DE102014212742A1

DE102014212742A1 - Verfahren zum folgern von startfehlzündungen wegen der ansammlung von eis und schmelzwasser in dem einlasssystem einer fahrzeugkraftmaschine

Info

Publication number: DE102014212742A1
Application number: DE102014212742.4A
Authority: DE
Inventors: Joseph Patrick Whitehead; Craig Alan Smith; Timothy Robert Gernant; Robert Sarow Baskins; Greg Pawlak
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2015-01-15
Anticipated expiration: 2034-07-02
Also published as: DE102014212742B4; RU2644219C2; CN104279061A; US20150019107A1; RU2014128325A; CN104279061B; US9175619B2

Abstract

Es werden Verfahren zum Bestimmen der Eisbildung während der Fahrt mit Reisefahrgeschwindigkeit unter kalten Witterungsbedingungen bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse eines Kraftmaschinensystems und zum Zulassen einer Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose bei Detektion des Verflüchtigens des gebildeten Eises bereitgestellt.

Description

Das Gebiet der Erfindung bezieht sich auf die Kraftmaschinenfehlzündung.
Während Reisegeschwindigkeitsbedingungen in kaltem Wetter kann sich in dem Kraftmaschinen-Drosselklappengehäuse, in dem Einlasskrümmer und in dem Kurbelgehäuseentlüftungsventil (PCV-Ventil) Eis bilden. Durch die Kolben können Kraftmaschinenabgase in das Kurbelgehäuse geblasen werden und daraufhin durch das PCV-Ventil in das Drosselklappengehäuse oder in den Einlasskrümmer entlüftet werden. Die Abgase können Wasserdampf enthalten, der insbesondere in Lastkraftwagen während der Reisefahrt bei kalten Witterungsbedingungen, wenn Kaltluft, die durch den Kraftmaschinenraum streicht, das Drosselklappengehäuse und den Einlasskrümmer unter Gefriertemperaturen halten kann, gefrieren kann.
Nach der Kraftmaschinenabschaltung kann Eis in dem Drosselklappengehäuse und in dem Einlasskrümmer bleiben. Falls während eines nachfolgenden Kraftmaschinenstarts Eis verbleibt, kann es schmelzen und kann das resultierende Wasser Kraftmaschinenfehlzündungen verursachen, bis das Wasser beseitigt ist. Eine durch den Kraftmaschinencontroller betriebene Bord-Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnoseroutine kann daraufhin eine Fehlzündungsstörung angeben, die eine Wartung erfordert, obwohl die Kraftmaschine richtig gearbeitet hat.
Das US-Patent 8.170.772 und die veröffentlichte US-Patentanmeldung 2012/0244994 offenbaren das Folgern einer Eisansammlung auf der Grundlage der Temperatur. In Reaktion auf eine Eisdetektion wird die Kraftmaschinendrehzahl erhöht, um die Kraftmaschinenempfindlichkeit für schlechte Luft/Kraftstoff-Gemische, die durch geschmolzenes Eis verursacht werden, und die resultierende Fehlzündung zu verringern. Allerdings haben die Erfinder erkannt, dass diese Literaturhinweise keine Bord-Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose und Angaben falscher Fehlzündungen behandeln.
Eine weitere Herangehensweise ist, eine Eisansammlung zu folgern und daraufhin eine Fehlzündungsdiagnose nach dem Kraftmaschinenstart für eine vorgegebene Zeitdauer zu verzögern, um zuzulassen, dass das Eis schmilzt. Die Erfinder haben erkannt, dass diese Herangehensweise dazu führen kann, dass die Fehlzündungsdiagnose unnötig verzögert wird, nachdem das Eis geschmolzen ist und sich verflüchtigt hat. In einem Aspekt der hier offenbarten Erfindung haben die Erfinder diese Probleme gelöst durch Folgern, ob sich in dem Kraftmaschineneinlasskrümmer oder in dem Drosselklappengehäuse Eis gebildet hat, in Reaktion auf Kraftmaschinenbetriebsparameter, daraufhin Folgern, ob das Eis nach der Kraftmaschinenabschaltung geschmolzen ist, Folgern, ob sich das geschmolzene Eis verflüchtigen hat und Zulassen einer Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose nach dem Kraftmaschinenstart in Reaktion darauf, dass gefolgert wird, dass sich das geschmolzene Eis verflüchtigt hat. Auf diese Weise braucht die Fehlzündungsdiagnose nicht unnötig verzögert zu werden. Stattdessen wird die Fehlzündungsdetektion erst verzögert, nachdem es eine tatsächliche Angabe oder Folgerung gegeben hat, dass es Eis gab, das geschmolzen ist, sich aber nicht durch Verdampfung und/oder Sickerverlust durch den Krümmer verflüchtigt hat. Somit tritt irgendeine Verzögerung der Fehlzündungsdiagnose nur dann, wenn sie tatsächlich notwendig ist, und nur für eine minimale Zeitdauer auf.
In einem anderen Aspekt der Erfindung schätzen die Erfinder die Menge des gebildeten Eises, um die durchschnittliche Verzögerung der Fehlzündungsdiagnose weiter zu verringern. In einem nochmals anderen Aspekt der Erfindung erleichtern die Erfinder das Schmelzen und Verflüchtigen des Eises durch das Koppeln von Kraftmaschinenwärme mit dem Einlasskrümmer oder mit dem Drosselklappengehäuse.
Selbstverständlich wird die obige Zusammenfassung gegeben, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie soll keine Hauptmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzumfang allein durch die auf die ausführliche Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil diese Offenbarung erwähnten Nachteile lösen.
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird besser verständlich vom Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines mit einem Kurbelwellengehäuselüftungssystem gekoppelten Kraftmaschinensystems.
2 zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine zum Zulassen oder Verzögern einer Fehlzündungsdiagnose auf der Grundlage der Bildung, des Schmelzens und des Verflüchtigens von Eis veranschaulicht.
3 zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine zum Erleichtern des Schmelzens und des Verflüchtigens von Eis darstellt.
4 zeigt einen beispielhaften Betrieb wie etwa die Zulassung oder die Verzögerung einer Fehlzündungsdiagnose auf der Grundlage der Bildung, des Schmelzens und des Verflüchtigens von Eis.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Folgern der Bildung von Eis, des Schmelzens von Eis und des Verflüchtigens von geschmolzenem Eis in einem Einlasskrümmer, in einem Drosselklappengehäuse und/oder in einem Kurbelwellengehäuse-Entlüftungsventil eines Kraftmaschinensystems wie etwa des Kraftmaschinensystems aus 1. Ein Controller kann eine Routine wie etwa die Routine aus 2 ausführen, um die Fehlzündungsdiagnose auf der Grundlage der Bildung, des Schmelzens und des Verflüchtigens von Eis zuzulassen oder zu verzögern. Ferner kann der Controller eine Routine wie etwa die Routine aus 3 ausführen, um eine Menge der Eisbildung zu bestimmen und um Kraftmaschinenwärme mit dem Einlasskrümmer oder mit dem Drosselklappengehäuse zu koppeln, um dadurch das Schmelzen und Verflüchtigen von Eis zu erleichtern. Ein Beispiel für die Operation der Einstellung der Fehlzündungsdetektion auf der Grundlage der Anwesenheit von Eis und geschmolzenem Eis ist in 4 gezeigt.
1 zeigt nun eine beispielhafte Systemkonfiguration einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, die allgemein mit 10 bezeichnet ist, die in einem Vortriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugbetreiber 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP.
