DE102015112359B4

DE102015112359B4 - Steuersystem und -verfahren zur diagnose von den motor verlassendem russ auf grundlage einer detektion eines transienten fahrzyklus

Info

Publication number: DE102015112359B4
Application number: DE102015112359.2A
Authority: DE
Inventors: Vincent J. Tylutki; John Coppola; Christopher Whitt
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2019-12-05
Anticipated expiration: 2035-07-30
Also published as: CN105332808A; DE102015112359A1; US9562841B2; CN105332808B; US20160033385A1

Abstract

Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (102), umfassend:
einen Verbrennungsmotor (102), der zumindest einen Zylinder (110a, 110b) aufweist, der derart konfiguriert ist, eine Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches darin während eines Fahrzyklus auszuführen, wobei die Verbrennung Ruß erzeugt, das von dem zumindest einen Zylinder (110a, 110b) ausgestoßen wird;
ein elektronisches Motorsteuermodul (200), das derart konfiguriert ist, zumindest einen rußbasierten Diagnosebetriebsablauf selektiv auszuführen, der den Verbrennungsmotor (102) basierend auf dem ausgestoßenen Ruß diagnostiziert; und
ein elektronisches Diagnosebewertungsmodul (210) in elektrischer Kommunikation mit dem Motorsteuermodul (200), wobei das Diagnosebewertungsmodul (210) derart konfiguriert ist, den zumindest einen rußbasierten Diagnosebetrieb basierend auf zumindest einem transienten Fahrereignis des Verbrennungsmotors (102) während des Fahrzyklus abzuschalten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Steuersysteme und -verfahren für Verbrennungsmotoren und insbesondere Diagnosesysteme für Verbrennungsmotoren.
Abgas, das aus einer Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugt wird, das sich in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors befindet, stellt ein heterogenes Gemisch dar, das gasförmige Kohlenstoffemissionen, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, Kohlenmonoxid („CO“), nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide („NO_x“) wie auch Partikelmaterial und Ruß enthält, das/der Materialien in kondensierter Phase (Flüssigkeiten und Feststoffe) umfasst.
Fahrzeuge weisen typischerweise Abgasbehandlungssysteme auf, die eine oder mehrere Abgasbehandlungsvorrichtungen aufweisen, wie beispielsweise einen Partikelfilter. Der Partikelfilter weist ein Filtersubstrat auf, das in Fluidkommunikation mit dem Abgas angeordnet ist. Das Filtersubstrat ist derart konfiguriert, das Partikelmaterial und den Ruß zu sammeln, wenn das Abgas hindurchströmt.
Gesetzliche Vorgaben hinsichtlich des Leistungsvermögens der Motorabgabe werden zunehmend strenger, da Probleme in Bezug auf Kohlenstoffemissionen weiter zunehmen. Typischerweise werden Modelle für den Motor verlassenden Ruß verwendet, die Motorrußabgabe zu schätzen, die ihrerseits zur Diagnose des Leistungsvermögens eines Verbrennungsmotors und Partikelfilters im Gebrauch verwendet wird. Herkömmliche Modelle für den Motor verlassenden Ruß sind jedoch möglicherweise nicht in der Lage, eine Motorrußabgabe mit einer Genauigkeit zu schätzen, die notwendig ist, um gesetzliche Vorgaben hinsichtlich des Nenn-Leistungsvermögens im Gebrauch zu erfüllen. Bei Betrieb eines Verbrennungsmotors unter transienten Bedingungen können beispielsweise herkömmliche Modelle für den Motor verlassenden Ruß in Kombination mit Partikelmaterialsensoren in einer falschen Durchgefallen-Diagnose oder potentiell falschen Bestanden-Diagnose resultieren.
DE 10 2011 117 864 A1 offenbart ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Abgassystem, einem Stickoxidsensor und einem Controller mit einem Werkzeug zur Diagnose eines unzulässigen Bereichs zur Bewertung einer Bereichsleistungsfähigkeit des Stickoxidsensors. Hierbei detektiert der Controller ein vorbestimmtes Kraftstoffabsperrereignis bei eingeschaltetem Motor und schaltet dann das Werkzeug zur Diagnose eines unzulässigen Bereichs für die Dauer des Kraftstoffabsperrereignisses zeitweilig ab.
