DE102013207540B4

DE102013207540B4 - Verfahren für die diagnose einer kraftmaschine

Info

Publication number: DE102013207540B4
Application number: DE102013207540.5A
Authority: DE
Inventors: Gregory Patrick McConville; Allan Roy Gale
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: US20130283782A1; US9068522B2; RU2013119657A; DE102013207540A1; CN103375298B; CN103375298A; RU2586230C2

Abstract

Verfahren (400) zum Betreiben einer Kraftmaschine (10), das Folgendes umfasst:Einstellen eines Aktors (66, 88), um einen Druck in einem Zylinder einzustellen, in Reaktion auf eine Position eines Ladedrucksteuerventils (171) während eines Ausblasabschnitts eines Zyklus des Zylinders, wobei die Position des Ladedrucksteuerventils (171) eine Basis zum Bestimmen einer Fehlzündung bildet.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf ein Verfahren für die Diagnose des Betriebs einer Kraftmaschine. Das Verfahren ist insbesondere für Kraftmaschinen, die einen Turbolader aufweisen, nützlich.
HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG
Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen können einem weiten Bereich von Betriebsbedingungen und vielen verschiedenen Kraftstoffen ausgesetzt sein. Die Betriebsbedingungen können die Verdampfung von Kraftstoff in der Kraftmaschine erhöhen oder erniedrigen, wodurch erschwert wird, die Kraftmaschine zu starten und zu betreiben. Ferner können verschiedene Kraftstofflieferanten Kraftstoffe liefern, die eine höhere oder niedrigere Flüchtigkeit haben als Kraftstoffe, die von anderen Kraftstoff lieferanten geliefert werden. Die Flüchtigkeit des Kraftstoffs kann das Starten der Kraftmaschine ebenfalls erschweren. Eine Folge des Betriebs der Kraftmaschine über einen weiten Bereich von Bedingungen mit variierenden Kraftstofftypen ist die Kraftmaschinenfehlzündung. Ein Luft-/Kraftstoffgemisch, das in den Zylinder eingeleitet wird, könnte als Folge einer geringen Kraftstoffflüchtigkeit bei niedrigeren Temperaturen nicht oder nur teilweise verbrennen. In einigen Kraftmaschinen können die eingespritzte Kraftstoffmenge, der Zündzeitpunkt und/oder das effektive Verdichtungsverhältnis eingestellt werden, um die Möglichkeit der Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemischs zu verbessern und Fehlzündungen zu verringern. Es könnte jedoch nicht wünschenswert sein, die einer Kraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge, den Kraftmaschinenzündzeitpunkt oder das effektive Verdichtungsverhältnis einzustellen, solange keine Fehlzündung detektiert wird.
US 6 598 584 B2 offenbart ein Verfahren zum Einspritzen einer Ladung von Vorbrennstoff in eine Brennkammer eines Motors mit Kompressionszündung, um eine Ladung von gasförmigem Brennstoff in der Brennkammer zu zünden.
US 2012 / 0 055 153 A1 zeigt eine Motorabgas-Energierückgewinnungsvorrichtung umfassend eine Steuervorrichtung, wobei die Steuervorrichtung das Abgas-Bypass-Steuerventil so steuert, dass der Spülluftdruck (Ladedruck) mit dem berechneten optimalen Spülluftdruck (Ladedruck) übereinstimmt.
Eine Vorrichtung zur Erkennung von Fehlzündungen bei Brennkraftmaschinen ist aus der US 7 243 532 B2 bekannt.
Eine weitere Vorrichtung zur Erkennung von Fehlzündungen in einer Brennkraftmaschine ist aus der US 7 665 558 B2 bekannt.
Eine Kraftmaschinenfehlzündung kann durch Überwachen der Kraftmaschinendrehzahl detektiert werden. Falls ein Luft-/Kraftstoffgemisch in einem Zylinder nicht oder nur teilweise verbrennt, kann das Kraftmaschinendrehmoment verringert werden. Als Folge davon kann die Kraftmaschinendrehzahl wenigstens für einen Abschnitt eines Kraftmaschinenzyklus abnehmen. Änderungen der Kraftmaschinendrehzahl, die mit einer Fehlzündung in Beziehung stehen, könnten jedoch bei Kraftmaschinen mit einer höheren Anzahl von Zylindern weniger bemerkbar sein. Beispielsweise könnte es schwierig sein, eine Fehlzündung in einer Achtzylinderkraftmaschine im Vergleich zu einer Vierzylinderkraftmaschine zu detektieren. Außerdem könnte es schwierig sein, eine Fehlzündung bei höheren Kraftmaschinendrehzahlen zu detektieren, da dann Kraftmaschinenverbrennungsereignisse zeitlich näher beieinanderliegen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Einstellen eines Aktors, um einen Druck in einem Zylinder in Reaktion auf eine Position eines Ladedrucksteuerventils während eines Ausblasabschnitts eines Zyklus des Zylinders einzustellen, wobei die Position des Ladedrucksteuerventils eine Basis zum Bestimmen einer Fehlzündung bildet.
Eine Kraftmaschinenfehlzündung kann aus einer Position eines Turbolader-Ladedrucksteuerventils und/oder eines Strombetrags, der einem Aktor des Ladedrucksteuerventils zugeführt wird, um die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils zu steuern, bestimmt werden. Insbesondere erhöht der Druck von einem verbrannten Gemisch den Druck in dem Abgaskrümmer, wenn das Abgas aus einem Zylinder durch eine Öffnung eines Zylinderauslassventils ausgelassen wird. Der erhöhte Abgaskrümmerdruck kann eine Kraft auf ein Turbolader-Ladedrucksteuerventil ausüben, was eine Verschiebung der Position des Ladedrucksteuerventils aus einer Sollposition bewirkt. Die Verschiebung des Ladedrucksteuerventils kann eine Fehlzündung anzeigen. Beispielsweise kann ein Zylinder, der ein Luft-/Kraftstoffgemisch verbrennt, einen ersten Druck in einem Zylinder erzeugen, wenn das Luft-/Kraftstoffgemisch vollständig verbrennt. Andererseits kann ein äquivalentes Luft-/Kraftstoffgemisch einen zweiten, niedrigeren Druck erzeugen, wenn das Luft-/Kraftstoffgemisch nur teilweise verbrannt wird. Somit kann sich die Ladedrucksteuerventil-Position um einen größeren Betrag aus einer Sollposition verändern, wenn das Luft-/Kraftstoffgemisch vollständig verbrannt wird und aus dem Zylinder in den Abgaskrümmer freigegeben wird. Die Position des Ladedrucksteuerventils kann ein guter Indikator dafür sein, ob in einem Kraftmaschinenzylinder eine Fehlzündung auftritt oder nicht. Sobald eine Fehlzündung detektiert wird, kann der Zylinderdruck durch Einstellen eines Aktors erhöht werden, wodurch die Möglichkeit einer Fehlzündung verringert wird.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile schaffen. Insbesondere kann diese Vorgehensweise die Bestimmung einer Kraftmaschinenfehlzündung in Kraftmaschinen mit Turbolader zuverlässig bereitstellen. Außerdem kann diese Vorgehensweise eine Überprüfung für andere Fehlzündungsdetektionsverfahren wie etwa eine Fehlzündungsdetektion, die die Kraftmaschinendrehzahl verwendet, bereitstellen. Ferner kann diese Vorgehensweise während besonderer Kraftmaschinenbetriebsbedingungen wie etwa während eines Kraftmaschinenstarts zuverlässiger sein als andere Kraftmaschinenfehlzündungs-Detektionsschemata. Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen aus der folgenden genauen Beschreibung ohne Weiteres hervor, wenn sie allein oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
Selbstverständlich wird die obige Zusammenfassung angegeben, um eine vereinfachte Form einer Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der genauen Beschreibung weiter erläutert werden. Es ist nicht beabsichtigt, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands, dessen Schutzbereich ausschließlich durch die auf die genaue Beschreibung folgenden Ansprüche eindeutig definiert ist, zu identifizieren. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen eingeschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Vorteile werden besser verstanden durch das Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform, was im Folgenden als genaue Beschreibung bezeichnet wird, wenn sie allein oder mit Bezug auf die Zeichnungen gelesen wird, worin:

1 eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine ist;
2 eine beispielhafte Schaltung zum Bestimmen des Steuerstroms eines Ladedrucksteuerventils zeigt;
3 eine Abfolge einer simulierten beispielhaften Fehlzündungsdetektion zeigt; und
4 ein beispielhafter Ablaufplan eines Verfahrens zum Detektieren und Kompensieren einer Kraftmaschinenfehlzündung ist.