Die Kraftmaschine 10 kann einen allgemein mit 26 bezeichneten unteren Abschnitt des Kraftmaschinenblocks enthalten, der ein Kurbelgehäuse 28 enthalten kann, das eine Kurbelwelle 30 mit einer unter der Kurbelwelle positionierten Ölwanne 32 umgibt. In dem Kurbelgehäuse 28 kann ein Ölfüllanschluss 29 angeordnet sein, so dass der Ölwanne 32 Öl zugeführt werden kann. Außerdem kann das Kurbelgehäuse 28 mehrere andere Öffnungen für die Versorgung von Komponenten in dem Kurbelgehäuse 28 enthalten. Diese Öffnungen in dem Kurbelgehäuse 28 können während des Kraftmaschinenbetriebs geschlossen gehalten werden, so dass ein (weiter unten beschriebenes) Kurbelgehäuseentlüftungssystem während des Kraftmaschinenbetriebs arbeiten kann.
Der obere Abschnitt des Kraftmaschinenblocks 26 kann eine Verbrennungskammer (d. h. einen Zylinder) 34 enthalten. Die Verbrennungskammer 34 kann Verbrennungskammerwände 36 mit einem darin positionierten Kolben 38 enthalten. Der Kolben 38 kann mit der Kurbelwelle 30 gekoppelt sein, so dass die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Verbrennungskammer 34 kann Kraftstoff von einer (hier als eine Kraftstoffdirekteinspritzeinrichtung konfigurierten) Kraftstoffeinspritzeinrichtung 45 und Einlassluft von dem Einlasskrümmer 42, der auslassseitig eines Drosselklappengehäuses 44, das eine Drosselklappe 43 aufweist, positioniert ist, empfangen. Außerdem kann der Kraftmaschinenblock 26 eine Eingabe eines Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur-Sensors (ECT-Sensors) 46 in einen (weiter unten ausführlicher beschriebenen) Kraftmaschinencontroller 12 enthalten.
Das Drosselklappengehäuse 44 kann in einem Kraftmaschineneinlass angeordnet sein, um die Luftströmung zu steuern, die in den Einlasskrümmer 42 eintritt, und ihm kann einlassseitig z. B. ein Kompressor 50, gefolgt von einem Ladungsluftkühler 52, vorangehen. In dem Drosselklappengehäuse kann ein Drosselklappengehäusetemperatur-Sensor (nicht gezeigt) angeordnet sein, um eine Angabe der Drosselklappengehäusetemperatur zu liefern. Ein Luftfilter 54 kann einlassseitig des Kompressors 50 positioniert sein und kann in den Einlasskanal 13 eintretende Frischluft filtern. Ferner kann bei dem Einlasskrümmer ein Feuchtigkeitssensor 51 angeordnet sein, der dafür konfiguriert ist, eine Umgebungsfeuchtigkeit zu detektieren. In einem Beispiel kann ein (im Folgenden anhand von 1 beschriebener) Abgassensor 64 wie etwa ein Sauerstoffsensor dafür konfiguriert sein, die Umgebungsfeuchtigkeit zu detektieren.
In dem Einlasskrümmer kann ein Einlasskrümmertemperatursensor (nicht gezeigt) angeordnet sein, um eine Angabe der Einlasskrümmertemperatur zu liefern. In einigen beispielhaften Systemen kann ein in dem Einlasskrümmer angeordneter Temperatursensor eine Angabe der Einlasslufttemperatur liefern und kann auf der Grundlage der Einlasslufttemperatur und der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur eine Einlasskrümmertemperatur geschätzt werden. Die Einlassluft kann über ein nockenbetätigtes Einlassventilsystem 40 in die Verbrennungskammer 34 eintreten. Gleichfalls kann verbranntes Abgas über ein nockenbetätigtes Auslassventilsystem 41 aus der Verbrennungskammer 34 austreten. In einer alternativen Ausführungsform können das Einlassventilsystem und/oder das Auslassventilsystem elektrisch betätigt werden.
Die Verbrennungsabgase treten über den einlassseitig der Turbine 62 gelegenen Auslasskanal 60 aus der Verbrennungskammer 34 aus. Entlang des Auslasskanals 60 kann einlassseitig der Turbine 62 ein Abgassensor 64 angeordnet sein. Die Turbine 62 kann mit einem Ladedruckregelventil ausgestattet sein, das sie umgeht. Der Sensor 64 kann irgendein geeigneter Sensor, um eine Angabe des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu liefern, wie etwa ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO-Sensor (Universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoffsensor), ein Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO-Sensor, ein HEGO-Sensor (beheizter EGO-Sensor), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor sein. Der Abgassensor 64 kann mit dem Controller 12 verbunden sein.
In dem Beispiel aus 1 ist ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem (PCV-System) 16 mit dem Kraftmaschineneinlass gekoppelt, so dass Gase in dem Kurbelgehäuse auf gesteuerte Weise aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden können. Während nicht aufgeladener Bedingungen (wenn der Krümmerdruck (MAP) kleiner als der Atmosphärendruck (BP)) ist, saugt das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 16 über ein Entlüftungsloch oder Entlüftungsrohr 74 Luft in das Kurbelgehäuse 28 an. Das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr 74 kann einlassseitig des Kompressors 50 mit dem Frischlufteinlasskanal 13 gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr (wie gezeigt) auslassseitig des Luftreinigers 54 gekoppelt sein. In anderen Beispielen kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr einlassseitig des Luftreinigers 54 mit dem Einlasskanal 13 gekoppelt sein.
Außerdem entlüftet das PCV-System 16 Gase über eine PCV-Rohrleitung 76 (die hier auch als PCV-Leitung 76 bezeichnet ist) aus dem Kurbelgehäuse und in den Einlasskrümmer 42. Es wird gewürdigt werden, dass sich die PCV-Strömung, wie sie hier verwendet ist, auf die Strömung von Gasen durch die Rohrleitung 76 aus dem Kurbelgehäuse in den Einlasskrümmer bezieht. Ähnlich bezieht sich eine PCV-Rückströmung, wie sie hier verwendet ist, auf die Strömung von Gasen durch die Rohrleitung 76 aus dem Einlasskrümmer in das Kurbelgehäuse. Eine PCV-Rückströmung kann auftreten, wenn der Einlasskrümmerdruck höher als der Kurbelgehäusedruck ist. In einigen Beispielen kann das PCV-System 16 mit Mitteln zum Verhindern einer PCV-Rückströmung ausgestattet sein. In anderen Beispielen kann das Auftreten einer PCV-Rückströmung unwesentlich oder sogar erwünscht sein; in diesen Beispielen können Mittel zum Verhindern einer PCV-Rückströmung von dem PCV-System 16 ausgeschlossen sein oder kann es die PCV-Rückströmung z. B. vorteilhaft zur Unterdruckerzeugung verwenden.
Die Gase in dem Kurbelgehäuse 28 können aus unverbranntem Kraftstoff, aus unverbrannter Luft und aus vollständig oder teilweise verbrannten Gasen bestehen. Ferner kann außerdem ein Schmiermittelsprühnebel vorhanden sein. Somit können in das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 16 verschiedene Ölabscheider integriert sein, um den Austritt des Ölsprühnebels aus dem Kurbelgehäuse durch das PCV-System zu verringern. Zum Beispiel kann die PCV-Leitung 76 einen einseitig gerichteten Ölabscheider 80 enthalten, der Öl aus den aus dem Kurbelgehäuse 28 austretenden Dämpfen filtert, bevor sie erneut in den Einlasskrümmer 42 eintreten. Ein weiterer Ölabscheider 81 kann in der Rohrleitung 74 angeordnet sein, um Öl aus dem Strom von Gasen, die während des aufgeladenen Betriebs aus dem Kurbelgehäuse austreten, zu entfernen. Zusätzlich kann die PCV-Leitung 76 auch einen mit dem PCV-System gekoppelten Unterdrucksensor 82 enthalten.