US 2011 / 0 203 348 A1 beschreibt einen Rußsensor, der ein Sensorelement und ein Heizelement aufweist, die auf einer ersten Oberfläche des Rußsensors angeordnet sind. Dabei kann ein Rußerfassungssystem einen Rußsensor und eine Schaltung aufweisen, die elektrisch mit dem Sensor und den Heizelementen des Rußsensors gekoppelt ist. Die Schaltung bestimmt eine Menge an auf dem Rußsensor angesammeltem Ruß und steuert die Erwärmung des Heizelements in Ansprechen auf die Rußansammlung.
Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere unter transienten Bedingungen und in Verbindung mit Partikelmaterialsensoren die den Motor verlassende Rußmenge mit hoher Genauigkeit abzuschätzen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor einen Verbrennungsmotor, der zumindest einen Zylinder aufweist, der derart konfiguriert ist, eine Verbrennung eines Luft/KraftstoffGemisches darin während eines Fahrzyklus auszuführen. Ein elektronisches Motorsteuermodul ist derart konfiguriert, selektiv zumindest einen rußbasierten Diagnosebetrieb auszuführen, der den Verbrennungsmotor basierend auf ausgestoßenem Ruß diagnostiziert. Ein elektronisches Diagnosebewertungsmodul steht in elektrischer Kommunikation mit dem Motorsteuermodul und ist derart konfiguriert, den zumindest einen rußbasierten Diagnosebetrieb basierend auf zumindest einem transienten Fahrereignis des Verbrennungsmotors während des Fahrzyklus abzuschalten.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystems eines Verbrennungsmotors vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst, dass ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in einem Zylinder des Verbrennungsmotors während eines Fahrzyklus verbrannt wird. Die Verbrennung erzeugt Ruß, der von dem Zylinder ausgestoßen wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass selektiv zumindest ein rußbasierter Diagnosebetrieb ausgeführt wird, der den Verbrennungsmotor basierend auf dem ausgestoßenen Ruß diagnostiziert. Das Verfahren umfasst ferner, dass der zumindest eine rußbasierte Diagnosebetrieb basierend auf zumindest einem transienten Fahrereignis des Verbrennungsmotors während des Fahrzyklus abgeschaltet wird.
Andere Merkmale und Einzelheiten werden nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen offensichtlich, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen:

1 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein Fahrzeugsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein Steuermodul zur Diagnose eines Modells für den Motor verlassenden Ruß gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung zeigt; und
3 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystems, das in einem Fahrzeugsystem enthalten ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.

Es versteht sich, dass in den gesamten Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. So wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck „Modul“ auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische logische Schaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen, umfassen kann.
Bezug nehmend auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugsystems 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Das Fahrzeugsystem 100 weist einen Motor 102 auf, der derart konfiguriert ist, ein Rotationsdrehmoment zu erzeugen. Nur zu Zwecken der Diskussion ist der Motor 102 als ein Verbrennungsmotor vom Dieseltyp beschrieben. Es sei jedoch angemerkt, dass das Fahrzeugsystem 100 auch mit anderen Typen von Verbrennungsmotoren verwendet werden kann, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Verbrennungsmotoren mit Funkenzündung (z.B. Benzintyp). Ein oder mehrere Systeme und/oder Aktoren des Motors 102 können von einem Motorsteuermodul (ECM) 200 gesteuert werden, wie nachfolgend detaillierter beschrieben ist.
