DE102016108457B4 - Verfahren zum detektieren von undichtigkeiten in einem einlasskrümmer - Google Patents

Verfahren zum detektieren von undichtigkeiten in einem einlasskrümmer Download PDF

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Abstract

Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst:Einstellen aller Einlassventile in jedem Zylinder der Kraftmaschine in Reaktion auf den Unterdruck in einem Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Unterdruck während des Stilllegens der Kraftmaschine erreicht, zu geschlossen; undAngeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer basierend auf einer Änderung eines Unterdruckpegels im Einlasskrümmer.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung bezieht sich im Allgemeinen auf das Detektieren von Undichtigkeiten in einem Einlasskrümmer einer Brennkraftmaschine.
  • Hintergrund/Kurzdarstellung
  • In einer Kraftmaschine können durch ungemessene Luft, die über Undichtigkeiten in einem Einlasskrümmer der Kraftmaschine in die Kraftmaschine eintritt, Luft-Kraftstoff-Verhältnisse verursacht werden, die magerer als erwünscht sind. Ein undichtes Tankentlüftungsventil kann z. B. zusätzliche Luft in den Einlasskrümmer der Kraftmaschine ermöglichen. Alternativ kann ein verschlechterter Luftmassendurchflusssensor außerdem zu Kraftmaschinenbedingungen führen, die magerer als erwünscht sind. Kraftmaschinenbedingungen mit Luft-Kraftstoff-Verhältnissen, die magerer als erwünscht sind, können die Kraftmaschinenleistung verschlechtern und die Emissionen erhöhen. Entsprechend können verschiedene Herangehensweisen verwendet werden, um die Gründe für magere Kraftmaschinenbedingungen zu diagnostizieren.
  • Beispielhafte Diagnoseverfahren können das Detektieren einer Verschlechterung in dem Luftmassendurchflusssensor, dem Abgassensor und/oder der Undichtigkeiten im Tankentlüftungsventil enthalten. Eine weitere beispielhafte Diagnose-Herangehensweise ist von Schnaibel u. a. in US 6 886 399 B2 gezeigt, wobei ein Einlasskrümmerdruck überwacht wird, um eine Undichtigkeit im Einlasskrümmer zu bestimmen. Spezifisch wird der Einlasskrümmerdruck nach dem Stilllegen der Kraftmaschine, und nachdem eine Einlassdrosselklappe geschlossen worden ist, überwacht. Ferner wird eine Luftströmung in den Einlasskrümmer von anderen Quellen, wie z. B. einem Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) und einem Tankentlüftungsventil, außerdem beendet, während die Änderungen des Einlasskrümmerdrucks nach dem Stilllegen der Kraftmaschine überwacht werden. Falls der Einlasskrümmerdruck mit einer höheren Rate als einer vorgegebenen Schwellenrate zunimmt, kann eine Undichtigkeit angegeben werden.
  • Die Erfinder haben hier potentielle Probleme bei der beispielhaften Herangehensweise in US 6 886 399 B2 erkannt. Als ein Beispiel kann die Rate der Zunahme des Einlasskrümmerdrucks nach dem Stilllegen der Kraftmaschine basierend auf einer Position jedes Einlassventils und/oder Auslassventils jedes Zylinders verschieden sein. Falls z. B. die Kraftmaschine stillgelegt wird, wobei sich die Einlass- und Auslassventile mehrerer Zylinder an einer offenen Position befinden, können die Zylinder und der Einlasskrümmer über den Auslasskanal der Atmosphäre ausgesetzt sein. Hier kann die Änderungsrate des Einlasskrümmerdrucks bezüglich der Änderungsrate des Einlasskrümmerdrucks erheblich verschieden sein, wenn weniger Zylinder zur Atmosphäre offen sind. Diese Unterschiede der Änderungsrate des Einlasskrümmerdrucks als solche können Fehler in der Diagnose von Undichtigkeiten im Einlasskrümmer verursachen. Um derartige Fehler zu verringern, kann ein Controller der Kraftmaschine mit Nachschlagtabellen programmiert sein, die eine erwartete Änderungsrate des Einlasskrümmerdrucks basierend auf verschiedenen Positionen sowohl des Einlassventils als auch des Auslassventils jedes Zylinders angeben. Hier kann die Undichtigkeitsdiagnose jedoch sowohl komplizierter und zeitaufwendiger sein als auch einen verringerten Wirkungsgrad aufweisen.