Das PCV-System 16 kann eines oder mehrere PCV-Ventile 84 enthalten, um die PCV-Strömung in der Rohrleitung 76 zu regeln. Wie oben beschrieben wurde, kann eine PCV-Strömungsregelung notwendig sein, um sicherzustellen, dass die Strömungsanforderungen für die richtige Kurbelgehäuseentlüftung erzielt werden, und um sicherzustellen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Einlasskrümmer einen effizienten Kraftmaschinenbetrieb zulässt.
Ferner kann ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen gewünschten Anteil des Abgases von dem Auslasskanal 60 über den Hochdruck-AGR-Kanal (HP-AGR-Kanal) 85 und/oder den Niederdruck-AGR-Kanal (LP-AGR-Kanal) (nicht gezeigt) zu dem Einlasskrümmer 42 leiten. Die Menge der für den Einlasskrümmer 42 bereitgestellten AGR kann durch den Controller 12 über das HP-AGR-Ventil 86 oder das LP-AGR-Ventil (nicht gezeigt) geändert werden. In einigen Ausführungsformen kann in dem Auslass eine Drossel enthalten sein, um beim Antreiben der AGR zu helfen. Ferner kann innerhalb des AGR-Kanals ein AGR-Sensor 87 angeordnet sein und eine Angabe des Drucks und/oder der Temperatur und/oder der Konzentration des Abgases liefern. Alternativ kann die AGR durch einen berechneten Wert auf der Grundlage von Signalen von dem MAF-Sensor (einlassseitig), von dem MAP (Einlasskrümmer), von der MAT (Krümmergastemperatur) und von einem Kurbeldrehzahlsensor (nicht gezeigt) gesteuert werden. Ferner kann die AGR auf der Grundlage eines Abgas-O₂-Sensors und/oder eines Einlasssauerstoffsensors (Einlasskrümmer) gesteuert werden. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft- und Kraftstoff-Gemisches innerhalb der Verbrennungskammer zu regeln. 1 zeigt ein HP-AGR-System, bei dem die AGR von der Einlassseite einer Turbine eines Turboladers zu der Auslassseite eines Kompressors eines Turboladers geleitet wird. Alternativ kann ein LP-AGR-System genutzt werden, bei dem die AGR von der Auslassseite einer Turbine eines Turboladers zu der Einlassseite eines Kompressors des Turboladers geleitet wird. In einem anderen Beispiel kann eine Kombination des HP-AGR-Systems und des LP-AGR-Systems verwendet werden.
Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 108, Eingabe/Ausgabe-Ports 110, ein elektronisches Ablagemedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das als in diesem besonderen Beispiel als Nur-Lese-Speicherchip 112 gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 114, einen Haltespeicher 116 und einen Datenbus enthält. Der Controller 12 kann verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren einschließlich eines Messwerts der eingeführten Luftmassenströmung (MAF) von dem Luftmassenströmungssensor 58; einer Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von dem Temperatursensor 46; einer Drosselklappengehäusetemperatur von dem Drosselklappengehäusesensor; eines PCV-Drucks von dem Unterdrucksensor 82; eines Abgas/Luft-Verhältnisses von dem Abgassensor 64; usw. empfangen. Darüber hinaus kann der Controller 12 auf der Grundlage einer von verschiedenen Sensoren empfangenen Eingabe die Position verschiedener Aktuatoren überwachen und einstellen. Diese Aktuatoren können z. B. die Drossel 44, das Einlass- und das Auslassventilsystem 40, 41 enthalten. Der Ablagemedium-Nur-Lese-Speicher 112 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen repräsentieren, die durch den Prozessor 108 ausgeführt werden können, um die im Folgenden beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die erwartet werden, aber nicht spezifisch aufgeführt sind, auszuführen. Beispielhafte Verfahren und Routinen sind hier anhand von 2–4 beschrieben.
Wie oben beschrieben wurde, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine, wobei jeder Zylinder ähnlich seinen eigenen Satz von Einlass/Auslass-Ventilen, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung usw. enthalten kann.
Übergehend zu 2 ist ein beispielhaftes Verfahren zum Detektieren von Eis an einem Einlasskrümmer und/oder an einem Drosselklappengehäuse und zum Einstellen einer Fehlzündungsdiagnose auf der Grundlage des Schmelzens und Verflüchtigens von Eis gezeigt.
Um Abgasemissionen zu verringern, können Abgase aus dem AGR-Weg und Dämpfe von dem PCV-System in den Einlasskrümmer entlüftet werden. Die Abgase und Dämpfe können Wasserdampf enthalten, der während des Kraftmaschinenbetriebs in kalten Witterungsbedingungen gefrieren kann, was dazu führen kann, dass sich in dem Einlasskrümmer oder in dem Drosselgehäuse Eis ansammelt. Bei 202 kann der Controller Kraftmaschinenbetriebsparameter bestimmen, um die Bildung von Eis bei dem Einlasskrümmer zu detektieren. Außerdem kann sich Eis bei dem Drosselklappengehäuse und/oder bei dem Kurbelgehäuseentlüftungsventil bilden. Die Eisbildung kann z. B. während des Kraftmaschinenbetriebs bei niedriger Temperatur während kalter Witterungsbedingungen auftreten. Die Eisbildung kann auf der Grundlage von Kraftmaschinenbetriebsparametern einschließlich der Einlasskrümmertemperatur und/oder der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und/oder der durch das Drosselklappengehäuse und durch den Einlasskrümmer eingeführten Luftströmung und/oder der Reisegeschwindigkeit und/oder der Dauer der Reisegeschwindigkeit und/oder der AGR-Masse detektiert werden. Da die Kraftmaschine mit höherer Last arbeitet, wenn bergauf gefahren wird, kann z. B. ein Fahrzeug, das mit einer bestimmten Geschwindigkeit bergab fährt, während Bedingungen, wenn der Einlasskrümmer (oder das Drosselklappengehäuse) unter Gefriertemperaturen ist, weniger Abgase (aus dem AGR-System und aus dem PCV-System) in den Einlasskrümmer entlüften und kann weniger Luftströmung durch den Einlasskrümmer eingeführt werden als bei einem Fahrzeug, das mit derselben Geschwindigkeit bergauf fährt. Folglich kann mehr Wasserdampf durch den Einlasskrümmer gehen und im Ergebnis mehr Eisbildung detektiert werden, da mehr Abgase in den Einlasskrümmer entlüftet werden und mehr Luft durch den Einlasskrümmer eingeführt wird, wenn das Fahrzeug bergauf fährt. Somit kann die Eisbildung wie oben diskutiert auf der Grundlage von Kraftmaschinenbetriebsparametern einschließlich der Einlasskrümmertemperatur, der AGR-Masse, der Luftströmung und der Reisegeschwindigkeit detektiert werden. Ferner kann wie hier anhand von 4 beschrieben ein Vereisungszähler genutzt werden, um die Eisbildung zu detektieren.