Luft wird in den Motor 102 durch einen Ansaugkrümmer 104 gezogen. Das ECM 200 ist derart konfiguriert, eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 108a/108b so zu steuern, dass eine Menge an Kraftstoff an einen oder mehrere Zylinder 110a, 110b geliefert wird, wo er mit Luft gemischt wird, um ein brennbares Luft/Kraftstoff-Gemisch zu erzeugen. Gemäß einer Ausführungsform ist das ECM 200 auch derart konfiguriert, ein Drosselventil 106 zu steuern. In Fällen, wenn der Motor ein Dieselmotor ist, kann das Drosselventil beispielsweise verwendet werden, um einen Ansaugkrümmer unter Druck zu erzeugen, wodurch Abgas in Zylinder 110a/110b rückgeführt wird. Diese Technik wird typischerweise als Abgasrückführung (AGR) bezeichnet und kann Verbrennungstemperaturen senken und eine NOx-Produktion reduzieren, wie dem Fachmann bekannt ist. Gemäß einer Ausführungsform können einzelne Aktormodule (z.B. ein Drosselaktormodul und ein Kraftstoffaktormodul) vorgesehen sein, um das Drosselventil 106 sowie eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 108a/108b zu steuern. Ein Luftmassenstrom-(MAF-)Sensor 109 kann ein Luftmassensignal ausgeben, das die Menge an Luft, die an den Ansaugkrümmer 104 geliefert wird, angibt.
Jeder Zylinder 110a/110b weist einen Kolben (nicht gezeigt) auf, der mit einer Kurbelwelle 112 gekoppelt ist. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches kann vier Takte aufweisen: einen Ansaugtakt, einen Verdichtungstakt, einen Verbrennungs- (oder Ausdehnungs- bzw. Arbeits-)Takt sowie einen Abgastakt. während des Ansaugtakts wird der Kolben beispielsweise zu einer untersten Position abgesenkt, und die Luft und der Kraftstoff werden in den Zylinder 110a/110b, etc. eingeführt. Die unterste Position kann als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet werden.
Während des Verdichtungstakts treibt die Kurbelwelle 112 den Kolben zu einer obersten Position, wodurch beispielsweise das Luft/Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern 110a/110b etc. komprimiert wird. Die oberste Position kann als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet werden. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches treibt den Kolben zu der UT-Position, wodurch die Kurbelwelle 112 drehbar angetrieben wird. Diese Rotationskraft (z.B. Drehmoment) kann die Kompressionskraft darstellen, die das Luft/Kraftstoff-Gemisch während des Verdichtungstakts eines nächsten Zylinders in einer vorbestimmten Zündfolge der Zylinder 110a/110b, etc. komprimiert. Abgas, das aus der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches resultiert, wird von dem Zylinder 110a/110b, etc. während des Abgastakts ausgestoßen.
Ein Motorausgangsdrehzahl- (EOS-) Sensor 114 misst eine Drehzahl der Kurbelwelle 112 und erzeugt ein EOS-Signal, das die EOS angibt. Nur beispielhaft kann der EOS-Sensor 114 einen Sensor für variable Reluktanz (VR) oder irgendeinen anderen geeigneten Typ von EOS-Sensor 114 aufweisen. Das Zahnrad 116 kann eine „N“ Anzahl von Zähnen aufweisen und ist zur Rotation mit der Kurbelwelle 112 konfiguriert. Der EOS-Sensor 114 erzeugt ein gepulstes Signal in Ansprechen auf die Detektion eines oder mehrerer der Zähne während der Rotation des Zahnrades 116. Die Zeitdauer zwischen jedem Puls (d.h. zwischen jedem detektierten Zahn) kann die gesamte Drehzahl der Kurbelwelle 112 bestimmen.
Jeder Puls des Signals kann einer Winkelrotation der Kurbelwelle 110 um einen Betrag gleich 360° geteilt durch N Zähne entsprechen. Nur beispielhaft kann das Zahnrad 116 60 gleich beabstandete Zähne (d.h. n=60) aufweisen, und jeder Puls kann einer Drehung von 6° der Kurbelwelle 112 entsprechen. Bei verschiedenen Implementierungen können ein oder mehrere der N gleich beabstandeten Zähne weggelassen werden. Nur beispielhaft können zwei der N Zähne weggelassen werden. Der eine oder die mehreren Zähne können beispielsweise als eine Angabe einer Umdrehung der Kurbelwelle 112 weggelassen werden. Der EOS-Sensor 114 kann die EOS basierend auf der Zeitdauer zwischen den Pulsen, d.h. zwischen jedem erfassten Zahn, erzeugen. Nur beispielhaft kann der EOS-Sensor 114 die EOS basierend auf einer Dauer erzeugen, die die Kurbelwelle 112 zur Drehung um einen vorbestimmten Winkel (z.B. 90°) während des Ausdehnungstakts der Zylinder 110a/110b etc. benötigt. Die EOS kann verwendet werden, um zusätzliche dynamische Ereignisse (d.h. Störungen) der Kurbelwelle 112 zu bestimmen, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Beschleunigung/Verlangsamung und/oder Klopfen, was seinerseits eine Störung eines oder mehrerer Zylinder 110a/110b etc. angibt. Beispielsweise kann eine Störung eines Zylinders 110a/110b etc. basierend auf einer ersten Ableitung der EOS (z.B. Geschwindigkeit) bestimmt werden, die während des Verbrennungstakts des Zylinders 110a/110b etc. gemessen ist.