GENAUE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf die Detektion und die Kompensation von Kraftmaschinenfehlzündungen. In einem nicht beschränkenden Beispiel kann die Kraftmaschine wie in 1 gezeigt konfiguriert sein. Die Kraftmaschine enthält einen Turbolader mit einem Ladedrucksteuerventil, wobei das Ladedrucksteuerventil einen Positionssensor aufweist, um eine Position des Ladedrucksteuerventils zu bestimmen. 2 zeigt eine beispielhafte Schaltung zum Bestimmen eines Strombetrags, der dem Ladedrucksteuerventil zugeführt wird, wenn das Ladedrucksteuerventil ein elektrisch betätigtes Ladedrucksteuerventil ist. 3 zeigt eine beispielhafte Abfolge, in der eine Ladedrucksteuerventil-Position und/oder ein Strom eine Basis zum Bestimmen einer Kraftmaschinenfehlzündung bilden. Schließlich zeigt 4 ein beispielhaftes Verfahren zum Detektieren und Kompensieren einer Kraftmaschinenfehlzündung.
Wie in 1 gezeigt ist, wird eine Brennkraftmaschine 10, die mehrere Zylinder enthält, wovon in 1 einer gezeigt ist, durch eine elektronische Kraftmaschinensteuereinheit 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 enthält eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten und mit einer Kurbelwelle 40 verbundenen Kolben 36. Die Brennkammer 30 ist so gezeigt, dass sie mit einem Einlasskrümmer 46 und einem Auslasskrümmer 48 über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 kommuniziert. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 bzw. einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Öffnungs- und Schließzeiten des Auslassventils 54 können relativ zu der Kurbelwellenposition über einen Nockenphasensteller 58 eingestellt werden. Die Öffnungs- und Schließzeiten des Einlassventils 52 können relativ zu der Kurbelwellenposition über einen Nockenphasensteller 59 eingestellt werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
Der Einlasskrümmer 46 ist so gezeigt, dass er mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 kommuniziert, die eine Position einer Drosselplatte 64 einstellt, um einen Luftdurchfluss von einer Einlassverstärkungskammer 44 zu steuern. Ein Kompressor 162 saugt Luft von dem Lufteinlass 42 an, um die Einlassverstärkungskammer 44 zu versorgen. Die Abgase drehen eine Turbine 164, die mit dem Kompressor 162 gekoppelt ist, wodurch Luft, die in die Kraftmaschine eintritt, verdichtet wird. Das Ladedrucksteuerventil 171 kann wenigstens teilweise geöffnet sein, wenn der Druck in der Verstärkungskammer 44 einen Schwellendruck erreicht. In diesem Beispiel enthält das Ladedrucksteuerventil 171 einen elektrisch betätigten Ladedrucksteuerventil-Aktor 172. Der elektrisch betätigte Ladedrucksteuerventil-Aktor 172 kann ein Motor, ein Solenoid oder ein anderer elektrischer Aktor sein. Die Position des Ladedrucksteuerventils 171 kann über einen Ladedrucksteuerventil-Positionssensor 173 bestimmt werden. Eine Ladedrucksteuerventil-Stromsteuerschaltung 177 überwacht und steuert den Strom in dem elektrisch betätigten Ladedrucksteuerventil-Aktor 172.
Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 ist so gezeigt, dass sie positioniert ist, um Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einzuspritzen, was dem Fachmann auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Einlassanschluss eingespritzt werden, was dem Fachmann auf dem Gebiet als Einlasseinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 führt flüssigen Kraftstoff im Verhältnis zu der Impulsbreite eines Signals FPW von der Steuereinheit 12 zu. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 durch ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffsystem zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine (nicht gezeigte) Kraftstoffversorgungsleitung enthält. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 66 wird mit einem Betriebsstrom von einem Treiber 68 versorgt, der auf die Steuereinheit 12 reagiert. In einem Beispiel kann ein Niederdruck-Direkteinspritzungssystem verwendet werden, bei dem der Kraftstoffdruck auf etwa 20-30 bar erhöht werden kann. Alternativ kann ein Hochdruck-Doppelstufen-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt in Reaktion auf die Steuereinheit 12 Zündfunken für die Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 bereit. Ein universeller Abgas-Sauerstoff-Sensor (UEGO-Sensor) 126 ist so gezeigt, dass er mit dem Abgaskrümmer 48 stromaufseitig des Turboladerkompressors 164 und eines katalytischen Umsetzers 70 gekoppelt ist. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 durch einen zweistufigen Abgas-Sauerstoff-Sensor ersetzt sein.
Der Umsetzer 70 kann in einem Beispiel mehrere katalytische Ziegel aufweisen. In einem weiteren Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, wovon jede mehrere Ziegel besitzt, verwendet werden. Der Umsetzer 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwegekatalysator sein.