Bei Bestimmung von Kraftmaschinenbetriebsparametern bei 202 kann der Controller bei 204 bestimmen, ob eine Eisbildung detektiert wird. Wenn ja, kann die Routine zu 206 übergehen, um zu bestimmen, ob der Kraftmaschinenbetrieb in Reaktion auf einen Befehl durch einen Betreiber abgeschaltet worden ist. Wenn ja, können bei Detektion einer Kraftmaschinenabschaltoperation bei 208 die Zeit, die seit der Kraftmaschinenabschaltung verstrichen ist, und die Einlasskrümmertemperatur bestimmt werden. Nachfolgend kann der Controller bei 210 bestimmen, ob das Schmelzen von Eis bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse detektiert wird. Das Schmelzen von Eis kann auf der Grundlage der Zeitdauer seit der Kraftmaschinenabschaltung und der Temperatur des Einlasskrümmers oder des Drosselklappengehäuses bestimmt werden. Zum Beispiel kann bestimmt werden, dass Wasser von schmelzendem Eis bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse vorhanden ist, falls die Temperatur des Einlasskrümmers über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt und die seit der Kraftmaschinenabschaltung verstrichene Zeitdauer über einem Schmelzschwellenwert liegt.
Es wird gewürdigt werden, dass die Kraftmaschinenabschaltbedingungen auf der Grundlage der Konfiguration des Fahrzeugsystems variieren können. Zum Beispiel können Ausführungsformen der Kraftmaschinenabschaltbedingungen für hybridantriebsfähige Fahrzeugsysteme, nicht-hybridantriebsfähige Fahrzeugsysteme und Taster-Kraftmaschinenstart-fähige Fahrzeugsysteme variieren. Allerdings wird gewürdigt werden, dass auf Kraftmaschinenabschaltbedingungen hier als eineindeutig äquivalent zu Fahrzeug-aus-Bedingungen Bezug genommen wird.
Als ein erstes Beispiel kann in Fahrzeugen, die mit einem aktiven Zündschlüssel konfiguriert sind, eine Fahrzeug-aus-Bedingung eine Zündschlüssel-aus-Bedingung enthalten. Somit wird in aktiven Fahrzeugkonfigurationen auf der Grundlage eines aktiven Zündschlüssels der aktive Zündschlüssel in ein Schlüsselloch eingeführt, um die Position eines Zündschlüsselschlitzes zwischen einer ersten Position, die einer Fahrzeug-aus-Bedingung entspricht, einer zweiten Position, die einer Fahrzeug-ein-Bedingung entspricht, und einer dritten Position, die einer Starter-ein-Bedingung entspricht, zu bewegen. Um das Anlassen der Fahrzeugkraftmaschine zu beginnen, wird der Zündschlüssel in das Schlüsselloch eingeführt und wird der Schlitz aus der ersten Position über die zweite Position in die dritte Position bewegt. Ein Fahrzeug-aus-Ereignis tritt auf, wenn der aktive Zündschlüssel verwendet wird, um den Schlitz aus der dritten Position in die erste Position zurückzustellen, worauf die Entnahme des Zündschlüssels aus dem Schlitz folgt. In Reaktion darauf, dass der Schlitz in die erste Position zurückgestellt wird und der aktive Zündschlüssel entnommen wird, werden eine Kraftmaschine-aus- sowie eine Fahrzeug-aus-Bedingung angegeben.
Als ein zweites Beispiel kann in Fahrzeugen, die mit einem Start/Stopp-Taster konfiguriert sind, eine Fahrzeug-aus-Bedingung eine Bedingung mit betätigtem Stopp-Taster enthalten. In solchen Ausführungsformen kann das Fahrzeug einen Zündschlüssel, der in einen Schlitz eingeführt ist, sowie einen zusätzlichen Taster, der zwischen einer Start-Position und einer Stopp-Position geändert werden kann, enthalten. Um das Anlassen der Kraftmaschine zu beginnen, wird der Fahrzeugzündschlüssel in das Schlüsselloch eingeführt, um den Schlitz in eine "Ein"-Position zu bewegen, und wird zusätzlich der Start/Stopp-Taster in die Startposition gedrückt (oder betätigt), um das Betreiben des Kraftmaschinenstarters zu starten. Eine Fahrzeug-aus-Bedingung ist hier angegeben, wenn der Start/Stopp-Taster in die Stopp-Position betätigt ist.
Als ein drittes Beispiel kann eine Fahrzeug-aus-Bedingung in Fahrzeugen, die mit einem passiven Zündschlüssel konfiguriert sind, enthalten, dass der passive Zündschlüssel außerhalb einer Schwellenentfernung des Fahrzeugs ist. Der passive Zündschlüssel kann ein ID-Etikett wie etwa ein RFID-Etikett oder eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung mit einem spezifizierten verschlüsselten Code enthalten. In solchen Ausführungsformen wird anstelle eines Kraftmaschinenschlüssellochs der passive Zündschlüssel verwendet, um die Anwesenheit eines Fahrzeugbetreibers in dem Fahrzeug anzugeben. Es kann ein zusätzlicher Start/Stopp-Taster vorgesehen sein, der zwischen einer Start-Position und einer Stopp-Position abgewechselt werden kann, um die Fahrzeugkraftmaschine dementsprechend zu starten oder zu stoppen. Um den Lauf der Kraftmaschine zu starten, muss der passive Zündschlüssel innerhalb des Fahrzeugs oder innerhalb einer Schwellenentfernung des Fahrzeugs vorhanden sein und muss der Taster in eine Start-Position gedrückt (betätigt) werden, um den Betrieb des Kraftmaschinenstarters zu starten. Eine Fahrzeug-aus-Bedingung (und ebenfalls eine Kraftmaschine-aus-Bedingung) wird durch die Anwesenheit des passiven Zündschlüssels außerhalb des Fahrzeugs oder außerhalb einer Schwellenentfernung des Fahrzeugs angegeben.
Beim Detektieren der Anwesenheit von Wasser von schmelzendem Eis kann der Controller bei 212 bestimmen, ob ein Verflüchtigen des geschmolzenen Eises detektiert werden kann. Das Verflüchtigen des geschmolzenen Eises kann z. B. mittels Verdampfen und/oder Sickerverlust auftreten, wobei das Verflüchtigen auf der Grundlage der Zeitdauer, die seit der Kraftmaschinenabschaltung verstrichen ist, und der Einlasskrümmertemperatur bestimmt werden kann. Zum Beispiel kann der Controller bestimmen, dass ein Verflüchtigen des geschmolzenen Eises aufgetreten ist, falls die Zeitdauer seit der Abschaltung größer als ein Verflüchtigungswellenwert ist und falls die Temperatur des Einlasskrümmers über einem Schwellenwert liegt. Um ausreichend Zeit zum Verflüchtigen des geschmolzenen Eises zu lassen, kann der Verflüchtigungswellenwert größer als der Schmelzschwellenwert sein.
Falls bei 212 das Verflüchtigen des geschmolzenen Eises detektiert wird, kann der Controller zu 214 übergehen, wo bestimmt werden kann, ob eine Kraftmaschine-ein-Bedingung aufgetreten ist. Die Kraftmaschine-ein-Bedingung kann ein vom Betreiber zugelassenes Kraftmaschine-ein-Ereignis sein. Bei Bestimmung eines Kraftmaschine-ein-Ereignisses nach dem Detektieren des Verflüchtigens des geschmolzenen Eises kann der Controller bei 216 die Fehlzündungsdiagnose zulassen. Bei Abwesenheit eines Kraftmaschine-ein-Ereignisses unmittelbar nach Detektion des Verflüchtigens des geschmolzenen Eises kann der Controller Anweisungen speichern, um bei einem nächsten Kraftmaschine-ein-Ereignis eine Fehlzündungsdiagnose zuzulassen. Auf diese Weise kann dadurch, dass bei einem unmittelbar nächsten Kraftmaschine-ein-Ereignis das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis detektiert wird und die Fehlzündungsdiagnose zugelassen wird, eine Verzögerung der Fehlzündungsdiagnoseroutine verhindert werden.