Der Motor 102 kann die Drehmomentabgabe eines Getriebes 118 über die Kurbelwelle 112 übertragen. Eine Position eines Gaspedals 120 kann beispielsweise einen gewünschten Drehmomentbetrag angeben, wie dem Fachmann bekannt ist. Ein Pedalsensor 122 ist derart konfiguriert, eine Änderung der Position des Gaspedals 120 zu detektieren. Basierend auf der Position des Gaspedals 120 gibt der Pedalsensor 122 ein Pedalsignal aus, das eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrers und somit den Kraftstoffverbrauch angibt, der notwendig ist, um verschiedene Fahrmanöver auszuführen. Die Position des Gaspedals 120 weist ferner das ECM 200 an, verschiedene Motoraktoren zu steuern und das gewünschte Drehmoment von den Kolben auszugeben. Beispielsweise analysiert das ECM 200 das Pedalsignal und bestimmt eine Luftmenge und/oder Kraftstoffmenge, die erforderlich sind, um die gewünschte Drehmomentabgabe zu erhalten. Basierend auf der bestimmten Menge von Luft und Kraftstoff stellt das ECM 200 das Drosselventil 106 ein, um die Luftströmung in den Motoransaugkrümmer 104 zu regulieren. Das ECM 200 kann ferner die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 108a/108b steuern, um die zeitliche Steuerung und/oder Menge des Kraftstoffs, die in die Zylinder 110a/110b eingespritzt werden, zu regulieren. Es sei angemerkt, dass verschiedene andere Aktoren und/oder Motorparameter eingestellt werden können, um das gewünschte Abgabedrehmoment zu erhalten.
Das ECM 200 steuert ferner das Getriebe 118 so, dass das gewünschte Abgabedrehmoment von den Kolben an ein oder mehrere Räder 124 über eine Getriebeausgangswelle 126 übertragen wird. Auf diese Weise kann die gewünschte Geschwindigkeit des Fahrers erhalten werden. In dem Fall, wenn das Getriebe 118 ein Automatikgetriebe ist, kann das Fahrzeugsystem 100 eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, wie einen Drehmomentwandler, aufweisen, die das Abgabedrehmoment an das Getriebe 118 überträgt.
Das Fahrzeugsystem 100 weist ferner ein elektronisches EOS-Diagnosesteuermodul 202 in elektrischer Kommunikation mit dem EOS-Sensor 114 und dem ECM 200 auf. Gemäß einer Ausführungsform ist das EOS-Diagnosesteuermodul 202 derart konfiguriert, ein oder mehrere transiente Fahrereignisse zu detektieren, die während eines Fahrzyklus des Motors 102 auftreten. Wenn die Anzahl von transienten Fahrereignissen eine Schwelle überschreitet, bestimmt das EOS-Diagnosesteuermodul 202, dass eine übermäßige Anzahl von transienten Fahrereignissen vorhanden ist, und schaltet eine oder mehrere rußabhängige Diagnosen ab. Durch Abschalten der rußabhängigen Diagnosen in Ansprechen auf eine Detektion einer übermäßigen Anzahl von transienten Fahrereignissen wird die Möglichkeit einer Fehldiagnose des Leistungsvermögens der Motorrußabgabe reduziert.