Die Steuereinheit 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse 104, einen Festwertspeicher 106, einen Schreib-Lese-Speicher 108, einen Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuereinheit 12 ist so gezeigt, dass sie zusätzlich zu den oben diskutierten Signalen verschiedene Signale von Sensoren, die mit der Kraftmaschine 10 gekoppelt sind, empfängt, die umfassen: die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 112, der mit einem Kühlmantel 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der mit einem Fahrpedal 130 gekoppelt ist, um eine durch einen Fuß 132 ausgeübte Kraft zu erfassen; eine Messung des Kraftmaschinenkrümmer-Absolutdrucks (MAP) von einem Drucksensor 122, der mit dem Einlasskrümmer 46 gekoppelt ist; eine Messung eines Verstärkungsdrucks von dem Drucksensor 123; eine Messung der Luftmasse, die in die Kraftmaschine eintritt, von dem Sensor 120; und eine Messung einer Drosselklappenposition von einem Sensor 5. Der barometrische Druck kann ebenfalls erfasst werden (von einem nicht gezeigten Sensor), um durch die Steuereinheit 12 verarbeitet zu werden. In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Kraftmaschinenpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse, woraus die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
In einigen Ausführungsformen kann die Kraftmaschine in einem Hybridfahrzeug mit einem Elektromotor/Batterie-System gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine parallele Konfiguration, eine serielle Konfiguration oder Abwandlungen oder Kombinationen hiervon haben. Ferner können in einigen Ausführungsformen andere Kraftmaschinenkonfigurationen, beispielsweise eine Dieselkraftmaschine, verwendet werden.
Während des Betriebs erfolgt in jedem Zylinder in der Kraftmaschine 10 typischerweise ein Viertaktzyklus: Der Zyklus enthält einen Einlasshub, einen Verdichtungshub, einen Expansionshub und einen Ausstoßhub. Während des Einlasshubs ist das Auslassventil 54 im Allgemeinen geschlossen, während das Einlassventil 52 geöffnet wird. In die Brennkammer 30 wird über den Einlasskrümmer 46 Luft eingeleitet, wobei sich ein Kolben 36 zum Boden des Zylinders bewegt, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, an der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (z. B. dann, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen hat), wird typischerweise vom Fachmann auf dem Gebiet als unterer Totpunkt (BDC) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs und am nächsten beim Zylinderkopf befindet (z. B. dann, wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen hat), wird vom Fachmann auf dem Gebiet typischerweise als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzen bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. In einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündungsmittel wie etwa eine Zündkerze 92 gezündet, was eine Verbrennung zur Folge hat. Während des Expansionshubs schieben die expandierenden Gase den Kolben 36 zurück zum BDC. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet während des Ausstoßhubs das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-/Kraftstoffgemisch zum Auslasskrümmer 48 freizugeben, während der Kolben zum TDC zurückkehrt. Es sei angemerkt, dass der obige Ablauf lediglich beispielhaft angegeben worden ist und dass die Öffnungs- und Schließzeiten der Einlass- und Auslassventile variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberlappung, ein verspätetes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele zu schaffen.
2 zeigt eine beispielhafte Schaltung zum Bestimmen des Steuerstroms in das Ladedrucksteuerventil. Der Steuerstrom in das Ladedrucksteuerventil kann als eine Basis für die Bestimmung, ob in einem Zylinder eine Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht, verwendet werden. Falls sich beispielsweise die Kraftmaschine durch einen Kurbelwellenbereich dreht, in dem der Zylinder in einem Ausblaszustand ist (wenn z. B. ein Auslassventil des Zylinders geöffnet ist), und der Strom nicht auf einen erwarteten Pegel eingestellt ist, kann festgestellt werden, dass der Abgasdruck nicht so hoch wie gewünscht ist. Falls in einigen Beispielen der Strom in das Ladedrucksteuerventil während oder nach einem Zylinderausblasereignis besonders niedrig ist, kann festgestellt werden, dass in dem Zylinder eine Fehlzündung aufgetreten ist.
Die Ladedrucksteuerventil-Stromsteuerschaltung 177 enthält einen Feldeffekttransistor 202 und einen Stromerfassungswiderstand 204. Der Feldeffekttransistor 202 steuert den Stromfluss in den elektrisch betätigten Ladedrucksteuerventil-Aktor 172, wenn er durch die Steuereinheit 12 von 1 befohlen wird. Über dem Stromerfassungswiderstand 204 wird eine Spannung aufgebaut, wenn durch den Stromerfassungswiderstand 204 ein Strom fließt. Ein Verstärker 206 erfasst die Spannung und sendet einen verstärkten Ausgang zu der Steuereinheit 12 von 1. Die Steuereinheit 12 von 1 vergleicht den Ausgang des Verstärkers 206 mit einem unter den vorliegenden Betriebsbedingungen erwarteten Ausgang. Außerdem kann die Steuereinheit 12 von 1 den Ausgang von dem Verstärker 206 mit einem erwarteten oder erwünschten Ausgang in bestimmten Kraftmaschinenkurbelwellenintervallen vergleichen. Insbesondere kann der Ausgang des Verstärkers 202 mit einem gewünschten Ausgang verglichen werden, wenn sich ein Zylinder in einem Ausblasabschnitt des Zylinderzyklus befindet. In einem Beispiel kann der gewünschte Ladedrucksteuerventil-Strom empirisch bestimmt und in Tabellen oder Funktionen in einem Speicher der Steuereinheit 12 von 1 gespeichert werden. Die Tabellen oder Funktionen können durch die Kraftmaschinendrehzahl und das angeforderte Drehmoment indexiert sein.
In 3 ist eine simulierte beispielhafte Fehlzündungsdetektionsabfolge gezeigt. 3 umfasst vier Diagramme. In jedem der vier Diagramme repräsentiert die X-Achse den Kraftmaschinenkurbelwinkel. Die Abfolge von 3 kann durch das System der 1 und 2, das das Verfahren von 4 ausführt, bereitgestellt werden. Vertikale Markierungen zu den Zeiten T₁-T₃ geben besondere interessierende Zeiten in der Abfolge an. Die Abfolge repräsentiert eine Vierzylinder-Viertaktkraftmaschine, in der Zylinderhübe durch Intervalle von 180 Kurbelwinkelgrad getrennt sind. Die Kurbelwinkel 0, 180, 360 und 540 sind Kurbelwinkel, die als Verdichtungshub des Zylinders Nummer eins im oberen Totpunkt bezeichnet werden. Wenn sich daher die Kraftmaschine bei null Kurbelwinkelgrad befindet, befindet sich der Kolben des Zylinders Nummer eins im Verdichtungshub am oberen Totpunkt. Der Zylinder Nummer drei ist im Verdichtungshub am unteren Totpunkt, wenn die Kraftmaschine bei null ist. Der Zylinder Nummer vier ist im Ausstoßhub am oberen Totpunkt, wenn die Kraftmaschine bei null Kurbelwinkelgrad ist. Der Zylinder Nummer zwei ist im Ausstoßhub am unteren Totpunkt.
Das erste Diagramm von oben in 3 zeigt den Abgasdruck in einem Kraftmaschinenabgassystem stromaufseitig eines Turbolader-Ladedrucksteuerventils gegen den Kraftmaschinenkurbelwinkel. Der Abgasdruck nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die Zahlen 1-4 unter dem Abgasdruck-Verlauf 302 geben den Zylinder an, der die Druckerhöhung in dem Verlauf 302 erzeugt hat. Beispielsweise gibt die Nummer 1 an, dass das Abgas des Zylinders Nummer eins die Druckerhöhung bei 320 erzeugt hat.