  • Weitere Verfahren und Systeme zum Erkennen von Undichtigkeiten in einem Einlasskrümmer einer Brennkraftmaschine sind aus der DE 10 2010 029 021 A1 , der DE 10 2009 004 527 A1 und der DE 101 47 977 A1 bekannt.
  • Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, Verfahren anzugeben, mit denen die vorstehend beschriebenen Probleme zumindest teilweise behoben werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • In einem Beispiel können die oben beschriebenen Probleme wenigstens teilweise durch ein Verfahren für eine Kraftmaschine behandelt werden, das das Einstellen aller Einlassventile in jedem Zylinder der Kraftmaschine in Reaktion auf den Unterdruck in einem Einlasskrümmer, der während des Stilllegens der Kraftmaschine einen vorgegebenen Unterdruck erreicht, geschlossen und das Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer basierend auf einer Änderung eines Unterdruckpegels im Einlasskrümmer umfasst. In dieser Weise können die Undichtigkeiten im Einlasskrümmer in einer zuverlässigeren Weise detektiert werden.
  • Als ein Beispiel kann eine Undichtigkeitsprüfung für einen Einlasskrümmer in einer Kraftmaschine während eines vorhergesehenen Stilllegens der Kraftmaschine eingeleitet werden. Wenn die Kraftmaschine bis zur Ruhe herunterdreht, kann die Luftströmung in den Einlasskrümmer durch das Schließen sowohl einer Einlassdrosselklappe als auch anderer ergänzender Luftströmungen einschließlich der Abgasrückführung, der Tankentlüftung usw. unterbrochen werden. Die Kolbenbewegung in den Zylindern der Kraftmaschine kann im Einlasskrümmer einen Unterdruck erzeugen. Der Unterdruck im Einlasskrümmer kann überwacht werden, wobei, sobald ein vorgegebener Pegel des Unterdrucks erreicht ist, alle Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine geschlossen eingestellt werden können. Es können z. B. elektromechanische Aktuatoren verwendet werden, um alle Einlassventile zu schließen. In einem weiteren Beispiel können alle Auslassventile aller Zylinder der Kraftmaschine geschlossen eingestellt werden. Eine Änderung des Unterdruckpegels im Einlasskrümmer nach dem Schließen aller Einlassventile kann eine Undichtigkeit angeben. Spezifisch kann eine Abnahme des Unterdruckpegels im Einlasskrümmer einen undichten Einlasskrümmer angeben.
  • In dieser Weise können die Undichtigkeiten im Einlasskrümmer in einer einfacheren Weise mit höherer Genauigkeit bestimmt werden. Durch das Schließen aller Einlassventile (oder aller Auslassventile) aller Zylinder der Kraftmaschine kann der Einlasskrümmer nicht der Atmosphäre ausgesetzt sein, wobei ein Sollpegel des Unterdrucks jedes Mal, wenn der Test eingeleitet wird, im Einlasskrümmer eingeschlossen werden kann. Ferner können durch das Einschließen des gleichen Sollpegels des Unterdrucks im Einlasskrümmer bei jedem Undichtigkeitstest zuverlässigere Ergebnisse erhalten werden. Noch weiter kann der Undichtigkeitstest ausgeführt werden, ohne sich auf Nachschlagtabellen für verschiedene Änderungsraten des Einlasskrümmerdrucks zu stützen. Insgesamt kann der Undichtigkeitstest weniger komplex sein, wobei er effizienter ausgeführt werden kann.
  • Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Schutzumfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • 1 stellt eine schematische Kraftmaschine dar.
    • 2 ist ein schematischer Aufbau eines Hybridfahrzeugsystems.
    • 3 veranschaulicht einen Ablaufplan auf hoher Ebene zum Einleiten eines Undichtigkeitstests eines Einlasskrümmers.
    • 4A und 4B zeigen einen Ablaufplan auf hoher Ebene zum Ausführen des Undichtigkeitstests des Einlasskrümmers gemäß der vorliegenden Offenbarung.
    • 5 ist ein Ablaufplan auf hoher Ebene zum Ausführen des Undichtigkeitstests des Einlasskrümmers in dem Hybridfahrzeugsystem.
    • 6 veranschaulicht einen beispielhaften Undichtigkeitstest in der Kraftmaschine eines Nicht-Hybridfahrzeugs.