Nun Bezug nehmend auf 2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines elektronischen EOS-Diagnosesteuermoduls 202 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das EOS-Diagnosesteuermodul 202 weist eine elektronische Speichereinheit 204, ein elektronisches Detektionsmodul 206 für ein transientes Ereignis, ein elektronisches Zählermodul 208 für transiente Ereignisse und ein elektronisches Diagnosebewertungsmodul 210 auf.
Die Speichereinheit 204 speichert einen oder mehrere Schwellenwerte, Zeitperioden, über die die Kraftstoffmenge abzutasten ist, eine Anzahl konfigurierbarer Grenzen, Kennfelder, Datenwerte, Variablen, Temperaturmodelle, Modelle für den Motor verlassenden Rußund Systemmodelle. Auf diese Weise können das eine oder die mehreren der Submodule 206-210 die erforderlichen Parameter und Schwellenwerte abrufen, die notwendig sind, um ein jeweiliges Abgabesignal zu erzeugen, das zur Bestimmung verwendet wird, ob eine oder mehrere rußabhängige Diagnosen während eines bestimmten Fahrzyklus abgeschaltet werden sollten.
Das Detektionsmodul 206 für ein transientes Ereignis empfängt ein Eingangssignal 212 eines Beginns eines transienten Ereignisses, das verwendet wird, das Auftreten eines transienten Fahrereignisses zu detektieren. Gemäß einer Ausführungsform ist das Eingangssignal 212 für ein transientes Ereignis ein Kraftstoffmengensignal 212, das eine Kraftstoffmenge angibt, die von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 108a/108b eingespritzt wird. Es sei jedoch angemerkt, dass das Eingangssignal 212 für ein transientes Ereignis auch ein Luftmassensignal, das von dem MAF-Sensor 109 ausgegeben wird, oder eine Kombination eines Kraftstoffmengensignals und des Luftmassensignals sein kann. Das Kraftstoffmengensignal 212 wird beispielsweise über einen Zeitperiodenwert 214 abgetastet, der von der Speichereinheit 204 abgerufen wird, um einen absoluten Gradientenwert zu bestimmen, der eine Verlangsamung oder Beschleunigung des Motors 102 angibt.
In Ansprechen auf eine Bestimmung einer Verlangsamung oder Beschleunigung des Motors 102 bestimmt das Detektionsmodul 206 für ein transientes Ereignis, ob die detektierte Verlangsamung oder Beschleunigung Ergebnis eines transienten Fahrereignisses ist. Gemäß einer Ausführungsform empfängt das Detektionsmodul 206 für ein transientes Ereignis das EOS-Signal 216, das von dem EOS-Sensor 114 ausgegeben wird. Das EOS-Signal 216 wird dann mit einem Geschwindigkeitsschwellenwert 218 verglichen, der von der Speichereinheit 204 abgerufen wird. Wenn die Geschwindigkeit, die von dem EOS-Signal 216 angegeben ist, unter dem Geschwindigkeitsschwellenwert 218 liegt, gibt das Detektionsmodul 206 für ein transientes Ereignis ein Signal 220 für stationären Zustand aus, das angibt, dass der Motor 102 in einem stabilen Zustand arbeitet. Wenn jedoch die Geschwindigkeit, die von dem EOS-Signal 216 angegeben ist, den Geschwindigkeitsschwellenwert 218 überschreitet, gibt das Detektionsmodul 206 für ein transientes Ereignis ein Detektionssignal 222 für ein transientes Ereignis aus, das die Detektion eines transienten Fahrereignisses angibt.
Das Zählermodul 208 für transiente Ereignisse vergleicht die detektierten transienten Ereignisse mit den detektierten Ereignissen im stationären Zustand, um die Gesamtanzahl detektierter transienten Ereignisse zu normalisieren. Wenn die Anzahl von transienten Ereignissen die Anzahl von Ereignissen im stationären Zustand um eine Zählschwelle überschreitet, wird ein normalisiertes transientes Ereignis bestimmt, und das Zählermodul für transiente Ereignisse gibt ein Zählsignal 224 für transiente Ereignisse aus.