Falls zurückkehrend zu 210 kein Wasser von geschmolzenem Eis detektiert wird, kann die Routine zu 218 übergehen, um zu bestimmen, ob ein Kraftmaschine-ein-Ereignis aufgetreten ist. Zum Beispiel kann die Zeitdauer, die seit dem Kraftmaschine-aus-Ereignis verstrichen ist, nicht größer als der Schmelzschwellenwert sein. Im Ergebnis kann kein Schmelzen von Eis detektiert werden. Falls bei 218 ein Kraftmaschine-ein-Ereignis detektiert wird, kann der Controller zu 216 übergehen, um eine Fehlzündungsdiagnose zuzulassen. Auf diese Weise kann eine unnötige Verzögerung der Fehlzündungsdetektion verhindert werden, falls kein geschmolzenes Eis detektiert wird. Falls bei 218 kein Kraftmaschine-ein-Ereignis detektiert wird, kann der Controller die seit der Kraftmaschinenausschaltung verstrichene Zeitdauer und die Einlasskrümmertemperatur neu berechnen und kann die Routine wie oben diskutiert von Schritt 208 fortfahren.
Zurückkehrend zu 212 kann die Routine bei Detektion von Wasser von geschmolzenem Eis zu 224 übergehen, um zu bestimmen, ob ein Kraftmaschine-ein-Ereignis aufgetreten ist, falls kein Verflüchtigen des geschmolzenen Eises detektiert wird. Zum Beispiel kann bestimmt werden, dass sich das geschmolzene Eis nicht verflüchtigt hat, was angibt, dass bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse Wasser von geschmolzenem Eis vorhanden sein kann, falls die seit der Kraftmaschinenabschaltung verstrichene Zeitdauer nicht größer als ein Verflüchtigungswellenwert ist. Folglich kann der Controller bei Detektion der Anwesenheit von Wasser von geschmolzenem Eis die Fehlzündungsdiagnose bei 222 verzögern, um zu verhindern, dass eine Borddiagnose eine potentielle Fehlzündung wegen Wasser von geschmolzenem Eis detektiert, falls bei 224 ein Kraftmaschine-ein-Ereignis detektiert wird. In einem anderen Beispiel kann der Controller die Fehlzündungsdiagnose für eine vorgegebene Zeitdauer verzögern. In einem anderen Beispiel kann der Controller die Fehlzündungsdiagnose verzögern, bis ein Verflüchtigen des geschmolzenen Eises detektiert wird. Falls bei 224 kein Kraftmaschine-ein-Ereignis detektiert wird, kann der Controller zu Schritt 212 zurückkehren.
Auf diese Weise kann auf der Grundlage von Kraftmaschinenbetriebsparametern die Bildung von Eis detektiert werden. Nachfolgend können auf der Grundlage der Zeitdauer seit der Kraftmaschinenabschaltung und der Einlasskrümmertemperatur das Schmelzen und Verflüchtigen von Eis detektiert werden. Bei Detektieren des Schmelzens von Eis und nach dem Detektieren des Verflüchtigens von geschmolzenem Eis kann die Fehlzündungsdiagnose zugelassen werden. Ferner kann die Fehlzündungsdiagnose während Bedingungen, wenn das Schmelzen von Eis nicht detektiert wird, zugelassen werden. Allerdings kann die Fehlzündungsdiagnose verzögert werden, wenn das gebildete Eis geschmolzen ist, sich aber nicht verflüchtigt hat. Somit wird die Fehlzündungsdiagnose erst verzögert, wenn in dem Einlasskrümmer Wasser von geschmolzenem Eis vorhanden ist. Auf diese Weise kann dadurch, dass die Fehlzündungsdiagnose erst verzögert wird, wenn geschmolzenes Eis in dem Einlasskrümmer vorhanden ist, eine Verzögerung der Fehlzündungsdiagnose verringert werden.
Übergehend zu 3 ist ein beispielhaftes Verfahren zum Detektieren von Eis bei dem Einlasskrümmer und/oder bei dem Drosselklappengehäuse und zum Koppeln von Wärme mit dem Einlasskrümmer und/oder mit dem Drosselklappengehäuse, um das Schmelzen und Verflüchtigen von Eis zu erleichtern, gezeigt.
Bei 302 kann der Controller Kraftmaschinenbetriebsparameter bestimmen, um die Bildung von Eis zu detektieren. Die Eisbildung kann z. B. während des Kraftmaschinenbetriebs bei niedriger Temperatur während kalter Witterungsbedingungen auftreten. Die Eisbildung kann auf der Grundlage von Kraftmaschinenbetriebsparametern, einschließlich der Einlasskrümmertemperatur und/oder der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und/oder der durch das Drosselgehäuse eingeführten Luftströmung und/oder der Reisegeschwindigkeit und/oder der Dauer der Reisegeschwindigkeit und/oder der AGR-Masse detektiert werden. Bei 304 kann der Controller bestimmen, ob sich bei dem Einlasskrümmer Eis gebildet hat. In einem Beispiel kann die Eisbildung bei dem Drosselgehäuse detektiert werden. In einem anderen Beispiel kann die Eisbildung in dem PCV-System wie etwa bei dem PCV-Ventil und/oder bei der PCV-Rohrleitung detektiert werden. In einem nochmals anderen Beispiel kann die Eisbildung bei dem Einlasskrümmer, bei dem Drosselklappengehäuse und bei dem PCV-System detektiert werden.
Nachfolgend kann der Controller bei 306 eine Menge des gebildeten Eises bestimmen und kann er Wärme mit dem Einlasskrümmer koppeln, um das Schmelzen und Verflüchtigen von Eis zu erleichtern. Die Menge des gebildeten Eises kann auf der Grundlage der Einlasskrümmertemperatur und/oder der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und/oder der Drosselgehäusetemperatur und/oder der durch das Drosselklappengehäuse eingeführten Luftströmung und/oder der AGR-Masse und/oder der Kraftmaschinendrehzahl und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Dauer der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. Die Umgebungsfeuchtigkeit kann eine weitere Eingabe sein.
Eine Herangehensweise zum Schätzen der Menge des gebildeten Eises ist das Integrieren der Luftmassenströmung durch das Drosselklappengehäuse, da der Wasserdampf von verbrannten Gasen, der über das PCV-Ventil in die Kraftmaschine eingeführt wird, mit der Masse der Luft und des Kraftstoffs, die in der Kraftmaschine verbrannt werden, zusammenhängt. Die Kraftmaschine arbeitet bei einem vorgegebenen stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis, so dass die Messung der eingeführten Luft mit der Masse der Luft und des Kraftstoffs, die durch die Kraftmaschine verbrannt werden, und dementsprechend mit der Menge des erzeugten Wasserdampfs zusammenhängt. Ferner kann das Integral der Luftmassenströmung mit einem Skalar multipliziert werden, der mit einem oder mehreren der Folgenden zusammenhängt: der Temperatur, der Umgebungsfeuchtigkeit, der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und der Reisegeschwindigkeit.