    • 7 stellt einen beispielhaften Undichtigkeitstest in der Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs dar.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Bestimmen von Undichtigkeiten in einem Einlasskrümmer eines Kraftmaschinensystems, wie z. B. des beispielhaften Kraftmaschinensystems nach 1. Das Kraftmaschinensystem kann Teil eines Antriebssystems eines Hybridfahrzeugs, wie z. B. des Hybridfahrzeugsystems nach 2, sein. Ein Undichtigkeitstest kann in der Kraftmaschine in Reaktion auf magere Kraftmaschinenbedingungen, die in der Kraftmaschine detektiert werden, eingeleitet werden (3). Der Undichtigkeitstest als solcher kann das Erzeugen eines Unterdrucks im Einlasskrümmer, wenn die Kraftmaschine bis zur Ruhe stillgelegt wird (die 4A, 4B), sowohl durch das Schließen einer Einlassdrosselklappe als auch durch das Beenden der Luftströmung von anderen Quellen enthalten. In Reaktion auf den Unterdruck im Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Pegel erreicht, können alle Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine völlig geschlossen werden. In einer nockenlosen Kraftmaschine können die Einlassventile über einen elektromechanischen Aktuator geschlossen eingestellt werden. In einem Hybridfahrzeug können die Einlassventile durch das Drehen der Kraftmaschine unter Verwendung eines Generators in dem Hybridfahrzeugsystem geschlossen eingestellt werden (5). Es können alternative Herangehensweisen, um die Kraftmaschine von der Atmosphäre abzudichten, verwendet werden, wie z. B. zusätzliche Ventile usw. Der Unterdruck im Einlasskrümmer als solcher kann im Wesentlichen auf dem vorgegebenen Pegel gehalten werden, es sei denn, dass eine Undichtigkeit im Einlasskrümmer vorhanden ist. Hier wird eine Undichtigkeit festgestellt, wenn der Unterdruck im Einlasskrümmer innerhalb eines Schwellenzeitraums unter einen Schwellenwert abnimmt (6). Ein beispielhafter Undichtigkeitstest für ein Hybridfahrzeugsystem ist in 7 dargestellt.
  • Hinsichtlich der hier verwendeten Terminologie kann ein Unterdruck außerdem als ein „negativer Druck“ bezeichnet werden. Sowohl der Unterdruck als auch der negative Druck beziehen sich auf einen Druck, der tiefer als der Atmosphärendruck ist.
  • 1 stellt ein Beispiel einer Verbrennungskammer 14 oder eines Zylinders 14 einer Brennkraftmaschine 10 dar. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einer Bedienungsperson 130 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert sein. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder 14 (der hier außerdem als die Verbrennungskammer 14 bezeichnet wird) der Kraftmaschine 10 kann die Verbrennungskammerwände 136 enthalten, in denen ein Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an eine Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein (nicht gezeigtes) Getriebesystem an wenigstens ein Antriebsrad des Passagierfahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein (nicht gezeigter) Startermotor über eine (nicht gezeigte) Schwungscheibe an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
  • Der Zylinder 14 kann Einlassluft über einen Einlasskanal 142 und einen Einlasskrümmer 144 empfangen. Der Einlassluftkanal 142 und der Einlasskrümmer 144 können zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit weiteren Zylindern der Kraftmaschine 10 in Verbindung stehen. In einigen Beispielen können einer oder mehrere der Einlasskanäle eine (nicht gezeigte) Ladevorrichtung, wie z. B. einen Turbolader oder einen Lader, enthalten.
  • Der Auslasskrümmer 148 kann die Abgase zusätzlich zu dem Zylinder 14 von den anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 empfangen. Es ist gezeigt, dass ein Abgassensor 128 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 178 an den Auslasskanal 158 gekoppelt ist. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren ausgewählt sein, um eine Angabe des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Abgase bereitzustellen, wie z. B. ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO-(universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoff-), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder EGO- (wie dargestellt ist), ein HEGO- (ein erwärmter EGO-), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein.
  • Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile enthalten. Es ist z. B. gezeigt, dass der Zylinder 14 wenigstens ein Einlass-Tellerventil 150 und wenigstens ein Auslass-Tellerventil 156 enthält, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders 14 befinden. In einigen Beispielen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 einschließlich des Zylinders 14 wenigstens zwei Einlass-Tellerventile und wenigstens zwei Auslass-Tellerventile enthalten, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders befinden. Der Einlasskrümmer 144 kann über das Einlassventil 150 mit dem Zylinder 14 in Fluidverbindung stehen.
