussdiagramm eines Beispielverfahrens zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
8 ein Graph ist, welcher simulierte Ergebnisse des Verfahrens von 7 angewandt auf die verschiedenen Pulsdauern von 5 darstellt; und
9 ein Graph ist, welcher eine integrierte Differenz für normale und festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtungen unter Berücksichtigung eines Schwellenwerts darstellt und welcher zu einer vorbestimmten Zeit aufgenommen worden ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist in ihrer Natur lediglich darstellend und ist in keiner Weise dazu vorgesehen, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen einzuschränken. Zu Zwecken der Klarheit werden dieselben Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet werden, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet, soll der Ausdruck A, B und/oder C verstanden werden, ein logisches (A oder B oder C) darzustellen, wobei ein nicht exklusives logisches Oder verwendet wird. Es sollte verstanden werden, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge ohne Veränderung der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden können.
Wie hierin verwendet, kann der Ausdruck Modul sich beziehen auf, Bestandteil sein von oder umfassen: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); einen elektronischen Schaltkreis; einen Kombinationslogikschaltkreis; ein field programmable gate array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder eine Gruppe) der Code ausführt; andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller der obigen, wie z. B. in einem System-on-Chip. Der Ausdruck Modul kann Speicher umfassen (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder eine Gruppe) der Code speichert, der von dem Prozessor ausgeführt wird.
Der Ausdruck Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode umfassen und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam verwendet, wie oben verwendet, bedeutet, dass einiger oder aller Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Außerdem kann einiger oder aller Code der mehreren Module durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Ausdruck Gruppe, wie oben verwendet, bedeutet, dass einiger oder aller Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren oder einer Gruppe von Ausführungsmaschinen ausgeführt werden kann. Zum Beispiel können mehrere Kerne und/oder mehrere Threads eines Prozessors als Ausführungsmaschinen betrachtet werden. In verschiedenen Ausführungsformen können Ausführungsmaschinen über einen Prozessor, über mehrere Prozessoren und über Prozessoren an mehreren Orten, wie z. B. mehrere Server in einer parallelen Verarbeitungsanordnung, hinweg gruppiert werden. Außerdem kann einiger oder aller Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können durch ein oder mehrere Computerprogramme verwirklicht werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen computerausführbare Anweisungen, die in einem nicht vergänglichen greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen. Nicht einschränkende Beispiele des nicht vergänglichen greifbaren computerlesbaren Mediums sind ein nichtflüchtiger Speicher, ein magnetischer Speicher und ein optischer Speicher.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann einen Solenoid umfassen, der ein magnetisches Feld erzeugt, wenn an ihn ein Strom oder eine Spannung angelegt wird. Im Besonderen verschiebt das magnetische Feld eine Nadel der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und öffnet dadurch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Wenn diese geöffnet ist, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung unter Druck stehenden Kraftstoff in einen Einlasskanal eines Zylinders eines Motors oder direkt in den Zylinder einspritzen. Der unter Druck stehende Kraftstoff kann durch eine Kraftstoffverteilerleiste geliefert werden. In ähnlicher Weise entfernt ein Entfernen des/der angelegten Stroms/Spannung von dem Solenoid das magnetische Feld und bringt die Nadel dadurch in eine Standardposition zurück, beispielsweise vollständig geschlossen, und stoppt eine Einspritzung von Kraftstoff in den Motor.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann auch mehr als eine Kraftstoffeinspritzung während einer Kraftstoffeinspritzperiode eines Motorverbrennungszyklus durchführen. Zum Beispiel kann ein Erhöhen einer Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen pro Kraftstoffeinspritzperiode eine Verbrennungseffizienz erhöhen und/oder Emissionen verringern. Die Kraftstoffeinspritzungen während einer Kraftstoffeinspritzperiode können auch Kraftstoffeinspritz-”Pulse” genannt werden.
Ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzpulse können aufgrund einer fehlerhaften Kraftstoffeinspritzvorrichtung nicht abgegeben werden. Der fehlgeschlagene Puls der Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann auch ”festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung” genannt werden. Mit anderen Worten kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine gewünschte Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen während der Kraftstoffeinspritzperiode nicht durchführen. Konventionelle Steuersysteme können einen fehlgeschlagenen Kraftstoffeinspritzpuls durch Verwendung eines Fehlzündungsdiagnosesystems erkennen. Die Verwendung eines Fehlzündungsdiagnosesystems zur Erkennung eines fehlgeschlagenen Kraftstoffeinspritzpulses legt der Dauer jedes Kraftstoffeinspritzpulses jedoch Beschränkungen auf und erhöht dadurch Emissionen.