Das zweite Diagramm von oben in 3 zeigt die Turbolader-Ladedrucksteuerventil-Position gegen den Kraftmaschinenkurbelwinkel. Die Ladedrucksteuerventil-Position, die durch den Verlauf 304 der Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils repräsentiert wird, gibt an, dass sich das Ladedrucksteuerventil weiter in Richtung des Pfeils der Y-Achse öffnet. Die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils gibt ein geschlossenes Ladedrucksteuerventil an, wenn der Verlauf der Position auf der X-Achse liegt. Die horizontale Linie 350 gibt eine gewünschte Ladedrucksteuerventil-Position während eines Kurbelwellenintervalls an, wenn das Auslassventil eines Zylinders geöffnet ist. In einigen Beispielen kann die horizontale Linie 350 eine Position mit minimaler Ladedrucksteuerventil-Öffnung oder -Schließung in Abhängigkeit davon, ob das Ladedrucksteuerventil normal geöffnet oder geschlossen wird, darstellen.
Das dritte Diagramm von oben in 3 repräsentiert einen Steuerstrom in das Turbolader-Ladedrucksteuerventil (z. B. in Strom, der dem Ladedrucksteuerventil zugeführt wird) gegen den Kraftmaschinenkurbelwinkel. Der Strombetrag, der durch den Verlauf 306 des Steuerstroms in das Turbolader-Ladedrucksteuerventil repräsentiert wird, nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die horizontale Linie 360 repräsentiert einen gewünschten Ladedrucksteuerventil-Strom, um eine gewünschte Ladedrucksteuerventil-Position während eines Kurbelwellenintervalls zu schaffen, wenn das Auslassventil eines Zylinders geöffnet ist. In einigen Beispielen kann die horizontale Linie 360 einen minimalen Ladedrucksteuerventil-Strom repräsentieren.
Das vierte Diagramm von oben in 3 repräsentiert eine Kraftstoffmenge, die während der Abfolge in Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, gegen den Kraftmaschinenkurbelwinkel. Die Kraftstoffeinspritzmenge 308 und ähnliche Kraftstoffeinspritzmengen geben an, dass die eingespritzte Kraftstoffmenge in Richtung des Pfeils der Y-Achse zunimmt. Die Zahlen 1-4, die sich in der Kraftstoffeinspritzmenge befinden, geben an, in welchen Zylinder die besondere Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Beispielsweise wird die Kraftstoffeinspritzmenge 308 in den Zylinder Nummer zwei eingespritzt.
Die Abfolge beginnt zur Zeit T₀, zu der sämtliche Kraftmaschinenzylinder im Wesentlichen die gleiche Kraftstoffmenge aufnehmen. Obwohl der Abgasdruck von allen Zylindern vor der Zeit T₁ nicht gezeigt ist, sind ferner Druckimpulse von allen Zylindern auf höheren Pegeln, wie bei 320 angegeben ist. Die Druckimpulse treffen auf das Turbolader-Ladedrucksteuerventil und verursachen eine Verschiebung der Position des Ladedrucksteuerventils. Beispielsweise bewirkt der Druckimpuls 320 die Änderung der Position des Ladedrucksteuerventils, wie bei 304 angegeben ist. Die Steuereinheit 12 von 1 erhöht den Strom in das Ladedrucksteuerventil, wie bei 306 gezeigt ist, um das Ladedrucksteuerventil wieder zurück in die gewünschte Position 350 des Ladedrucksteuerventils zu treiben. Der Strom in das Ladedrucksteuerventil wird verringert, wenn das Ladedrucksteuerventil in die gewünschte Position zurückkehrt. Auf diese Weise werden der Strom und die Position des Ladedrucksteuerventils eingestellt, wenn Druckimpulse von dem Zylinderabgas auf das Ladedrucksteuerventil treffen. Die tatsächliche Position und der tatsächliche Strom des Ladedrucksteuerventils variieren um die gewünschte Position und den gewünschten Strom des Ladedrucksteuerventils.
Kurz vor der Zeit T₁ erfolgt im Zylinder Nummer vier eine Fehlzündung oder im Zylinder Nummer vier wird das Luft-/Kraftstoffgemisch teilweise verbrannt. Wenn daher das Auslassventil des Zylinders Nummer vier direkt vor der Zeit T₁ öffnet, ist der Druck im Zylinder Nummer vier auf einem verhältnismäßig niedrigen Pegel. Der Druckanstieg in dem Abgassystem aufgrund des Öffnens des Abgasventils des Zylinders Nummer vier erreicht zur Zeit T₁ einen Spitzenwert. Der Spitzen-Abgasdruckwert liegt weit unter dem Pegel des Auslassdrucks, der durch die Zylinder erzeugt wird, die zu dem Zylinder Nummer vier in der Kraftmaschinen-Verbrennungsreihenfolge benachbart sind (z. B. 1-3-4-2). Daher wird die Verschiebung der Position des Ladedrucksteuerventils von der gewünschten Position des Ladedrucksteuerventils zur Zeit T₁ verringert. Ferner wird der Strom in das Ladedrucksteuerventil nicht so stark erhöht, als wenn ein Zylinder, in dem keine Fehlzündung auftritt, sein Abgas in das Abgassystem auslässt.
Die Steuereinheit 12 von 1 erkennt, dass sich weder der Strom in das Ladedrucksteuerventil noch dessen Position wie erwartet ändern, wenn Verbrennungsprodukte eines Zylinders in das Abgassystem freigegeben werden. Die Steuereinheit 12 kann erkennen, dass der Strom und die Position des Ladedrucksteuerventils keine gewünschten Zustände haben, wie in der Beschreibung von 4 diskutiert wird. Folglich wird die Menge des Kraftstoffs, die in den Zylinder Nummer vier eingespritzt wird, zur Zeit T₂ erhöht, indem die Kraftstoffeinspritzeinrichtungs-Impulsbreite erhöht wird, wenn sich die Kraftmaschine fortgesetzt dreht. Durch Erhöhen der eingespritzten Kraftstoffmenge kann es möglich sein, die Wahrscheinlichkeit einer Fehlzündung im Zylinder Nummer vier zu verringern. Daraus ist ersichtlich, dass die Menge des in den Zylinder Nummer vier zur Zeit T₂ eingespritzten Kraftstoffs größer ist als die Menge des Kraftstoffs, die in andere Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird. Die Kraftstoffmenge, die in den Zylinder eingespritzt wird, in dem eine Fehlzündung auftritt, kann für eine vorgegebene Anzahl von Verbrennungsereignissen des Zylinders, in dem die Fehlzündung auftritt, erhöht werden. Beispielsweise kann die Menge des in den Zylinder Nummer vier eingespritzten Kraftstoffs für 10 Verbrennungsereignisse des Zylinders Nummer vier erhöht werden. Eine solche Kraftstoffanreicherung ermöglicht eine Erwärmung des Zylinders Nummer vier auf einen Pegel, bei dem die Wahrscheinlichkeit einer Fehlzündung verringert werden kann. Die Zylindernummern eins, zwei und drei arbeiten weiterhin ebenso wie vor der Fehlzündung zur Zeit T₁ , da in diesen Zylindern keine Fehlzündung detektiert wird.