  • Das Einlassventil 150 kann durch den Controller 12 über einen Aktuator 152 gesteuert sein. Ähnlich kann das Auslassventil 156 durch den Controller 12 über einen Aktuator 154 gesteuert sein. Während einiger Bedingungen kann der Controller 12 die den Aktuatoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und das Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Positionen des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 können durch jeweilige (nicht gezeigte) Ventilpositionssensoren bestimmt werden. Die Aktuatoren 152 und 154 können vom elektrischen Ventilbetätigungstyp sein. In einem weiteren Beispiel können die Aktuatoren 152 und 154 elektromechanische Aktuatoren sein. Die Kraftmaschine 10 als solche kann eine nockenlose Kraftmaschine sein. Hier kann das Öffnen und das Schließen der Einlass- und Auslassventile in einer elektromechanischen Weise ausgeführt werden. Spezifisch können jedes Einlassventil und jedes Auslassventil jedes Zylinders von der Drehung der Kurbelwelle 140 unabhängig geöffnet und/oder geschlossen werden. Mit anderen Worten, jedes Einlassventil in der nockenlosen Kraftmaschine kann ein nockenloses Einlassventil sein, wobei jedes Auslassventil der nockenlosen Kraftmaschine ein nockenloses Auslassventil sein kann. In einem alternativen Beispiel kann die Kraftmaschine 10 Ventilaktuatoren, die vom Nockenbetätigungstyp sind, oder eine Kombination daraus, um eine variable Ventilzeitsteuerung zu ermöglichen, enthalten. Ein Hybridfahrzeugsystem, wie z. B. das, das in 2 gezeigt ist, kann eine Kraftmaschine enthalten, die Nockenwellen enthält, um die Einlassventile und die Auslassventile zu steuern. Alternativ kann das Hybridfahrzeugsystem nach 2 eine nockenlose Kraftmaschine enthalten.
  • In einem Beispiel kann der Zylinder 14 alternativ ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert ist, und ein Auslassventil, das über eine Nockenbetätigung, einschließlich des Nockenkurvenschaltens (CPS), der variablen Ventilzeitsteuerung (WT) und/oder der variablen Nockenzeitsteuerung (VCT), gesteuert ist, enthalten. In anderen Beispielen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktuator oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktuator oder ein Betätigungssystem mit variabler Ventilzeitsteuerung gesteuert sein.
  • Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, das das Verhältnis der Volumina ist, wenn sich der Kolben 138 am unteren Totpunkt befindet, bis zum oberen Totpunkt. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch vergrößert sein. Dies kann z. B. geschehen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Falls eine Direkteinspritzung verwendet wird, kann das Verdichtungsverhältnis aufgrund ihrer Wirkung auf das Kraftmaschinenklopfen außerdem vergrößert sein.
  • In einigen Beispielen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zum Einleiten der Verbrennung enthalten. Das Zündsystem 190 kann der Verbrennungskammer 14 in Reaktion auf ein Zündvorverstellungssignal SA von dem Controller 12 unter ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann jedoch die Zündkerze 192 weggelassen sein, wie z. B. wo die Kraftmaschine 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch die Einspritzung des Kraftstoffs einleiten kann, wie es bei einigen Diesel-Kraftmaschinen der Fall sein kann.
  • In einigen Beispielen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen konfiguriert sein, um ihm Kraftstoff bereitzustellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 eine Kraftstoffeinspritzdüse 166 enthält. Die Kraftstoffeinspritzdüse 166 kann konfiguriert sein, den von einem Kraftstoffsystem 40 empfangenen Kraftstoff zuzuführen. Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt ist, um den Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW, das über einen elektronischen Treiber 169 von dem Controller 12 empfangen wird, direkt in ihn einzuspritzen. In dieser Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 166 das bereit, was als die Direkteinspritzung des Kraftstoffs in den Zylinder 14 bekannt ist. Während 1 zeigt, dass die Einspritzdüse 166 an einer Seite des Zylinders 14 positioniert ist, kann sie sich alternativ über dem Kolben, z. B. in der Nähe der Position der Zündkerze 192, befinden. Eine derartige Position kann, wenn die Kraftmaschine mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, aufgrund der geringeren Flüchtigkeit einiger Kraftstoffe auf Alkoholbasis die Mischung und die Verbrennung verbessern. Alternativ kann sich die Einspritzdüse über dem und in der Nähe des Einlassventils befinden, um die Mischung zu verbessern. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 166 von einem Kraftstofftank eines Kraftstoffsystems 40 über eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler zugeführt werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Drucksensor aufweisen, der dem Controller 12 ein Signal bereitstellt.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 14 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse enthalten, die in einer Konfiguration, die das bereitstellt, was als die Kanaleinspritzung des Kraftstoffs in die Einlassöffnung stromaufwärts der Verbrennungskammer 14 bekannt ist, im Einlasskrümmer 144 angeordnet ist.