Dementsprechend werden ein System und ein Verfahren zur Erkennung fehlgeschlagener Kraftstoffeinspritzpulse dargestellt. Das System und das Verfahren können für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen verwirklicht werden, welche entweder ballistisch oder nicht-ballistisch und ohne die Verwendung einer Sauerstoff-(O2)-Sensorrückmeldung operieren. Das System und das Verfahren können ein elektrisches Signal einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung messen. Das System und das Verfahren können dann eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung erkennen, wenn eine akkumulierte Abweichung des elektrischen Signals von einer parametrisierten geschätzten Referenzwellenform außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Das System und das Verfahren können dann eine Kraftstoffeinspritzung in den Motor basierend auf der Erkennung der festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung steuern.
Nun Bezug nehmend auf 1 ist ein Beispiel eines Motorsystems 100 gezeigt, welches einen Motor 102 umfasst. Der Motor 102 kann ein funkengezündeter (SI) Motor, ein Dieselmotor, ein Motor mit homogener Kompressionszündung (HCCI-Motor) oder ein anderer geeigneter Typ von Motor sein. Außerdem kann das Motorsystem 100 ein Hybridsystem sein und deshalb zusätzliche Komponenten aufweisen, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, einen Elektromotor und ein Batteriesystem.
Der Motor 102 saugt durch ein Ansaugsystem 106, das durch eine Drosselklappe 108 reguliert werden kann, Luft in einen Einlasskrümmer 104. Die Drosselklappe 108 kann zum Beispiel elektrisch mittels einer elektronischen Drosselklappensteuerung (ETC) gesteuert werden. Ein Luftstrommassen-(MAF)-Sensor 110 misst eine MAF durch die Drosselklappe 108 und in den Einlasskrümmer 104. Die Luft in dem Einlasskrümmer 104 wird auf eine Vielzahl von Zylindern 112 verteilt und mit Kraftstoff kombiniert, um ein Luft/Kraftstoff-(A/F)-Gemisch zu erzeugen. Obwohl sechs Zylinder gezeigt sind, kann der Motor 102 andere Anzahlen von Zylindern umfassen.
Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 114 können den Kraftstoff einspritzen, um das A/F-Gemisch zu erzeugen. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 114 können den Kraftstoff zum Beispiel in Einlasskanäle der jeweiligen Zylinder 112 einspritzen oder entsprechend direkt in die Zylinder 112 einspritzen. Das A/F-Gemisch wird von (nicht gezeigten) Kolben innerhalb der Zylinder 112 komprimiert. Abhängig vom Typ des Motors 102 können Zündkerzen 116 das komprimierte A/F-Gemisch entzünden. Alternativ kann das A/F-Gemisch komprimiert werden bis eine Selbstzündung auftritt. Ein Kraftstofftank 118 kann selektiv eine Kraftstoffverteilerleiste 120 mit unter Druck stehendem Kraftstoff beliefern (z. B. mittels einer Kraftstoffpumpe). Ein Drucksensor 122 der Kraftstoffverteilerleiste misst einen Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffverteilerleiste 120. Die Kraftstoffverteilerleiste 120 liefert unter Druck stehenden Kraftstoff an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 114 zur Einspritzung in den Motor 102.
Die Verbrennung des A/F-Gemischs innerhalb der Zylinder treibt die Kolben (nicht gezeigt) an, welche rotierenderweise eine Kurbelwelle 124 drehen und Antriebsdrehmoment erzeugen. Ein Motordrehzahlsensor 126 misst eine Rotationsgeschwindigkeit (d. h. eine Drehzahl) der Kurbelwelle 124. Zum Beispiel kann der Motordrehzahlsensor 126 die Motordrehzahl in Umdrehungen pro Minute (RPM) messen. Das Antriebsdrehmoment an der Kurbelwelle 124 wird mittels eines Getriebes 130 an einen Antriebsstrang 128 eines Fahrzeugs übertragen. Beispielsweise kann das Getriebe 130 an die Kurbelwelle 124 mittels einer Flüssigkeitskupplung, wie beispielsweise einen Drehmomentwandler (nicht gezeigt) angekoppelt sein.
Sich aus einer Verbrennung ergebendes Abgas wird von den Zylindern 112 in einen Abgaskrümmer 132 ausgestoßen. Das Abgas in dem Abgaskrümmer 132 kann durch ein Abgasbehandlungssystem 134 behandelt werden, bevor es in die Atmosphäre entlassen wird. Zum Beispiel kann das Abgasbehandlungssystem 134 einen Oxidationskatalysator (OC), Stickstoffoxid-(NOx)-Adsorber/Absorber, eine magere NOx-Falle (LNT), ein System zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR-System), einen Partikel-(PM)-Filter und/oder einen Dreiwegekatalysator umfassen. Ein Fahrereingabemodul 140 übersetzt Eingaben des Fahrers des Fahrzeugs (z. B. mittels eines Gaspedals) für ein Steuermodul 150.