Kurz vor der Zeit T₃ verbrennt der Zylinder Nummer vier den zur Zeit T₂ eingespritzten Kraftstoff und stößt die Nebenprodukte zur Zeit T₃ an das Abgassystem aus. Der Abgasdruck zur Zeit T₃ ist erheblich höher als der Abgasdruck zur Zeit T₁ , was angibt, dass in dem Zylinder Nummer vier keine Fehlzündung aufgetreten ist. Somit hatte das Anreichern des Luft-/Kraftstoffgemisches durch Erhöhen der zur Zeit T₂ eingespritzten Kraftstoffmenge das gewünschte Ergebnis der Wiederherstellung der Verbrennung und der Erhöhung des Zylinderdrucks im Zylinder Nummer vier. Der Betrag der Kraftstoffanreicherung kann über eine vorgegebene Anzahl von Verbrennungszyklen des Zylinders Nummer vier verringert werden, bevor die in den Zylinder Nummer vier eingespritzte Kraftstoffmenge die Kraftstoffmenge erreicht, die in die anderen Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird.
Auf diese Weise kann eine Fehlzündung in einem Kraftmaschinenzylinder über ein Turbolader-Ladedrucksteuerventil und über einen Strom, der zugeführt wird, um die Ladedrucksteuerventil-Position zu steuern, detektiert werden. In einigen Beispielen kann die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils in vorgegebenen Kurbelwellenintervallen abgetastet werden, in denen die Auslassventile der Zylinder geöffnet werden und die Verbrennungsnebenprodukte an das Abgassystem ausgestoßen werden.
In 4 ist nun ein beispielhafter Ablaufplan eines Verfahrens zum Detektieren und Kompensieren einer Kraftmaschinenfehlzündung gezeigt. Das Verfahren von 4 kann in Form ausführbarer Befehle in einem nichtflüchtigen Speicher einer Steuereinheit wie etwa der Steuereinheit 12 von 1 gespeichert sein. Das Verfahren von 4 kann eine Arbeitsabfolge wie in 3 veranschaulicht bereitstellen.
Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 die Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Kraftmaschinenbetriebsbedingungen können die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenposition, die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils und den Strom in das Ladedrucksteuerventil umfassen, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein. Das Verfahren 400 geht weiter zu 404, nachdem Kraftmaschinen-betriebsbedingungen bestimmt worden sind.
Bei 404 beurteilt das Verfahren 400, ob Bedingungen zum Überwachen einer Kraftmaschinenfehlzündung vorliegen. In einem Beispiel kann eine Kraftmaschinenfehlzündung überwacht werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl und die Kraftmaschinenlast innerhalb vorgegebener Werte liegen. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass Bedingungen vorliegen, um eine Kraftmaschinenfehlzündung zu überwachen, lautet die Antwort ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 406. Anderenfalls lautet die Antwort nein und das Verfahren 400 geht weiter zum Austritt.
Bei 406 beurteilt das Verfahren 400, ob die Fehlzündungsüberwachung während eines Kraftmaschinenstarts erfolgt. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 400, dass die Kraftmaschinenfehlzündung während eines Starts erfolgt, wenn die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als ein Schwellenwert ist und wenn ein Kraftmaschinenstart-Flag gesetzt ist. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass eine Kraftmaschinenfehlzündung während eines Kraftmaschinenstarts überwacht wird, lautet die Antwort ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 408. Anderenfalls lautet die Antwort nein und das Verfahren 400 geht weiter zu 412.
Bei 408 positioniert das Verfahren 400 das Ladedrucksteuerventil für den Kraftmaschinenstart. In einem Beispiel wird die Position des Ladedrucksteuerventils anhand eines Ladedrucksteuerventil-Betriebswinkels oder einer Ladedrucksteuerventil-Betriebsposition eingestellt, bei dem bzw. der eine größere Verschiebung oder Bewegung als ein entsprechender Schwellenpegel des Ladedrucksteuerventils geschaffen wird, wenn ein gegebener Abgasdruck auf das Ladedrucksteuerventil ausgeübt wird. Mit anderen Worten, das Ladedrucksteuerventil wird in einer Position geöffnet, die die Detektierbarkeit von Druckimpulsen, die eine Kraft auf das Ladedrucksteuerventil ausüben, erhöht. Das Verfahren 400 geht weiter zu 410, nachdem die Position des Ladedrucksteuerventils eingestellt worden ist.
Bei 410 erlaubt das Verfahren 400 der Kraftmaschine zu starten, nachdem die Position des Ladedrucksteuerventils eingestellt worden ist. Der Kraftmaschine wird erlaubt zu starten, indem der Kraftmaschinenstarter eingerückt wird und ein Kraftstofffluss zu der Kraftmaschine ermöglicht wird. Das Verfahren 400 geht weiter zu 414, nachdem der Kraftmaschine erlaubt worden ist zu starten.
Bei 412 stellt das Verfahren 400 die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils für Kraftmaschinenbetriebsbedingungen ein. In einem Beispiel werden die Positionen des Turbolader-Ladedrucksteuerventils empirisch bestimmt und in Tabellen oder Funktionen in einem Speicher der Steuereinheit gespeichert. Die Tabellen oder Funktionen werden über die Kraftmaschinendrehzahl und die Kraftmaschinenlast indexiert. Ferner kann das Turbolader-Ladedrucksteuerventil in Reaktion auf einen Verstärkungsdruck betrieben werden. Falls insbesondere der Verstärkungsdruck auf einen Pegel ansteigt, der höher als gewünscht ist, kann das Ladedrucksteuerventil weiter geöffnet werden. Das Verfahren 400 geht weiter zu 414, nachdem die Ladedrucksteuerventil-Position für die Kraftmaschinenbetriebsbedingungen eingestellt worden ist.
Bei 414 bestimmt das Verfahren 400 die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils. In einem Beispiel kann die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils über einen Positionssensor, wie er in 1 gezeigt ist, bestimmt werden. Die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils kann über ausgewählte Kurbelwellenintervalle überwacht werden. Beispielsweise kann die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils über ein bestimmtes Kurbelwinkelintervall abgetastet werden, in dem erwartet wird, dass der Abgasdruck am höchsten ist. Auf diese Weise kann die Abtastung der Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils an die Kraftmaschinenkurbelwellenorte angepasst werden, an denen die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils einen hohen Rauschabstand zeigt. Das Verfahren 400 geht weiter zu 416, nachdem die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils bestimmt worden ist.