Bei Detektion der Bildung von Eis kann der Controller Anweisungen zum Koppeln von Wärme mit dem Einlasskrümmer ausführen. Die Wärme kann während eines Kraftmaschinenbetriebs von dem Kraftmaschinensystem mit dem Einlasskrümmer gekoppelt werden. In einigen Beispielen kann Wärme beim Start der Kraftmaschine gekoppelt werden. Die Menge und die Dauer der Wärmekopplung können auf der Menge des bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse oder bei dem PCV-System gebildeten Eises beruhen. Ferner können die Menge und die Dauer der Wärmekopplung auf dem Verflüchtigen von geschmolzenem Eis beruhen. Falls z. B. bestimmt wird, dass sich kein geschmolzenes Eis verflüchtigt hat; kann Wärme mit dem Einlasskrümmer gekoppelt werden, um das schnellere Verflüchtigen von geschmolzenem Eis zu erleichtern. In einem Beispiel kann Wärme zum Koppeln von einem Wärmetauscher abgeleitet werden, der mit einem Turbolader-Luftkompressor gekoppelt ist. In einem anderen Beispiel kann Wärme zum Koppeln von einem Kraftmaschinenkühlsystem abgeleitet werden.
Beim Detektieren der Bildung von Eis und Bestimmen einer Menge des gebildeten Eises kann der Controller bei 308 folgern, ob eine Kraftmaschinenabschaltoperation aufgetreten ist. Wenn ja, kann die Routine zu 310 übergehen. Die Kraftmaschinenabschaltoperation kann z. B. in Reaktion auf einen Abschaltbefehl durch einen Betreiber stattfinden. Bei 310 kann der Controller die Zeitdauer seit der Kraftmaschinenabschaltung berechnen und die Einlasskrümmertemperatur bestimmen. In einem Beispiel können die Einlasskrümmertemperatur und die Drosselklappengehäusetemperatur bestimmt werden. Die Einlasskrümmertemperatur (oder die Drosselklappengehäusetemperatur) kann z. B. auf der Umgebungstemperatur und auf dem Wesen des Materials, mit dem der Einlasskrümmer (oder das Drosselklappengehäuse) hergestellt ist, beruhen. Außerdem kann die Einlasskrümmertemperatur auf der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und auf der durch den Einlasskrümmer eingeführten Luftströmung beruhen.
Nachfolgend kann der Controller 312 auf der Grundlage der Menge des gebildeten Eises, der Kopplung von Wärme mit dem Einlasskrümmer, bevor der Betreiber die Kraftmaschinenabschaltung zugelassen hat, der Dauer der Kraftmaschinenabschaltung und der Einlasskrümmertemperatur folgern, ob das Schmelzen von Eis detektiert werden kann. Beim Folgern des Schmelzens von Eis kann der Controller zu 314 übergehen, um zu bestimmen, ob ein Verflüchtigen von geschmolzenem Eis detektiert wird. Das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis kann auf der Grundlage der Menge des gebildeten Eises, der Kopplung von Wärme mit dem Einlasskrümmer, bevor der Betreiber die Kraftmaschinenabschaltung zugelassen hat, der Dauer der Kraftmaschinenabschaltung und der Einlasskrümmertemperatur bestimmt werden. Falls bei 314 kein Verflüchtigen von geschmolzenem Eis detektiert wird, kann der Controller bei 324 bestimmen, ob die Kraftmaschine eingeschaltet ist. Wenn ja, kann der Controller bei 326 wegen der Anwesenheit von geschmolzenem Eis und der Abwesenheit des Verflüchtigens von geschmolzenem Eis die Fehlzündungsdetektion für eine vorgegebene Dauer verzögern. In einem Beispiel kann der Controller die Fehlzündungsdiagnose verzögern, bis das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis detektiert wird. Ferner kann der Controller beim Kraftmaschinenstart Wärme mit dem Einlasskrümmer koppeln, um das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis zu erleichtern. Falls die Kraftmaschine bei 324 nicht eingeschaltet ist, kann der Controller zu 314 zurückkehren, um das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis zu bestimmen.
Falls zurückkehrend zu 314 das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis detektiert wird, kann der Controller bei 316 bestimmen, ob ein Kraftmaschine-ein-Ereignis aufgetreten ist. Wenn ja, kann der Controller wegen des (bei 314 bestimmten) Verflüchtigens von geschmolzenem Eis bei 318 die Fehlzündungsdiagnose ohne irgendeine Verzögerung zulassen. Da sich während der Dauer der Kraftmaschinenabschaltung geschmolzenes Eis verflüchtigt hat, braucht keine Wärme von der Kraftmaschine mit dem Einlasskrümmer gekoppelt werden. Falls bei 316 kein Kraftmaschine-ein-Ereignis detektiert wird, kann der Controller Anweisungen, um die Fehlzündungsdiagnose beim nächsten Kraftmaschine-ein-Ereignis zuzulassen, speichern. Da ferner bei dem nächsten Kraftmaschine-ein-Ereignis während der Dauer der Kraftmaschinenabschaltung das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis detektiert worden ist, braucht keine Wärme mit dem Einlasskrümmer gekoppelt werden.
Falls zurückkehrend zu 312 kein Schmelzen von Eis detektiert wird, kann der Controller zu 320 übergehen, um zu bestimmen, ob ein Kraftmaschine-ein-Ereignis aufgetreten ist. Wenn ja, kann wegen der Abwesenheit geschmolzenen Eises die Fehlzündungsdiagnose ohne Verzögerung ausgeführt werden. Da während der Dauer der Kraftmaschinenabschaltung kein Schmelzen von Eis detektiert wird, braucht keine Wärme mit dem Einlasskrümmer gekoppelt zu werden. Falls das Kraftmaschine-ein-Ereignis nicht aufgetreten ist, kann die Routine zu 310 zurückkehren, um die Zeit seit der Kraftmaschinenabschaltung und die Einlasskrümmertemperatur neu zu berechnen. Die Routine kann wie oben diskutiert von 310 weiter fortfahren.
Auf diese Weise kann die Fehlzündungsdiagnose zugelassen werden, wodurch unnötige Verzögerungen bei der Fehlzündungsdiagnose während Bedingungen, wenn das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis detektiert wird, oder in Abwesenheit von geschmolzenem Eis verhindert werden. Ferner können durch das Koppeln von Wärme mit dem Einlasskrümmer bei Detektion der Bildung von Eis das Schmelzen und Verflüchtigen von Eis erleichtert werden und Verzögerungen der Fehlzündungsdiagnose verringert werden.
Übergehend zu 4 ist ein Beispiel zur Verringerung der Verzögerung bei der Fehlzündungsdiagnose während Eisbildungsbedingungen gezeigt. Genauer zeigt der Graph 400 bei der graphischen Darstellung 402 die Menge des gebildeten Eises, bei der graphischen Darstellung 404 die Menge des geschmolzenen Eises, bei der graphischen Darstellung 406 die Menge des verflüchtigten geschmolzenen Eises, bei 408 die Kraftmaschinenbedingung (ein oder aus) und bei der graphischen Darstellung 410 die Zulassung oder Verzögerung der Fehlzündungsdiagnose. Der Graph ist mit der Zeit entlang der x-Achse dargestellt.
Vor t1 kann die Kraftmaschine eingeschaltet sein (graphische Darstellung 408) und kann ein Fahrzeug unter kalten Witterungsbedingungen mit Reisegeschwindigkeit fahren, was veranlasst, dass sich bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse Eis ansammelt. Folglich kann eine Menge des bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse gebildeten Eises (graphische Darstellung 402) zunehmen, während die Kraftmaschine in kalten Witterungsbedingungen arbeitet. Nachdem eine vorgegebene Zeitdauer tf verstrichen ist, wobei das Fahrzeug in Vereisungsbedingungen arbeitet, kann bestimmt werden, dass bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse eine Eisbildung aufgetreten ist. Die Zeitdauer, in der das Fahrzeug in Vereisungsbedingungen arbeitet, kann durch einen Vereisungszeitgeber überwacht werden. Zum Beispiel kann der Vereisungszeitgeber vorwärts zählen, wenn eine Einlasskrümmertemperatur unter einem ersten vorgegebenen Temperaturschwellenwert liegt (d. h., wenn eine niedrige Einlasskrümmertemperatur veranlassen kann, dass Wasser in dem Einlasskrümmer gefriert), und kann der Vereisungszeitgeber rückwärts zählen, wenn die Einlasskrümmertemperatur über einem zweiten vorgegebenen Temperaturschwellenwert liegt (d. h., wenn die Einlasskrümmertemperatur veranlassen kann, dass das in dem Einlasskrümmer gebildete Eis schmilzt). Beim Erreichen eines vorgegebenen Schwellenwerts (wie etwa in diesem Beispiel tf) kann bestimmt werden, dass Eis gebildet wird.