Das Steuermodul 150 steuert den Betrieb des Motorsystems 100. Das Steuermodul 150 kann Signale von der Drosselklappe 108, dem MAF-Sensor 110, den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 114, den Zündkerzen 116, dem Drucksensor 122 der Kraftstoffverteilerleiste, dem Motordrehzahlsensor 126, dem Getriebe 130, dem Abgasbehandlungssystem 134 und/oder dem Fahrereingabemodul 140 empfangen. Das Steuermodul 150 kann die Drosselklappe 108, die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 114, die Zündkerzen 116, das Getriebe 130 und/oder das Abgasbehandlungssystem 134 steuern. Das Steuermodul 150 kann auch das System oder das Verfahren der vorliegenden Offenbarung verwirklichen.
Nun auf 2 Bezug nehmend, ist eine Schnittansicht des Zylinders 112 gezeigt. Der Zylinder 112 umfasst einen Kolben 200. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 und die Zündkerze 116 können mit dem Zylinder 112 verbunden sein. Ein Einlassventil 202 reguliert eine Menge von Einlassluft, die in eine Verbrennungskammer 204 gesogen wird. Das Steuermodul 150 kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 betätigen, um Kraftstoff von der Kraftstoffverteilerleiste 122 in die Verbrennungskammer 204 einzuspritzen. Das Steuermodul 150 kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 betätigen. Die Zündkerze 116 kann den Kraftstoff in der Verbrennungskammer 204 entzünden. Ein Abgasventil 210 kann sich öffnen, um es Abgas zu ermöglichen, die Verbrennungskammer 204 zu verlassen. Obwohl der Zylinder 112 so gezeigt ist, dass er eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 aufweist, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 Kraftstoff außerhalb des Zylinders 112 (d. h. Kanalkraftstoffeinspritzung) einspritzen.
Nun auf die 3A–3C Bezug nehmend, kann eine erste Ausführungsform der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 ein Gehäuse 256 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, einen Auslass 258, eine Nadel 260, einen Solenoid 262 und eine Feder 264 umfassen. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 kann über das Gehäuse 256 mit dem Motor 102 verbunden sein. Das Steuermodul 150 kann Leistung an den Solenoid 256 anlegen, um ein magnetisches Feld in dem Kern des Solenoids 256 zu erzeugen. Ein magnetischer Fluss kann sich auf eine Größe eines magnetischen Felds beziehen, das durch den Solenoid 262 fließt. Das Anlegen von Leistung an den Solenoid 262 kann nachfolgend als ”Aktivierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114” bezeichnet werden. Dementsprechend kann das Steuermodul 150 die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 aktivieren, um ein magnetisches Feld in dem Kern des Solenoids 262 zu erzeugen.
Das Reduzieren von Leistung für den Solenoid 262 kann nachfolgend als ”Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114” bezeichnet werden. Zum Beispiel kann das Steuermodul 150 keine Leistung an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 liefern, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 deaktiviert ist. Dementsprechend wird das magnetische Feld in dem Solenoid 262 kollabieren, wenn das Steuermodul 150 die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 deaktiviert. Ein Abfall von magnetischem Fluss kann sich auf den Abfall (d. h. das Zusammenbrechen) des magnetischen Flusses, der durch den Solenoid 262 fließt, beziehen. Deshalb kann ein Abfall eines magnetischen Flusses proportional zur Schließperiode der Nadel 260 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 sein.
Die Nadel 260 kann einen Nadelkopf 266 und eine Nadelspitze 268 umfassen. Der Nadelkopf 266 kann nahe an dem Solenoid 262 positioniert sein, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 deaktiviert ist. Das Steuermodul 150 kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 aktivieren, um den Nadelkopf 266 in den Solenoid 262 zu ziehen. Dementsprechend kann das Steuermodul 150 die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 aktivieren, um die Nadelspitze 268 in das Gehäuse 256 der Einspritzvorrichtung zu ziehen. Der Auslass 258 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 kann offen sein, wenn die Nadelspitze 268 in das Gehäuse 256 der Einspritzvorrichtung gezogen ist. Nachfolgend kann die Nadel 260 als in einer offenen Position befindlich bezeichnet werden, wenn das Steuermodul 150 die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 aktiviert. Die Nadel 260 von 3A ist in der offenen Position. Kraftstoff kann durch den Auslass 258 und in die Verbrennungskammer 204 fließen, wenn die Nadel 260 in der offenen Position ist. Obwohl die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 derart dargestellt und beschrieben ist, dass sie Kraftstoff einspritzt, wenn die Nadel 260 in das Einspritzvorrichtungsgehäuse 256 gezogen ist, können alternative Einspritzvorrichtungen Kraftstoff unter Verwendung einer Nadel einspritzen, die aus dem Gehäuse 256 hervorsteht.