Bei 416 bestimmt das Verfahren 400 den Strom in den Aktor des Turbolader-Ladedrucksteuerventils. Der Strom in das Turbolader-Ladedrucksteuerventil kann über die in 2 gezeigte Schaltung bestimmt werden. Ähnlich wie die Überwachung der Position des Ladedrucksteuerventils kann der Strom in das Turbolader-Ladedrucksteuerventil über ausgewählte Kurbelwinkelintervalle überwacht werden. Insbesondere kann der Strom in das Turbolader-Ladedrucksteuerventil über ein ausgewähltes Kurbelwinkelintervall abgetastet werden, für das erwartet wird, dass der Abgasdruck am höchsten ist und die Steuereinheit einen Korrektureingriff vornimmt und den Aktor des Turbolader-Ladedrucksteuerventils einstellt. Auf diese Weise kann die Abtastung des Stroms in das Turbolader-Ladedrucksteuerventil an Kraftmaschinenkurbelwellenorte angepasst werden, an denen der Strom in das Turbolader-Ladedrucksteuerventil einen hohen Rauschabstand zeigt. In einem Beispiel tastet das Verfahren 400 den Strom in das Ladedrucksteuerventil nur ab, wenn ein Auslassventil eines Zylinders offen ist. Das Verfahren 400 geht weiter zu 418, nachdem der Strom in das Turbolader-Ladedrucksteuerventil bestimmt worden ist.
Außerdem kann der Strom, der dem Aktor des Turbolader-Ladedrucksteuerventils zugeführt wird, bei 416 eingestellt werden, indem die gemessene Position des Aktors des Ladedrucksteuerventils von einer gewünschten Position des Ladedrucksteuerventils subtrahiert wird und dann der Fehler der Position des Ladedrucksteuerventils mit einer Funktion multipliziert wird, die den Positionsfehler mit einer Einstellung des Stroms in den Aktor des Ladedrucksteuerventils in Beziehung setzt. Die Einstellung des Stroms in das Ladedrucksteuerventil wird zu einem Basisstrom in das Ladedrucksteuerventil addiert und dann zu dem Aktor des Ladedrucksteuerventils ausgegeben.
Bei 418 beurteilt das Verfahren 400, ob sich die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils während eines bestimmten Kurbelwellenintervalls um weniger als einen erwarteten Betrag geändert hat. Beispielsweise kann das Verfahren 400 dann, wenn der Zylinder Nummer eins einer Kraftmaschine eine Auslassventil-Öffnungsdauer von 260 Kurbelwinkelgrad beginnend bei 40 Kurbelwinkelgrad vor dem unteren Totpunkt des Auslasshubs des Zylinders Nummer eins hat, mit dem Abtasten der Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils und des Stroms in das Ladedrucksteuerventil bei 40 Kurbelwinkelgrad vor dem unteren Totpunkt des Auslasshubs des Zylinders Nummer eins beginnen, um zu beurteilen, ob der Abgasdruck vom Zylinder Nummer eins die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils weniger als erwartet geändert hat.
In einem Beispiel wird die Position des Turbolader-Ladedrucksteuerventils mit empirisch bestimmten Werten, die in Tabellen und/oder Funktionen im Speicher gespeichert sind, verglichen. Die Tabellen und/oder Funktionen können über die Kraftmaschinendrehzahl und die Kraftmaschinenlast oder über eine ähnliche Variable indexiert sein. Falls sich die Position des Ladedrucksteuerventils nicht weniger als erwartet geändert hat (z. B. wenn sich die Position des Ladedrucksteuerventils um einen erwarteten Betrag geändert hat) oder falls das Ladedrucksteuerventil nicht so weit wie erwartet geöffnet oder geschlossen wird (z. B. in Anhängigkeit davon, ob das Ladedrucksteuerventil normal geöffnet oder geschlossen wird), geht das Verfahren 400 weiter zu 430. Anderenfalls geht das Verfahren 400 weiter zu 420.
Bei 430 beurteilt das Verfahren 400, ob der Strom in das Ladedrucksteuerventil sich um weniger als einen gewünschten Betrag geändert hat. Der Strom in das Ladedrucksteuerventil kann während desselben Kurbelwinkelintervalls, in dem die Position des Ladedrucksteuerventils abgetastet wird, abgetastet werden. In einem Beispiel wird der Strom in das Turbolader-Ladedrucksteuerventil mit empirisch bestimmten Werten, die in Tabellen und/oder Funktionen im Speicher gespeichert sind, verglichen. Die Tabellen und/oder Funktionen können über die Kraftmaschinendrehzahl oder die Kraftmaschinenlast oder über eine andere ähnlich Variable indexiert sein. Falls sich der Strom in das Ladedrucksteuerventil nicht um weniger als erwartet geändert hat oder falls der Strom in das Ladedrucksteuerventil nicht niedriger oder höher als erwartet ist (z. B. wenn sich der Strom in das Ladedrucksteuerventil wie erwartet geändert hat), geht das Verfahren 400 weiter zum Austritt. Anderenfalls geht das Verfahren 400 weiter zu 432.
Bei 432 reichert das Verfahren 400 den Kraftstoff an, der jenem Zylinder zugeführt wird, der Zylinderinhalte ausgestoßen hat, ohne dass sich der Strom in das Ladedrucksteuerventil so stark wie erwartet geändert hat, während sich die Position des Ladedrucksteuerventils innerhalb eines erwarteten Bereichs geändert hat. In einigen Beispielen werden die Zeitvorgabe, in der der Funken dem Zylinder zugeführt wird und die Funkenenergie, die dem Zylinder zugeführt wird, ebenfalls eingestellt. Beispielsweise kann die Funkenzeitvorgabe verzögert werden, wenn versucht wird, die Möglichkeit einer Fehlzündung zu verringern. Die Funkenenergie kann über eine Zündspulenverweilzeit erhöht werden. Die Kraftmaschinenzylinder-Fehlzündung ist bei 432 nicht angegeben, weil ein Weg zum Bestimmen einer Kraftmaschinenfehlzündung (z. B. Strom in das Ladedrucksteuerventil) empfindlicher sein kann als ein anderer Weg zum Bestimmen einer Kraftmaschinenfehlzündung unter den vorliegenden Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Somit wird eine Kompensation für die Einstellung des Zylinderbetriebs weg von Bedingungen, die die Möglichkeit einer Fehlzündung erhöhen, geschaffen, wobei dennoch keine Fehlzündung angegeben wird, weil sie nicht sowohl durch den Strom als auch durch die Position des Ladedrucksteuerventils bestätigt wird. In anderen Beispielen kann eine Angabe einer Fehlzündung geschaffen werden, wenn die Fehlzündung nur über den Strom in das Ladedrucksteuerventil oder die Position des Ladedrucksteuerventils bestimmt wird. Die Funken- und Kraftstoffzufuhr zu anderen Zylindern, die Zylinderinhalte ausstoßen, die die gewünschte Änderung des Stroms in das Ladedrucksteuerventil ergeben, bleiben unverändert. Das Verfahren 400 geht weiter zum Austritt, nachdem die Kompensation bereitgestellt worden ist.