In einem Beispiel können die Eisbildung und die Menge des gebildeten Eises auf der Grundlage der Einlasskrümmertemperatur und/oder der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und/oder der Drosselklappengehäusetemperatur und/oder der durch das Drosselklappengehäuse eingeführten Luftströmung und/oder der AGR-Masse und/oder der Kraftmaschinendrehzahl und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Dauer der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eines Feuchtigkeitssensors bestimmt werden.
Ferner braucht die Fehlzündungsdiagnose vor tf wegen der Anwesenheit von geschmolzenem Eis (graphische Darstellung 404) nicht verzögert zu werden. Zwischen tf und t1 kann das Fahrzeug in kalten Witterungsbedingungen mit Kaftmaschine-ein weiter arbeiten (graphische Darstellung 408) und kann sich bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse weiter Eis ansammeln (graphische Darstellung 402). Während die Kraftmaschine in kalten Witterungsbedingungen weiter arbeitet, können Abgase von dem PCV-System und von dem AGR-System weiter in den Einlasskrümmer entlüftet werden. Im Ergebnis kann Wasserdampf in den Abgasen veranlassen, dass sich bei dem Einlasskrümmer oder bei dem Drosselklappengehäuse Eis bildet und ansammelt.
Bei t1 kann in Reaktion auf einen Befehl von einem Betreiber ein Kraftmaschine-aus-Ereignis auftreten. Zwischen t1 und t2 kann die Kraftmaschine weiter abgeschaltet sein. Ferner kann zwischen t1 und t2, da die Dauer der Kraftmaschinenabschaltung kleiner als ein Schmelzschwellenwert t2 ist, kein Schmelzen von Eis detektiert werden (graphische Darstellung 404). Folglich kann der Controller die Fehlzündungsdiagnose ohne irgendeine Verzögerung zulassen, falls während der Dauer zwischen t1 und t2 ein Kraftmaschine-ein-Ereignis auftritt. Mit anderen Worten, ohne schmelzendes Eis kann die Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose beim nächsten Kraftmaschinenstartereignis nicht verzögert werden (graphische Darstellung 410). In einigen Beispielen kann das Schmelzen von Eis zusätzlich zu der Dauer der Kraftmaschinenabschaltung auf der Grundlage der Einlasskrümmertemperatur oder der Drosselklappengehäusetemperatur bestimmt werden.
Zwischen t2 und t3 kann die Menge des geschmolzenen Eises weiter zunehmen (graphische Darstellung 404), während die Dauer der Kraftmaschinenabschaltung zunimmt (d. h., während die Kraftmaschine, wie bei der graphischen Darstellung 408 gezeigt ist, in einer Abschaltbedingung bleibt). Allerdings kann sich zwischen t2 und t3 kein Schmelzwasser von schmelzendem Eis verflüchtigen, da die Dauer der Kraftmaschinenabschaltung kleiner als ein Verflüchtigungswellenwert t3 ist. Folglich kann der Controller die Fehlzündungsdiagnose wegen der Anwesenheit von Schmelzwasser in dem Einlasskrümmer oder in dem Drosselklappengehäuse verzögern, falls zwischen t2 und t3 ein Kraftmaschine-ein Ereignis aufgetreten ist. In einem Beispiel kann die Fehlzündungsdiagnose für eine vorgegebene Zeitdauer verzögert werden. In einem anderen Beispiel kann die Fehlzündungsdiagnose verzögert werden, bis das Verflüchtigen von Schmelzwasser detektiert wird.
Bei t3 kann ein Verflüchtigungswellenwert erreicht sein und folglich Schmelzwasser zu verflüchtigen beginnen. Das Verflüchtigen kann mittels Verdampfung und/oder Sickerverlust aus dem Einlasskrümmer stattfinden. In einem Beispiel kann das Verflüchtigen auf der Grundlage der Menge des gebildeten Eises, der Dauer der Kraftmaschinenabschaltung und der Einlasskrümmertemperatur bestimmt werden. Ferner kann das Eis bei t3 weiter schmelzen (graphische Darstellung 404) und kann die Kraftmaschine weiter in einem Aus-Zustand bleiben (408). Falls bei t3 ein Kraftmaschine-ein Ereignis aufgetreten ist, kann die Fehlzündungsdiagnose wegen der Anwesenheit von Schmelzwasser verzögert werden (graphische Darstellung 410). Zwischen t3 und t4 kann die Menge des verflüchtigten Eises zunehmen (406). Zusätzlich kann die Menge von Schmelzwasser zunehmen und kann nachfolgend die Menge des Schmelzwassers gleich der Menge des gebildeten Eises sein (graphische Darstellung 404). Allerdings kann Schmelzwasser in dem Einlasskrümmer oder in dem Drosselklappengehäuse vorhanden sein, da sich das Schmelzwasser zwischen t3 und t4 nicht vollständig verflüchtigt haben kann (d. h., da die Menge des Schmelzwassers nicht gleich der Menge des verflüchtigten Schmelzwassers ist). Folglich kann der Controller die Fehlzündungsdiagnose wegen der Anwesenheit von Schmelzwasser in dem Einlasskrümmer oder in dem Drosselklappengehäuse verzögern (graphische Darstellung 410), falls zwischen t3 und t4 ein Kraftmaschine-ein-Ereignis aufgetreten ist.
Nachfolgend kann die Menge des Schmelzwassers bei t4 gleich der Menge des verflüchtigen Eises sein (X = Y, graphische Darstellungen 404 und 406). Mit anderen Worten, das Schmelzwasser kann sich vollständig verflüchtigt haben. Folglich kann der Controller die Fehlzündungsdiagnose wegen der Abwesenheit von Schmelzwasser ohne Verzögerung zulassen, falls bei der Dauer t4 und darüber hinaus ein Kraftmaschine-ein-Ereignis aufgetreten ist. Somit kann bei Folgerung des Verflüchtigens von Schmelzwasser während des Kraftmaschine-aus-Ereignisses die Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose in einem nachfolgenden Kraftmaschine-ein-Ereignis zugelassen werden, obwohl die Bildung von Eis bei einem Kraftmaschine-aus-Ereignis gefolgert werden kann. Ähnlich kann die Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose beim Folgern der Bildung von Eis in einem Kraftmaschine-aus-Ereignis in einem nachfolgenden Kraftmaschine-ein-Ereignis zugelassen werden, falls für die Dauer der Kraftmaschinenabschaltung kein Schmelzen von Eis detektiert wird. Die Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose braucht nur beim Folgern der Anwesenheit von Schmelzwasser verzögert zu werden. Auf diese Weise kann eine unnötige Verzögerung der Fehlzündungsdiagnose verhindert werden und kann eine Gesamtverzögerung der Fehlzündungsdiagnose verringert werden.