Die Feder 264 kann die Nadel 260 in eine geschlossene Position zwingen, wenn das Steuermodul 150 die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 deaktiviert. Dementsprechend kann die Nadel 260 von der offenen Position in die geschlossene Position übergehen, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 deaktiviert ist. 3B stellt einen Übergang der Nadel 260 von der offenen Position in die geschlossene Position dar. Die Nadel 260 kann eine Zeitperiode nach der Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 in der geschlossenen Position sein, was auch als Schließperiode der Nadel 260 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 bezeichnet wird. Kraftstoff kann nicht durch den Auslass 258 und in die Verbrennungskammer 204 fließen, wenn die Nadel 260 in der geschlossenen Position ist. 3C stellt die Nadel 260 in der geschlossenen Position dar.
Das Steuermodul 150 kann Leistung (z. B. einen Puls) anlegen, um die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 für eine Zeitperiode (nachfolgend ”Pulsperiode”) zu aktivieren. Kraftstoff kann während der Pulsperiode durch den Auslass 258 und in die Verbrennungskammer 204 fließen. Das Steuermodul 150 kann eine Länge der Pulsperiode andern, um eine Menge von Kraftstoff zu steuern, die in die Verbrennungskammer 204 eingespritzt wird. Das Steuermodul 150 kann die Länge der Pulsperiode erhöhen, um die Menge von Kraftstoff zu erhöhen, die in die Verbrennungskammer eingespritzt wird. Das Steuermodul 150 kann die Länge der Pulsperiode verringern, um die Menge von Kraftstoff zu verringern, die in die Verbrennungskammer 204 eingespritzt wird. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuermodul 150 eine Anzahl von Kraftstoffeinspritzpulsen pro Motorverbrennungszyklus steuern.
Der Puls, der verwendet wird, um die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 zu aktivieren, kann als Primärpuls oder als Sekundärpuls beschrieben werden. Der Primärpuls kann eine relativ längere Pulsperiode als der Sekundärpuls aufweisen. Rein beispielhaft kann ein Primärpuls den Nadelkopf 266 in den Solenoid 262 ziehen, bis der Nadelkopf 266 eine stabile Position erreicht, die eine konstante Flussrate ergibt.
Der Sekundärpuls kann ein Puls mit einer relativ kurzen Pulsperiode sein. Rein beispielhaft kann der Sekundärpuls eine Pulsperiode von weniger als 500 μs aufweisen. Als Sekundärpuls kann auch ein Puls bezeichnet werden, der nach dem Primärpuls angelegt wird. In einigen Implementierungen können ein oder mehrere Sekundärpulse nach einem Primärpuls innerhalb eines Zylinders angelegt werden (d. h. aufgeteilte Einspritzung). Zum Beispiel kann der Sekundärpuls angelegt werden, um einen Teil des Kraftstoffs des Primärpulses (z. B. 40% des Primärpulses) zur Verfügung zu stellen, nachdem der Primärpuls angelegt wurde.
Der Sekundärpuls kann den Nadelkopf 266 aufgrund der kürzeren Pulsperiode eine kürzere Distanz in den Solenoid 262 ziehen, als der Primärpuls. Eine Beziehung zwischen einer Menge von Kraftstoff, die eingespritzt wird, und einer Pulsdauer kann nichtlinear sein, wenn der Puls ein Sekundärpuls ist. Eine Beziehung zwischen einer Menge von Kraftstoff, die eingespritzt wird, und einer Pulsdauer kann linear sein, wenn der Puls ein Primärpuls ist. Das Steuermodul 150 kann den Sekundärpuls anlegen, um eine reduzierte Menge Kraftstoff einzuspritzen. Zum Beispiel kann das Steuermodul 150 einen Primärpuls gefolgt von Sekundärpulsen anlegen, um Verbrennungsprozesse in dem Motor 102 zu steuern. Außerdem kann das Steuermodul 150 die Sekundärpulse anlegen, um eine Temperatur und eine Zusammensetzung von Abgas zu steuern, um eine Steuerung von Emissionen zu unterstützen.
Wie vorher beschrieben, obwohl primäre und sekundäre Pulse oben beschrieben sind, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 auch so beschrieben werden, als dass sie N Kraftstoffeinspritzpulse pro Kraftstoffeinspritzperiode durchführt, wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich 2 ist. Außerdem kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 auch darin fehlschlagen, Kraftstoff einzuspritzen, wenn das Steuermodul 150 die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 für die Pulsperiode aktiviert. Ein Fehlschlagen der Kraftstoffeinspritzung in Ansprechen auf einen Puls von dem Steuermodul 150 kann nachfolgend als ”fehlgeschlagener Kraftstoffeinspritzungspuls” bezeichnet werden.