  • Es ist gezeigt, dass der Einlasskrümmer 144 mit einer Einlassdrosselklappe 162, die eine Drosselklappenplatte 164 aufweist, in Verbindung steht. In diesem speziellen Beispiel kann die Position der Drosselklappenplatte 164 durch den Controller 12 über ein Signal, das einem Elektromotor oder Aktuator (der in 1 nicht gezeigt ist), der in der Einlassdrosselklappe 162 enthalten ist, bereitgestellt wird, variiert werden, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. Die Position der Einlassdrosselklappe kann durch den Elektromotor über eine Welle variiert werden. Die Einlassdrosselklappe 162 kann die Luftströmung von dem Einlasskanal 142 zum Einlasskrümmer 144 und zur Verbrennungskammer 14 (und anderen Kraftmaschinenzylindern) steuern. Die Position der Drosselklappenplatte 164 kann dem Controller 12 durch ein Drosselklappenpositionssignal TP von einem Drosselklappenpositionssensor 163 bereitgestellt werden.
  • Ferner kann in der dargestellten Ausführungsform ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen Sollanteil des Abgases vom Auslasskanal 158 über einen AGR-Kanal 176 zum Einlasskrümmer 144 leiten. Die bereitgestellte Menge der AGR kann durch den Controller 12 über ein AGR-Ventil 174 variiert werden. Durch das Einleiten von Abgas in die Kraftmaschine 10 wird die Menge des verfügbaren Sauerstoffs für die Verbrennung verringert, wobei dadurch z. B. die Flammentemperaturen der Verbrennung verringert werden und die Bildung von NOx verringert wird. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemischs innerhalb der Verbrennungskammer zu regeln und folglich ein Verfahren zum Steuern der Zeitsteuerung der Zündung während einiger Verbrennungsmodi bereitzustellen. Während einiger Bedingungen kann ferner durch das Steuern der Auslassventil-Zeitsteuerung, wie z. B. durch das Steuern eines Mechanismus zur variablen Ventilzeitsteuerung, ein Anteil der Verbrennungsgase in der Verbrennungskammer beibehalten oder eingeschlossen werden.
  • Der Kraftstoffsystemkanister 22 (der außerdem als Kanister 22 bezeichnet wird) ist fluidtechnisch an einen oder mehrere Kraftstofftanks des Kraftstoffsystems 40 gekoppelt. Der Kanister 22 kann mit einem geeigneten Adsorptionsmittel zum vorübergehenden Auffangen sowohl der Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdampfter Kohlenwasserstoffe), die während der Betankungsoperationen des Kraftstofftanks erzeugt werden, als auch der täglichen Dämpfe gefüllt sein. In einem Beispiel ist das verwendete Adsorptionsmittel Aktivkohle. Wenn die Tankentlüftungsbedingungen erfüllt sind, wie z. B. wenn der Kanister gesättigt ist, können die in dem Kraftstoffsystemkanister 22 gelagerten Dämpfe durch das Öffnen des Tankentlüftungsventils 168 über die Entleerungsleitung 182 zum Einlasskrümmer 144 entleert werden. Die entleerten Kraftstoffdämpfe können dann für die Verbrennung in den Zylinder 14 gezogen werden. Während ein einziger Kanister 22 gezeigt ist, wird erkannt, dass das Kraftstoffsystem 40 irgendeine Anzahl von Kanistern enthalten kann.