Das elektronische Diagnosebewertungsmodul 210 steht in elektrischer Verbindung mit dem Zählermodul 208 für transiente Ereignisse und inkrementiert einen Zähler, der darin enthalten ist, in Ansprechen auf einen Empfang jedes Zählsignals 224 für transiente Ereignisse. Der Wert des Zählers wird mit einem Schwellenwert 226 für transiente Ereignisse verglichen, der von der Speichereinheit 204 abgerufen wird. Wenn die Anzahl gezählter Signale 224 für transiente Ereignisse (d.h. die Anzahl detektierter transienter Ereignisse) den Schwellenwert 226 für transiente Ereignisse überschreitet, bestimmt das elektronische Diagnosebewertungsmodul 210, dass der Fahrzyklus eine übermäßige Anzahl von transienten Ereignisse n aufweist, und gibt ein Diagnoseabschaltsignal 228 aus, das eine oder mehrere rußbasierte Diagnosebetriebsabläufe während des Fahrzyklus abschaltet. Demgemäß ist die Möglichkeit einer Fehldiagnose des die Motorrußabgabe betreffenden Leistungsvermögens des Motors 102 aufgrund des Auftretens übermäßiger transienter Ereignisse während des Fahrzyklus reduziert.
Nun Bezug nehmend auf 3 zeigt ein Flussdiagramm ein Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystems, das in einem Fahrzeugsystem enthalten ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das Verfahren beginnt bei Betriebsschritt 300, und bei Betriebsschritt 302 werden ein oder mehrere Fahrzyklen des Motors überwacht. Bei Betriebsschritt 304 werden ein oder mehrere transiente Fahrereignisse detektiert. Bei Betriebsschritt 306 wird die Anzahl von transienten Fahrereignissen mit einer Schwelle für transiente Ereignisse verglichen. Wenn die Anzahl von transienten Fahrereignissen unterhalb der Schwelle für ein transientes Ereignis liegt, wird bei Betriebsschritt 308 ein nomineller Fahrzyklus bestimmt. Bei Betriebsschritt 310 werden ein oder mehrere rußabhängige Diagnosen (z.B. Motordiagnosebetriebsabläufe basierend auf Niveaus von den Motor verlassendem Ruß) eingeschaltet, und der Betrieb fährt bei Betriebsschritt 306 mit einem Vergleich der Anzahl detektierter transienter Ereignisse mit der Schwelle für transiente Ereignisse fort.
Wenn jedoch die Anzahl von transienten Fahrereignissen die Schwelle für transiente Ereignisse überschreitet, wird bei Betriebsschritt 312 bestimmt, dass der Fahrzyklus eine übermäßige Anzahl von transienten Fahrereignissen realisiert. Bei Betriebsschritt 314 werden die rußbasierten abhängigen Diagnosen (z.B. Motordiagnosebetriebsabläufe basierend auf Niveaus von den Motor verlassendem Ruß) abgeschaltet, und das Verfahren endet bei Betriebsschritt 316. Auf diese Weise kann ein reduziertes Risiko einer falschen Durchgefallen- und falschen Bestanden-Diagnose basierend auf Messungen des den Motor verlassenden Rußes erreicht werden. Es sei angemerkt, dass das System und Verfahren, wie oben beschrieben ist, modifiziert werden können, um verschiedene andere Diagnosen abzuschalten, die auf Modellen basieren, die ungenaue Messungen unter spezifischen Motorbetriebsbedingungen erzeugen können.

Claims

Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (102), umfassend: einen Verbrennungsmotor (102), der zumindest einen Zylinder (110a, 110b) aufweist, der derart konfiguriert ist, eine Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches darin während eines Fahrzyklus auszuführen, wobei die Verbrennung Ruß erzeugt, das von dem zumindest einen Zylinder (110a, 110b) ausgestoßen wird; ein elektronisches Motorsteuermodul (200), das derart konfiguriert ist, zumindest einen rußbasierten Diagnosebetriebsablauf selektiv auszuführen, der den Verbrennungsmotor (102) basierend auf dem ausgestoßenen Ruß diagnostiziert; und ein elektronisches Diagnosebewertungsmodul (210) in elektrischer Kommunikation mit dem Motorsteuermodul (200), wobei das Diagnosebewertungsmodul (210) derart konfiguriert ist, den zumindest einen rußbasierten Diagnosebetrieb basierend auf zumindest einem transienten Fahrereignis des Verbrennungsmotors (102) während des Fahrzyklus abzuschalten.
Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (102) nach Anspruch 1, wobei das Diagnosebewertungsmodul (210) eine Anzahl detektierter transienter Fahrereignisse mit einer Schwelle für transiente Ereignisse vergleicht und den zumindest einen rußbasierten Diagnosebetriebsablauf abschaltet, wenn die Anzahl detektierter transienter Fahrereignisse die Schwelle für transiente Ereignisse überschreitet.
Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (102) nach Anspruch 2, wobei das zumindest eine transiente Fahrereignis basierend auf zumindest einem einer Luftmenge und einer Kraftstoffmenge, die an den Zylinder (110a. 110b) geliefert werden, detektiert ist.
Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (102) nach Anspruch 3, wobei das transiente Ereignis basierend auf einer Änderungsrate der Menge von Kraftstoff über eine abgetastete Zeitdauer detektiert ist.
Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (102) nach Anspruch 4, ferner mit einem Motorausgangsdrehzahlsensor (114), der ein Motorausgangsdrehzahlsignal ausgibt, das eine Motordrehzahl des Verbrennungsmotors (102) angibt; wobei das Diagnosebewertungsmodul (210) in elektrischer Kommunikation mit dem Motorausgangsdrehzahlsensor (114) steht und die Änderungsrate der Menge von Kraftstoff bestimmt, die einem transienten Fahrereignis entspricht, wenn die Motordrehzahl eine Drehzahlschwelle übersch reitet.
Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (102) nach Anspruch 5, wobei das Diagnosebewertungsmodul (210) ein Fahrereignis im gleichbleibenden bzw. stationären Zustand bestimmt, wenn die Anzahl detektierter transienter Fahrereignisse kleiner oder gleich der Schwelle für transiente Ereignisse ist.
Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (102) nach Anspruch 6, wobei das Diagnosebewertungsmodul (210) eine Mehrzahl von Fahrereignissen im stationären Zustand und eine Mehrzahl von transienten Fahrereignissen bestimmt und ein normalisiertes transientes Fahrereignis basierend auf einem Vergleich zwischen einer Gesamtzahl der Fahrereignisse im stationären Zustand, die über eine normalisierte Zeitdauer detektiert sind, und einer Gesamtanzahl von transienten Fahrereignissen, die über die normalisierte Zeitdauer detektiert sind, ausgibt.
Verfahren zum Steuern eines Diagnosesystems eines Verbrennungsmotors (102), wobei das Verfahren umfasst, dass: ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in zumindest einem Zylinder (110a, 110b) des Verbrennungsmotors (102) während eines Fahrzyklus verbrannt wird, wobei die Verbrennung Ruß erzeugt, der von dem zumindest einen Zylinder (110a, 110b) ausgestoßen wird; der zumindest eine rußbasierte Diagnosebetriebsablauf selektiv ausgeführt wird, der den Verbrennungsmotor (102) basierend auf dem ausgestoßenen Ruß diagnostiziert; und zumindest ein transientes Fahrereignis des Verbrennungsmotors (102) während des Fahrzyklus detektiert wird und der zumindest eine rußbasierte Diagnosebetriebsablauf in Ansprechen auf die Detektion des zumindest einen transienten Fahrereignisses abgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Detektieren des zumindest eines transienten Fahrereignisses ferner umfasst, dass eine Anzahl detektierter transienter Fahrereignisse mit einer Schwelle für transiente Ereignisse verglichen wird und der zumindest eine rußbasierte Diagnosebetriebsablauf in Ansprechen auf die Anzahl detektierter transienter Fahrereignisse, die die Schwelle für transiente Ereignisse überschreiten, abgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend, dass das zumindest eine transiente Fahrereignis basierend auf zumindest einem einer Luftmenge und einer Kraftstoffmenge, die an den Zylinder (110a. 110b) geliefert werden, detektiert wird.