Das Steuersystem und das Verfahren der vorliegenden Offenbarung sind generell auf jeden beliebigen Typ von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen anwendbar, welche umfassen, aber nicht beschränkt sind auf, obergespeiste Einspritzvorrichtungen und seitengespeiste Einspritzvorrichtungen. In ähnlicher Weise sind das Steuersystem und das Verfahren der vorliegenden Offenbarung generell auf jeden Typ von Düsen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen anwendbar, die Nadel-(Stift)-Düsen, Scheibendüsen und kugelartige Düsen umfassen aber nicht auf diese beschränkt sind.
Nun auf 4 Bezug nehmend, ist ein Beispiel des Steuermoduls 150 gezeigt. Das Steuermodul 150 kann eine Vielzahl von Prozessoren 400, einen Solenoidtreiber 410 und einen strom-/spannungserfassenden Schaltkreis 420 umfassen. Die Vielzahl von Prozessoren 400 kann ein Modul zur Überwachung der Wellenform einer Übergangsperiode 450, ein Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 und ein Kraftstoffeinspritzsteuermodul 470 umfassen. Zum Beispiel kann die Vielzahl von Prozessoren 400 individuell oder kollektiv die Funktionalität der Module 450, 460 und 470 ausführen. Außerdem ist das Steuermodul 150 lediglich für beispielhafte Zwecke hierin als mit der ersten Ausführungsform der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 von 3A bis 3C zusammenwirkend beschrieben. Alternativ könnte das Steuermodul 150 ausgebildet sein, um mit alternativen Konfigurationen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zusammenzuwirken, wie sie vorher beschrieben wurden.
Die Vielzahl von Prozessoren 400 in dem Steuermodul 150 wird verwendet, um das Kraftstoffeinspritzsystem des Motors zu steuern. Es versteht sich, dass obwohl eine Vielzahl von Prozessoren 400 hierin gezeigt und beschrieben ist, ein einzelner Prozessor verwirklicht werden könnte, um jedes der Module 450, 460 und 470 auszuführen. Das Kraftstoffeinspritzsteuermodul 470 sendet zur passenden Zeit in dem Motorzyklus, zum Beispiel bei Spitzen und Momentanwert (Engl.: peak and hold), einen Befehl an den Solenoidtreiber 410, so dass der Solenoidtreiber 410 den benötigten Strom zur Aktivierung des Solenoids 262 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 liefert. Der spannungs-/stromerfassende Schaltkreis 420 erkennt das Niveau einer Spannung an dem Solenoid 362 und stellt ein hinweisendes Signal für das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode 450 zur Verfügung. Der spannungs-/stromerfassende Schaltkreis 420 könnte auch das Niveau eines Stroms, der durch den Solenoid 362 fließt, erkennen und ein hinweisendes Signal an das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode 450 bereitstellen.
Nun auf 5 Bezug nehmend, stellen vier Graphen (A–D) verschiedene Simulationen von Kraftstoffeinspritzpulsen dar. Eine gemeinsame vertikale Achse 480 repräsentiert eine Spannung und eine gemeinsame horizontale Achse 482 repräsentiert eine Zeit. Die Kraftstoffeinspritzpulse repräsentieren das Ausgangsspannungssignal der Einspritzvorrichtungsspule, welche bei verschiedenen Motorbetriebsbedingungen verschiedene Mengen von Kraftstoff in den Zylinder einbringt. Jeder Puls hat eine entsprechende Übergangsperiode (entsprechend 484A–484D), während welcher eine akkumulierte Abweichung bestimmt werden kann. Es versteht sich, dass die vier Graphen A–D Beispielresultate darstellen und für Anschauungszwecke verwendet werden. Bei einem funkengezündeten Motor mit Direkteinspritzung (SIDI-Motor) kann Kraftstoff zu verschiedenen Zeiten während eines Verbrennungszyklus eingespritzt werden. Diese vergrößerte Steuerung, die mit einem SIDI-Motor assoziiert sein kann, sorgt für eine erhöhte PS-Leistung, reduzierte Emissionen und eine Klopfunterdrückung.