  • Der Kanister 22 enthält ferner eine Entlüftungsleitung 184 (die hier außerdem als eine Frischluftleitung bezeichnet wird) zum Leiten von Gasen aus dem Kanister 22 zur Atmosphäre, wenn die Kraftstoffdämpfe von den Kraftstofftanks des Kraftstoffsystems 40 gelagert oder aufgefangen werden. Die Entlüftungsleitung 184 kann außerdem ermöglichen, dass Frischluft in den Kraftstoffsystemkanister 22 gezogen wird, wenn die gelagerten Kraftstoffdämpfe über die Entleerungsleitung 182 und das Tankentlüftungsventil 168 zum Kraftmaschineneinlass 144 entleert werden. Die Entlüftungsleitung 184 kann ein Kanisterentlüftungsventil 186 enthalten, um eine Strömung von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 22 und der Atmosphäre einzustellen. Das Kanisterentlüftungsventil kann außerdem für Diagnoseroutinen verwendet werden. Wenn das Entlüftungsventil enthalten ist, kann es während der Kraftstoffdampf-Lageroperationen (z. B. während der Betankung des Kraftstofftanks und während die Kraftmaschine nicht läuft) geöffnet sein, so dass die Luft, von der die Kraftstoffdämpfe entfernt sind, nachdem sie durch den Kanister hindurchgegangen ist, zur Atmosphäre ausgestoßen werden kann. Gleichermaßen kann das Entlüftungsventil während der Entleerungsoperationen (z. B. während der Kanisterregeneration und während die Kraftmaschine läuft) geöffnet sein, um eine Strömung von Frischluft zu ermöglichen, um die in dem Kanister gelagerten Kraftstoffdämpfe zu entfernen. Durch das Schließen des Kanisterentlüftungsventils 186 kann der Kraftstofftank (können die Kraftstofftanks) während eines Kraftstoffsystem-Undichtigkeitstests von der Atmosphäre isoliert werden.
  • Wie oben beschrieben worden ist, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine. Als solcher kann jeder Zylinder ähnlich seinen eigenen Satz aus Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzdüse(n), einer Zündkerze usw. enthalten. Es wird erkannt, dass die Kraftmaschine 10 irgendeine geeignete Anzahl von Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylindern, enthalten kann. Jeder dieser Zylinder kann ferner einige oder alle der verschiedenen Komponenten enthalten, die unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben worden sind und die in 1 dargestellt sind. Noch weiter kann die Kraftmaschine 10 eine Reihenzylinder-Kraftmaschine sein, wobei ihre Zylinder in einer Reihenweise angeordnet sind. Alternativ können die Zylinder der Kraftmaschine 10 in einer V-Weise angeordnet sein, wobei die Kraftmaschine 10 eine von einer V-6-, V-8-, V-12- usw. Kraftmaschine sein kann.
  • Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, die Eingabe-/Ausgabe-Ports 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein nichtflüchtiger Festwertspeicher-Chip 110 zum Speichern ausführbarer Anweisungen gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 112, einen Haltespeicher 114 und einen Datenbus enthält. Der Controller 12 kann zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassendurchflusses (MAF) von einem Luftmassendurchflusssensor 122; einer Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 118 gekoppelten Temperatursensor 116; eines Profil-Zündungs-Ansprechsignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappenpositionssensor; und eines Krümmerabsolutdrucksignals (MAP) von einem Sensor 124. Das Kraftmaschinen-Drehzahlsignal, RPM, kann durch den Controller 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Unterdrucks oder des Drucks in dem Einlasskrümmer bereitzustellen.
  • Der Controller 12 kann außerdem eine Eingabe von der Gangwahlvorrichtung 170 empfangen. Eine Bedienungsperson 130 des Fahrzeugs kann einen Gang des Getriebes durch das Einstellen der Position der Gangwahlvorrichtung 170 einstellen. In einem Beispiel kann, wie dargestellt ist, die Gangwahlvorrichtung 170 fünf Positionen aufweisen (eine PRNDL-Gangwahlvorrichtung), wobei jedoch andere Ausführungsformen außerdem möglich sein können. Wie in der Technik bekannt ist, repräsentiert das Auswählen des P-Gangs eine Parkposition für ein Fahrzeug, während der Gang D angibt, dass das Fahrzeug gefahren werden kann.