Bei 420 beurteilt das Verfahren 400, ob sich der Strom in das Ladedrucksteuerventil um weniger als einen gewünschten Betrag geändert hat. Falls sich der Strom in das Ladedrucksteuerventil nicht weniger als erwartet geändert hat oder falls der Strom in das Ladedrucksteuerventil nicht niedriger oder höher ist als erwartet (z. B. wenn sich der Strom in das Ladedrucksteuerventil wie erwartet geändert hat), geht das Verfahren 400 weiter zu 422. Anderenfalls geht das Verfahren 400 weiter zu 424. Bei 422 reichert das Verfahren 400 den Kraftstoff an, der jenem Zylinder zugeführt wird, der Zylinderinhalte ausgestoßen hat, ohne dass die Position des Ladedrucksteuerventils soweit wie erwartet geändert wird, während sich der Strom in das Ladedrucksteuerventil innerhalb eines erwarteten Bereichs ändert. In einigen Beispielen wird auch die Zeitvorgabe, mit der der Funken dem Zylinder zugeführt wird, eingestellt. Eine Kraftmaschinenzylinder-Fehlzündung wird bei 422 nicht angegeben, weil ein Weg zum Bestimmen einer Kraftmaschinenfehlzündung (z. B. die Position des Ladedrucksteuerventils) unter den vorliegenden Kraftmaschinenbetriebsbedingungen empfindlicher sein kann als der andere Weg zum Bestimmen der Kraftmaschinenfehlzündung. In anderen Beispielen kann eine Fehlzündung angegeben werden, wenn sie nur durch die Position des Ladedrucksteuerventils oder durch den Strom in das Ladedrucksteuerventil angegeben wird. Somit wird eine Kompensation geschaffen, um den Zylinderbetrieb weg von Bedingungen einzustellen, die die Wahrscheinlichkeit einer Fehlzündung erhöhen, wobei eine Fehlzündung dennoch nicht angegeben wird, weil sie nicht sowohl durch den Strom in das Ladedrucksteuerventil als auch durch die Position des Ladedrucksteuerventils bestätigt wird. Die Funken- und Kraftstoffzufuhr zu anderen Zylindern, die Zylinderinhalte ausstoßen, um die gewünschte Änderung der Position des Ladedrucksteuerventils zu schaffen, bleiben unverändert. Das Verfahren 400 geht weiter zum Austritt, nachdem die Kompensation bereitgestellt worden ist.
Bei 424 stellt das Verfahren 400 eine Angabe einer Fehlzündung in einem Kraftmaschinenzylinder bereit und reichert das Luft-/Kraftstoffverhältnis um einen Betrag an, der größer ist als der Anreicherungsbetrag, der bei 432 und 422 bereitgestellt wird. Die Angabe einer Fehlzündung kann die Form eines Lichts oder eines Summtons für die Bedienungspersonen haben. In einigen Beispielen kann der Funke auch verzögert werden, um die Möglichkeit einer Fehlzündung zu verringern. Die Funken- und Kraftstoffzufuhr zu anderen Zylindern, die Zylinderinhalte ausstoßen, die die gewünschte Änderung der Position des Ladedrucksteuerventils und des Stroms in das Ladedrucksteuerventil ergeben, bleiben unverändert. Ferner kann der Betrag der Funkenenergie, die zugeführt wird, durch Erhöhen der Zündspulenverweilzeit erhöht werden (z. B. Laden der Zündspule für eine längere Zeitdauer). Außerdem können die Einstellungen der Nockenzeitvorgabe an Einlass- und/oder Auslassnocken an einem Nockenphasensteller-Aktor bei 424 vorgenommen werden, um die Möglichkeit einer Fehlzündung zu verringern. In einigen Beispielen kann die Nockenzeitvorgabe voreilen, während in anderen Beispielen die Nockenzeitvorgabe verzögert sein kann, um das effektive Verdichtungsverhältnis des Zylinders zu erhöhen. Die Einstellungen der Nockenzeitvorgabe, um sie zu verzögern oder voreilen zu lassen, beruhen auf der Basis-Nockenzeitvorgabe. Schließlich kann in einigen Beispielen eine Angabe einer Fehlzündung anhand der Position des Ladedrucksteuerventils und/oder des Stroms in das Ladedrucksteuerventil mit einer Fehlzündungsangabe, die auf der Kraftmaschinendrehzahl beruht, verglichen werden. Falls die Angabe einer Fehlzündung mittels des Ladedrucksteuerventils mit der Angabe einer Fehlzündung mittels der Kraftmaschinendrehzahl übereinstimmt, können Aktoreinstellungen und Meldungen an den Fahrer bereitgestellt werden. Das Verfahren 400 geht weiter zum Austritt, nachdem die Zylinderfehlzündung angegeben worden ist und der Kraftstoff und/oder der Funke eingestellt worden sind, um die Fehlzündung zu kompensieren.
Somit schafft das Verfahren von 4 ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Einstellen eines Aktors, um einen Druck in einem Zylinder in Reaktion auf eine Position eines Ladedrucksteuerventils während eines Ausblasabschnitts eines Zyklus des Zylinders einzustellen. Das Verfahren umfasst, dass der Ausblasabschnitt des Zyklus des Zylinders in einem Kurbelwellenintervall liegt, in dem das Auslassventil des Zylinders geöffnet ist. Das Verfahren umfasst, dass der Aktor ein Zündsystem ist. Das Verfahren umfasst, dass das Zündsystem eingestellt wird, um die Zeitvorgabe für das Zuführen des Funkens zu dem Zylinder einzustellen. Das Verfahren umfasst, dass der Aktor ein Nockenphasensteller-Aktor ist. Das Verfahren umfasst, dass der Nockenphasensteller-Aktor die Auslassventil-Zeitvorgabe einstellt. Das Verfahren umfasst, dass der Aktor eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist. Auf diese Weise kann eine Kraftmaschinenfehlzündung detektiert und durch Erhöhen des Zylinderdrucks in dem Zylinder, in dem eine Fehlzündung auftritt, kompensiert werden, indem die Zylinderluftmenge, die Zylinderkraftstoffmenge oder die Voreilung des Funkens, die dem Zylinder zugeführt werden, eingestellt werden.
Das Verfahren von 4 umfasst außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine, das Folgendes umfasst: Zuführen eines Stroms zu einem Aktor eines Ladedrucksteuerventils, um eine Position eines Ladedrucksteuerventils während eines Ausblasabschnitts eines Zyklus eines Zylinders zu korrigieren; und das Einstellen eines Aktors, um einen Druck in dem Zylinder in Reaktion auf den Strom einzustellen. Das Verfahren umfasst, dass der Strom über einen Nebenschlusswiderstand bestimmt wird. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen des Aktors, um den Druck in dem Zylinder in Reaktion auf die Position des Ladedrucksteuerventils während des Ausblasabschitts des Zyklus des Zylinders einzustellen. Das Verfahren umfasst, dass der Aktor ein Nockenphasensteller ist. Das Verfahren umfasst, dass der Nockenphasensteller eine Öffnungszeitvorgabe eines Auslassventils einstellt. Das Verfahren umfasst, dass der Aktor eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist und dass ferner die Öffnungszeit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung in Reaktion darauf, dass der Strom niedriger als ein Schwellenwert ist, erhöht wird. Das Verfahren umfasst, dass der Aktor ein Zündsystem ist und dass ferner ein Betrag der Funkenenergie, die der Zündkerze zugeführt wird, in Reaktion darauf, dass der Strom niedriger als ein Schwellenwert ist, erhöht wird.