Eine Pulsdauer T4 (Graph D, Periode 484D) wird nun in 6 zur Veranschaulichung verwendet werden. Wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 eingeschaltet ist, bewegt sich eine Spannungsabtastspur 500 aufwärts in Richtung einer gelieferten Batteriespannung. Eine vertikale Achse 504 repräsentiert eine Spannung, zum Beispiel in Volt (V), und eine horizontale Achse 508 repräsentiert eine Zeit, z. B. 500 Mikrosekunden (us) pro Einheit. Wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 ausgeschaltet ist, schnellt die Spannungsabtastspur 500 nach unten, da das magnetische Feld kollabiert, das die Spulenwindungen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 umgibt. Dann fällt die Spannungsabtastspur 500 auf Null ab und der Solenoid 262 schließt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114. Wie in Region 512 gezeigt, gibt es einen Unterschied bei dem Spannungsabfall für eine normale Kraftstoffeinspritzvorrichtung (Bezugszeichen 516) verglichen mit dem Spannungsabfall für eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung (Bezugszeichen 520). Auf ähnliche Weise bewegt sich ein Stromabtastpfad 530 aufwärts in Richtung eines gelieferten Stroms, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 eingeschaltet wird. Eine vertikale Achse 534 kann einen Strom, z. B. in Ampere (A), repräsentieren und eine horizontale Achse 538 kann eine Zeit repräsentieren, z. B. 500 us/Einheit. Wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgeschaltet ist, fällt die Stromabtastspur 510 auf Null ab und der Solenoid 262 schließt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114.
Wieder auf 4 Bezug nehmend, kommuniziert das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode 450 mit dem Solenoid 262 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114. Im Besonderen empfängt das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode das elektrische Signal der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114. Das elektrische Signal kann (i) einen gemessenen Strom, der durch den Solenoid 262 fließt, (ii) einen gemessenen Spannungsabfall an dem Solenoid 262 oder eine Kombination davon anzeigen. Das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode 450 kann das elektrische Signal überwachen. Das elektrische Signal kann während einer Übergangsperiode der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 überwacht werden.
Das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 kann eine akkumulierte Abweichung des elektrischen Signals von einer parametrisierten geschätzten Referenzwellenform bestimmen. Zum Beispiel kann diese Wellenform in einem Speicher gespeichert werden. Die akkumulierte Abweichung kann eine Abweichung des elektrischen Signals von einer Referenzwellenform während der Übergangsperiode der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 repräsentieren. Das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 kann ein festsitzendes Kraftstoffeinspritzventil erkennen, wenn die akkumulierte Abweichung des elektrischen Signals von der parametrisierten geschätzten Referenzwellenform außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Basierend auf dem gemessenen Strom und/oder der gemessenen Spannung (dem elektrischen Signal) kann das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 auch einen Abfall eines magnetischen Flusses in dem Solenoid 262 ermitteln. Das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 kann die Übergangsperiode der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 basierend auf dem Abfall des magnetischen Flusses ermitteln. Es versteht sich, dass das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode 450 auch die Übergangsperiode ermitteln kann. Dementsprechend kann das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 die akkumulierte Abweichung basierend auf dem Abfall des magnetischen Flusses ermitteln. Zum Beispiel kann die Übergangsdauer der Nadel 260 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 auf Grundlage des ermittelten Abfalls des magnetischen Flusses unter Verwendung einer Nachschlagetabelle ermittelt werden.
Das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode 450 kann auch ein Signal von dem Drucksensor 122 der Kraftstoffverteilerleiste empfangen, das einen Druck der Kraftstoffverteilerleiste angibt. Das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode 450 kann die Übergangsperiode der Nadel 260 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 weiterhin auf Grundlage des gemessenen Kraftstoffverteilerleistendrucks und/oder des Zylinderdrucks ermitteln. Zum Beispiel kann der Zylinderdruck basierend auf anderen Motorbetriebsparametern geschätzt werden.
Alternativ können Zylinderdrucksensoren verwirklicht werden, um den Zylinderdruck direkt zu messen.
Wenn die ermittelte Übergangsperiode innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wird ein korrekter Kraftstoffeinspritzpuls erkannt und das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 kann das Kraftstoffeinspritzsteuermodul 470 informieren, um mit normaler Kraftstoffeinspritzsteuerung fortzufahren.
Das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 kann auch Signale von dem MAF-Sensor 110 bzw. von dem Motordrehzahlsensor 126 empfangen, welche einen MAF bzw. eine Motordrehzahl angeben. Das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 kann ein Luft/Kraftstoff-(A/F)-Ungleichgewicht basierend auf dem MAF und einer befohlenen Menge von Kraftstoffeinspritzung ermitteln. Zum Beispiel kann das A/F-Ungleichgewicht einen Unterschied zwischen einem befohlenen A/F-Verhältnis und einem gewünschten A/F-Verhältnis anzeigen. Das Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 kann eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung weiterhin basierend auf dem A/F-Ungleichgewicht, einer Motordrehzahl und/oder einer individuellen Zylinderkraftstoffsteuerung erkennen.