Es wird angemerkt, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuerroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen repräsentieren. Somit können verschiedene dargestellte Tätigkeiten, Operationen oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen sein. Gleichfalls ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern werden sie zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung gegeben. Je nach der besonderen verwendeten Strategie können eine oder mehrere der dargestellten Tätigkeiten oder Funktionen wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Tätigkeiten graphisch Code repräsentieren, der in das computerlesbare Speichermedium in dem Kraftmaschinensteuersystem programmiert werden soll.
Es wird gewürdigt werden, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinn zu verstehen sind, da zahlreiche Änderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V6-, I4-, I6-, V12-, Gegenkolben-4-Kraftmaschinen und andere Kraftmaschinen angewendet werden. Ferner können eine oder mehrere der verschiedenen Systemkonfigurationen zusammen mit einer oder mehreren der beschriebenen Diagnoseroutinen verwendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche weisen insbesondere auf bestimmte als neu und nicht offensichtlich angesehene Kombinationen und Teilkombinationen hin. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder auf "ein erstes" Element oder auf dessen Entsprechung beziehen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer solcher Elemente enthalten, zwei oder mehr solcher Elemente aber weder erfordern noch ausschließen. Durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder in einer verwandten Anmeldung können andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften beansprucht werden. Solche Ansprüche, gleich, ob sie einen umfassenderen, eingeschränkteren, den gleichen oder einen anderen Schutzumfang als die ursprünglichen Ansprüche aufweisen, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8170772 [0004]
US 2012/0244994 [0004]

Claims

Verfahren zum Steuern einer Kraftmaschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Folgern, ob sich in dem Kraftmaschineneinlasskrümmer oder in dem Drosselklappengehäuse Eis gebildet hat, in Reaktion auf Kraftmaschinenbetriebsparameter; Abschalten der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Betreiberaktion; Folgern, ob das Eis nach der Kraftmaschinenabschaltung geschmolzen ist; Folgern, ob sich das geschmolzene Eis verflüchtigen hat; und Zulassen einer Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose nach dem Kraftmaschinenstart in Reaktion darauf, dass gefolgert wird, dass sich das geschmolzene Eis verflüchtigt hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kraftmaschinenbetriebsparameter aus einem oder mehreren der Folgenden bestehen: der Einlasskrümmertemperatur; der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur; der durch das Drosselklappengehäuse eingeführten Luftströmung; und der Reisegeschwindigkeit und der Dauer der Reisegeschwindigkeit eines durch die Kraftmaschine vorgetriebenen Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Folgern, dass das Eis geschmolzen ist, in Reaktion auf die Zeit seit der Kraftmaschinenabschaltung und auf die Temperatur des Einlasskrümmers oder des Drosselklappengehäuses erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Folgern, dass sich das geschmolzene Eis verflüchtigt hat, in Reaktion auf die Zeit seit der Kraftmaschinenabschaltung und auf die Temperatur des Einlasskrümmers oder des Drosselklappengehäuses seit der Kraftmaschinenabschaltung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Folgern, dass sich das geschmolzene Eis verflüchtigt hat, ferner in Reaktion auf die Temperatur des Einlasskrümmers oder des Drosselklappengehäuses während des Kraftmaschinenbetriebs vor der Kraftmaschinenabschaltung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis Verdampfen und Sickerverlust umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Koppeln eines Kurbelgehäuseentlüftungsventils von dem Kurbelgehäuse mit dem Einlasskrümmer umfasst.
Verfahren zum Steuern einer Kraftmaschine, die ein Kraftfahrzeug vortreibt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Schätzen einer Menge des in dem Kraftmaschineneinlasskrümmer oder in dem Drosselklappengehäuse gebildeten Eises in Reaktion auf Kraftmaschinenbetriebsparameter; Abschalten der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Betreiberaktion; Bestimmen, ob die Menge des Eises nach der Kraftmaschinenabschaltung geschmolzen ist; Bestimmen, ob sich das geschmolzene Eis verflüchtigt hat; und Sperren der Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose nach einem Kraftmaschinenstart in Reaktion auf die Bestimmung, dass das Eis geschmolzen ist, sich aber nicht verflüchtigt hat.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Kraftmaschinenbetriebsparameter aus einem oder mehreren der Folgenden bestehen: der Einlasskrümmertemperatur; der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur; der durch das Drosselklappengehäuse eingeführten Luftmassenströmung; der Reisegeschwindigkeit und der Dauer der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs; der Umgebungsfeuchtigkeit und einem Schätzwert der Menge der durch ein PCV-Ventil in den Krümmer entlüfteten Gase.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verflüchtigen von geschmolzenem Eis Verdampfen und Sickerverlust von dem Einlasskrümmer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Bestimmung des geschmolzenen Eises in Reaktion auf die Zeit seit der Kraftmaschinenabschaltung und auf die Temperatur des Einlasskrümmers oder des Drosselklappengehäuses erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Bestimmung, dass sich das geschmolzene Eis verflüchtigt hat, in Reaktion auf die Zeit seit der Kraftmaschinenabschaltung und auf die Temperatur des Einlasskrümmers oder des Drosselklappengehäuses seit der Kraftmaschinenabschaltung erfolgt.
Verfahren zum Steuern einer Kraftmaschine, die ein Kraftfahrzeug vortreibt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Schätzen einer Menge von in dem Kraftmaschineneinlasskrümmer oder in dem Drosselklappengehäuse gebildetem Eis in Reaktion auf Kraftmaschinenbetriebsparameter; Abschalten der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Betreiberaktion; Bestimmen, ob das Eis nach der Kraftmaschinenabschaltung geschmolzen ist; Bestimmen, ob sich das geschmolzene Eis verflüchtigt hat; Koppeln von Wärme mit dem Drosselklappengehäuse oder mit dem Einlasskrümmer, um zu helfen, dass das Eis schmilzt und sich verflüchtigt; und Zulassen einer Kraftmaschinen-Fehlzündungsdiagnose nach dem Kraftmaschinenstart in Reaktion darauf, dass das Eis geschmolzen ist und sich verflüchtigt hat.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Kraftmaschinenbetriebsparameter aus einem oder mehreren der Folgenden bestehen: der Einlasskrümmertemperatur; der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur; der durch das Drosselklappengehäuse eingeführten Luftmassenströmung; der Reisegeschwindigkeit und der Dauer der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs; und einem Schätzwert der Menge der durch ein PCV-Ventil in den Krümmer entlüfteten Gase.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Koppeln von Wärme mit dem Einlasskrümmer oder mit dem Drosselklappengehäuse das Koppeln von Wärme von einem Wärmetauscher, der mit einem Turbolader-Luftkompressor gekoppelt ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Koppeln von Wärme mit dem Krümmer oder mit dem Drosselklappengehäuse das Koppeln von Wärme von einem Kraftmaschinenkühlsystem umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Koppeln von Wärme mit dem Krümmer oder mit dem Drosselklappengehäuse während des Kraftmaschinenbetriebs stattfindet, wenn Betriebsparameter angeben, dass sich Eis bilden kann.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Koppeln von Wärme mit dem Krümmer oder mit dem Drosselklappengehäuse beim Kraftmaschinenstart in Reaktion auf die Bestimmung, dass sich geschmolzenes Eis nicht verflüchtigt hat, stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Folgern, dass das Eis geschmolzen ist, in Reaktion auf die Zeit seit der Kraftmaschinenabschaltung und auf die Temperatur des Einlasskrümmers oder des Drosselklappengehäuses erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Folgern, dass sich das geschmolzene Eis verflüchtigt hat, in Reaktion auf die Zeit seit der Kraftmaschinenabschaltung und auf die Temperatur des Einlasskrümmers oder des Drosselklappengehäuses seit der Kraftmaschinenabschaltung erfolgt.