Das Verfahren von 4 stellt ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine bereit, das umfasst: Erzeugen einer Fehlzündung während eines Zyklus eines Zylinders; Einstellen eines Stroms, der einem Aktor eines Ladedrucksteuerventils zugeführt wird, in Reaktion auf die Fehlzündung, um eine Position des Ladedrucksteuerventils während eines Ausblasabschnitts des Zyklus des Zylinders zu korrigieren; und das Einstellen eines Aktors, um eine Möglichkeit einer Fehlzündung in dem Zylinder während eines nachfolgenden Zyklus des Zylinders zu verringern. Das Verfahren umfasst, dass der Aktor eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist, und ferner das Erhöhen einer Kraftstoffmenge, die in den Zylinder über die Kraftstoffeinspritzeinrichtung während des nachfolgenden Zyklus des Zylinders eingespritzt wird. Das Verfahren umfasst außerdem, dass der Ausblasabschnitt des Zyklus des Zylinders im Bereich von einer Auslassventil-Öffnungszeit zu einer Auslassventil-Schließzeit liegt. Das Verfahren umfasst, dass der Aktor ein Zündsystem ist, und ferner das Verzögern der Zeitvorgabe eines dem Zylinder zugeführten Funkens. Das Verfahren umfasst ferner das Melden der Fehlzündung an eine Bedienungsperson in Reaktion auf eine Strommenge, die die Position des Ladedrucksteuerventils korrigiert. In einigen Beispielen umfasst das Verfahren, dass der Strom über einen Nebenschlusswiderstand in einer Schaltung, die dem Aktor des Ladedrucksteuerventils elektrische Energie zuführt, überwacht wird.
Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird anerkennen, dass in 4 beschriebene Routinen eine oder mehrere oder irgendeine Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ergeignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multi-Threading und dergleichen repräsentieren können. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Schritte oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder in einigen Fällen wegelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Aufgaben, Merkmale und Vorteile, die hier beschrieben werden, zu erzielen, vielmehr wird sie um der einfachen Veranschaulichung und Beschreibung willen angegeben. Obwohl nicht explizit veranschaulicht, wird der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennen, das ein oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden können.
Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Wenn sie von dem Fachmann auf dem Gebiet gelesen wird, werden viele Veränderungen und Abwandlungen erscheinen, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Schutzbereich der Beschreibung abzuweichen. Beispielsweise könnten I3-, 14-, 15-, V6-, V8-, V10- und V12-Kraftmaschinen, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung zu ihrem Vorteil verwenden.

Claims

Verfahren (400) zum Betreiben einer Kraftmaschine (10), das Folgendes umfasst: Einstellen eines Aktors (66, 88), um einen Druck in einem Zylinder einzustellen, in Reaktion auf eine Position eines Ladedrucksteuerventils (171) während eines Ausblasabschnitts eines Zyklus des Zylinders, wobei die Position des Ladedrucksteuerventils (171) eine Basis zum Bestimmen einer Fehlzündung bildet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ausblasabschnitt des Zyklus des Zylinders in einem Kurbelwellenintervall liegt, in dem ein Auslassventil (54) des Zylinders geöffnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktor (88) ein Zündsystem (88) ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Zündsystem (88) eingestellt wird, um eine Zeitvorgabe, mit der dem Zylinder ein Funken zugeführt wird, einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktor ein Nockenphasensteller-Aktor ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Nockenphasensteller-Aktor eine Auslassventil-Zeitvorgabe einstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktor (66) eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (66) ist.
Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine (10), das Folgendes umfasst: Zuführen eines Stroms zu einem Aktor (172) eines Ladedrucksteuerventils (171), um eine Position eines Ladedrucksteuerventils (171) zu korrigieren, während eines Ausblasabschnitts eines Zyklus eines Zylinders; und Einstellen eines Aktors (58, 66, 88), um einen Druck in dem Zylinder einzustellen, in Reaktion auf den Strom, der eine Basis zum Bestimmen einer Fehlzündung bildet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Strom über einen Nebenschlusswiderstand (204) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Einstellen des Aktors (66, 88), um in Reaktion auf die Position des Ladedrucksteuerventils (171) während des Ausblasabschnitts des Zyklus des Zylinders den Druck in dem Zylinder einzustellen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Aktor (58) ein Nockenphasensteller (58) ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Nockenphasensteller (58) eine Öffnungszeitvorgabe eines Auslassventils (54) einstellt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Aktor (66) eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (66) ist und das ferner das Erhöhen einer Öffnungszeit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (66) in Reaktion darauf, dass der Strom niedriger als ein Schwellenwert ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Aktor (88) ein Zündsystem (88) ist, wobei das Verfahren ferner das Erhöhen eines Betrags einer Funkenenergie, die einer Zündkerze (92) zugeführt wird, in Reaktion darauf, dass der Strom niedriger als ein Schwellenwert ist, umfasst.
Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine (10), das Folgendes umfasst: Erzeugen einer Fehlzündung während eines Zyklus eines Zylinders; Einstellen eines Stroms, der einem Ladedrucksteuerventil-Aktor (172) zugeführt wird, in Reaktion auf die Fehlzündung, um eine Position des Ladedrucksteuerventils (171) während eines Ausblasabschnitts des Zyklus des Zylinders zu korrigieren; und Einstellen eines Aktors (66, 88), um eine Möglichkeit einer Fehlzündung in dem Zylinder während eines nachfolgenden Zyklus des Zylinders zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Aktor (66) eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (66) ist, wobei das Verfahren ferner das Erhöhen einer Kraftstoffmenge, die in den Zylinder über die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (66) eingespritzt wird, während des nachfolgenden Zyklus des Zylinders umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Ausblasabschnitt des Zyklus des Zylinders im Bereich von der Auslassventil-Öffnungszeit zu einer Auslassventil-Schließzeit liegt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Aktor (88) ein Zündsystem (88) ist, wobei das Verfahren ferner das Verzögern der Zeitvorgabe eines dem Zylinder zugeführten Funkens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Melden der Fehlzündung an eine Bedienungsperson in Reaktion auf den Strom, der dem Ladedrucksteuerventil zugeführt wird, um die Position des Ladedrucksteuerventils (171) zu korrigieren, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Strom über einen Nebenschlusswiderstand (204) in einer Schaltung (177), die dem Aktor (172) des Ladedrucksteuerventils (171) elektrische Energie zuführt, überwacht wird.