Das Kraftstoffeinspritzsteuermodul 470 kann von dem Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 ein Signal empfangen, das eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung anzeigt. Das Kraftstoffeinspritzsteuermodul 470 kann eine Kraftstoffeinspritzung basierend auf dem empfangenen Signal steuern. Im Besonderen kann das Kraftstoffeinspritzsteuermodul 470 eine Kraftstoffeinspritzung anpassen, wenn eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung detektiert wird. Zum Beispiel könnte das Kraftstoffeinspritzsteuermodul 470 eine Kraftstoffeinspritzung infolge einer Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung erhöhen. Das Kraftstoffeinspritzsteuermodul 470 kann dann ein Steuersignal für den Solenoidtreiber basierend auf einer angepassten Kraftstoffeinspritzperiode erzeugen. Das Steuersignal kann zum Beispiel ein PWM-Steuersignal sein. Außerdem könnte das Kraftstoffeinspritzsteuermodul 470 ein Fehlersignal erzeugen oder ein Flag setzen, wenn eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung erkannt wird. Das Fehlersignal oder das Flag könnten für diagnostische Zwecke verwendet werden.
Wie gezeigt, kann das System oder das Verfahren der vorliegenden Offenbarung gänzlich innerhalb des Steuermoduls 150 verwirklicht werden. Genauer gesagt kann die Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung komplett innerhalb des Steuermoduls 150 ausgeführt werden und das Resultat der fehlgeschlagenen Pulserkennung kann von dem Steuermodul 150 zur nachfolgenden Steuerung der Kraftstoffeinspritzung verwendet werden. Alternativ können das System oder das Verfahren der vorliegenden Offenbarung zumindest teilweise außerhalb des Steuermoduls 150 verwirklicht werden. Genauer gesagt kann die Ermittlung der Übergangsperiode und/oder der festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung durch ein ASIC eines Treibers einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (d. h. eines separaten Steuermoduls einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung) durchgeführt werden.
Kraftstoffeinspritzvorrichtungsprobleme können sich aufgrund etlicher Gründe entwickeln. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 kann verstopft oder verschlissen werden, was einen effizienten Betrieb verhindert. Zusätzlich oder alternativ können die Windungen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 kurzgeschlossen oder aufgetrennt werden. Wieder auf 6 Bezug nehmend kann der Spannungsabtaststrahl 500 grundliegende Fehler der Kraftstoffeinspritzvorrichtungsspule zeigen, wie beispielsweise eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Im Besonderen sinkt die Spannungsabtastspur 500 kurz in der Spannung, wenn sich die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 schließt. Wenn es keine Senke gibt, sitzt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114 fest. Wenn die Senke bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung verglichen mit den anderen später auftritt, ist diese Kraftstoffeinspritzvorrichtung langsam und bewirkt, dass der entsprechende. Zylinder fett läuft. Während der Periode wenn die Nadel 260 in die geschlossene Position zurückkehrt, wird die Spannung, die den Strom liefert, durch das Modul zur Überwachung der Wellenform der Übergangsperiode 450 durch Eingabe von dem spannungs-/stromerfassenden Schaltkreis 420 überwacht.
Nun auf 7 Bezug nehmend ist ein Flussdiagramm eines Programms 700 gezeigt, das durch das Steuermodul 150 ausgeführt werden soll. Zum Beispiel kann das Programm von der Vielzahl von Prozessoren 400 oder, genauer gesagt, von dem Modul zur Erkennung einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung 460 ausgeführt werden. Bevor das Programm freigegeben wird, wird eine Zeitkonstante für den Abfall der Einspritzvorrichtungsspannungsantwort erster Ordnung nach einem Übergang für eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei 704 geschätzt. Die durchschnittliche geschätzte Zeitkonstante T kann dann in dem Speicher 708 gespeichert werden. Wenn das Programm bei 712 freigegeben wurde und nachdem die Einspritzvorrichtung auf Aus befehligt (deaktiviert) wurde, wird eine Solenoidspannung bei einem vorbestimmten Spannungsniveau während eines Abfalls einer Einspritzvorrichtungsspannung abgetastet und ein Wert einer Variable (K) bei 716 zugeordnet. Eine initiale Zustandsantwort des Filters erster Ordnung mit Initialwert K und Zeitkonstante T wird dann bei 720 berechnet. Die Differenz zu einer gemessenen Einspritzvorrichtung während eines Abfalls wird berechnet und dann über ein vorbestimmtes Abtastzeitfenster bei 724 bzw. 728 integriert. Die integrierte Differenz wird dann bei 732 mit einem Grenzwert verglichen. Wenn die integrierte Differenz kleiner als der Grenzwert ist, wird das Flag für eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei 736 auf Fehler (oder ”1”) gesetzt. Die Steuerung kann dann enden oder für einen oder mehrere zusätzliche Zyklen zu 712 zurückkehren. Wenn die integrierte Differenz größer oder gleich dem Grenzwert ist, wird das Flag für eine festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei 740 auf kein Fehler (oder ”0”) gesetzt. Die Steuerung kann dann enden oder für einen oder mehrere zusätzliche Zyklen zu 712 zurückkehren.
Wieder Bezug nehmend auf 5 repräsentieren die vier eingekreisten Regionen der Spannungsabtastspuren vier verschiedene Pulsdauern. Diese können jetzt abgetastet und durch das Programm 700 von 7 ausgeführt werden. Obwohl die Pulse von vier verschiedenen Dauern stammen, ist die Antwort der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, sowohl normal oder festsitzend, ziemlich konsistent. Wie in dem Programm 700 beschrieben, sind die vier Abtastspuren der festsitzenden Einspritzvorrichtung durch ein Antwortsystem erster Ordnung modelliert, um die Zeitkonstante T und den initialen Wert K zu schätzen, wie in 8 gezeigt ist. Eine vertikale Achse 800 repräsentiert eine Spannung und eine horizontale Achse 802 repräsentiert eine Zeit. Kurven 804 repräsentieren die geschätzten (oder modellierten) Einspritzvorrichtungspulse, Kurven 806 repräsentieren die festsitzenden Einspritzvorrichtungspulse und Kurven 808 repräsentieren normale Einspritzvorrichtungspulse. Diese Kurven umfassen eine Kurve für jede Pulsdauer (jeweils A–D oder 484A–484D). Wie in 8 gezeigt, können die geschätzten Modelle präzise das Verhalten einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit vier verschiedenen Pulsdauern vorhersagen.
Nun auf 9 Bezug nehmend sind die integrierte Differenz für eine festsitzende Einspritzvorrichtung (Abtaststrahlenbündel E) und eine normale Kraftstoffeinspritzvorrichtung (Abtaststrahlenbündel F) mit vier verschiedenen Pulsdauern gezeigt. Eine vertikale Achse 900 repräsentiert eine integrierte Differenz und eine horizontale Achse 902 repräsentiert eine Zeit. Wie bei Programm 700 beschrieben, kann ein Grenzwert (Linie G) zu einer vorbestimmten Zeit T1 (Linie H) eingeführt werden. Wie von dem Plot klar gezeigt wird, kann der Grenzwert verwendet werden, um zwischen normalen und fehlerhaften Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu unterscheiden, wie in 9 gezeigt ist. Die berechnete integrierte Differenz kann dann bei T1 mit dem Grenzwert verglichen werden, nachdem die Einspritzvorrichtung ausgeschaltet wurde, um zu erkennen, ob die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gestört ist (in Echtzeit). Es versteht sich, dass obwohl hierin ein Filter erster Ordnung beschrieben ist, andere Modellierungstechniken verwirklicht werden können. Andere Modellierungstechniken können Arcus Tangens und polynominelle Kurvenanpassungen umfassen, sind aber nicht auf diese beschränkt.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen verwirklicht werden. Obwohl diese Offenbarung spezielle Beispiele umfasst, soll der wahre Geltungsbereich der Offenbarung deshalb nicht darauf beschränkt sein, da andere Modifikationen dem Fachmann nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offenkundig werden.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Motors, wobei das Verfahren umfasst: Messen eines elektrischen Signals einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung; Erkennen einer festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn eine akkumulierte Abweichung des elektrischen Signals von einer parametrisierten geschätzten Referenzwellenform außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt; und Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in den Motor basierend auf der Detektion der festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Erkennung der festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung weiterhin auf zumindest einem einer Vielzahl von Motorbetriebsparametern basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl der Motorbetriebsparameter ein Luft/Kraftstoff-Ungleichgewicht, eine Motordrehzahl und eine individuelle Zylinderkraftstoffsteuerung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Ermittlung der akkumulierten Abweichung auf einem Abfall eines magnetischen Flusses in einem Solenoid der Kraftstoffeinspritzvorrichtung basiert.
Verfahren nach Anspruch 4, weiterhin umfassend, dass der Abfall des magnetischen Flusses basierend auf einem Strom, welcher durch den Solenoid fließt, und/oder einem Spannungsabfall an dem Solenoid ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Ermittlung der akkumulierten Abweichung weiterhin auf einem Kraftstoffverteilerleistendruck und einem Zylinderdruck basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Ermittlung der akkumulierten Abweichung des elektrischen Signals von der parametrisierten geschätzten Referenzwellenform während einer Übergangsperiode der Kraftstoffeinspritzvorrichtung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung in den Motor basierend auf der Erkennung der festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Anpassung einer Kraftstoffeinspritzung umfasst, wenn die festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung in den Motor basierend auf der Erkennung der festsitzenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein Beibehalten einer normalen Kraftstoffeinspritzung umfasst, wenn die festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung nicht erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend, dass ein Fehlersignal erzeugt wird und/oder ein Flag gesetzt wird, wenn die festsitzende Kraftstoffeinspritzvorrichtung erkannt wird.