  • Der Controller 12 kann Signale von den verschiedenen Sensoren nach 1 empfangen und die verschiedenen Aktuatoren nach 1 verwenden, um den Kraftmaschinenbetrieb basierend auf den empfangenen Signalen und den Anweisungen, die in einem Speicher des Controllers gespeichert sind, einzustellen. Beispielhafte Aktuatoren enthalten das AGR-Ventil 174, die Kraftstoffeinspritzdüse 166, das Tankentlüftungsventil 168 und die Einlassdrosselklappe 162. In einer nockenlosen Kraftmaschine können zusätzliche beispielhafte Aktuatoren elektromechanische Aktuatoren enthalten, die das Öffnen und/oder das Schließen aller Einlass- und Auslassventile aller Zylinder steuern. Der Controller 12 kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten basierend auf Anweisungen oder Code, die darin entsprechend einer oder mehreren Routinen, wie z. B. der beispielhaften Steuerroutinen, die hier bezüglich der 3, 4A und 4B und 5 beschrieben sind, programmiert sind, auslösen.
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugantriebssystems 200. Das Fahrzeugantriebssystem 200 enthält eine kraftstoffverbrennende Kraftmaschine 10 und einen Motor 220. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst die Kraftmaschine 10 eine Brennkraftmaschine und umfasst der Motor 220 einen Elektromotor. Die Kraftmaschine 10 als solche, die in dem Fahrzeugantriebsystem 200 enthalten ist, kann die gleiche wie die Kraftmaschine 10 nach 1 sein. Deshalb können einige Komponenten, die vorher in 1 eingeführt worden sind, ähnlich nummeriert sein.
  • Der Motor 220 kann konfiguriert sein, eine andere Energiequelle als die Kraftmaschine 10 zu verwenden oder zu verbrauchen. Die Kraftmaschine 10 kann z. B. einen flüssigen Kraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Kraftmaschinenausgabe zu erzeugen, während der Motor 220 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Motorausgabe zu erzeugen. Das Fahrzeug mit dem Antriebssystem 200 als solches kann als ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) bezeichnet werden. Spezifisch ist das hier dargestellte Antriebssystem 200 ein Einsteck-Hybridelektrofahrzeug (PHEV). Die PHEVs sind aufgrund ihrer beträchtlich verringerten Abgasemissionen als Fahrzeuge mit teilweise null Emissionen (partial zero emission vehicles - PZEVs) klassifiziert.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 200 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs in einer Vielzahl verschiedener Modi betrieben werden. Einige dieser Modi können es ermöglichen, dass die Kraftmaschine 10 in einem ausgeschalteten Zustand (oder einem deaktivierten Zustand) gehalten wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff in der Kraftmaschine unterbrochen ist. Unter ausgewählten Betriebsbedingungen kann der Motor 220 z. B. das Fahrzeug über das Antriebsrad 232 antreiben, während die Kraftmaschine 10 deaktiviert ist.
  • Während anderer Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 10 deaktiviert sein, während der Motor 220 betrieben wird, um eine Energiespeichervorrichtung 250 über eine Rückgewinnungsbremsung zu laden. Dabei kann der Motor 220 Raddrehmoment vom Antriebsrad 232 empfangen und die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie für die Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 250 umsetzen. Folglich kann der Motor 220 in einigen Ausführungsformen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Ausführungsformen kann jedoch stattdessen eine dedizierte Energieumsetzungsvorrichtung, hier ein Generator 260, das Raddrehmoment von dem Antriebsrad 232 empfangen und die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie für die Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 250 umsetzen. Die Energiespeichervorrichtung 250 kann z. B. eine Systembatterie oder ein Satz von Batterien sein.
  • Während noch anderer Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 10 durch das Verbrennen von Kraftstoff, der von dem Kraftstoffsystem 40 empfangen wird, betrieben werden. Die Kraftmaschine 10 kann z. B. betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 232 anzutreiben, während der Motor 220 deaktiviert ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl die Kraftmaschine 10 als auch der Motor 220 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 232 anzutreiben. Eine Konfiguration, in der sowohl die Kraftmaschine als auch der Motor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als ein Paralleltyp-Fahrzeugantriebssystem bezeichnet werden. Es wird angegeben, dass in einigen Ausführungsformen der Motor 220 das Fahrzeug über einen ersten Satz von Antriebsrädern antreiben kann, während die Kraftmaschine 10 das Fahrzeug über einen zweiten Satz von Antriebsrädern antreiben kann.
  • In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeugantriebssystem 200 als ein Reihentyp-Fahrzeugantriebssystem konfiguriert sein, wobei die Kraftmaschine die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Stattdessen kann die Kraftmaschine 10 betrieben werden, um den Motor 220 mit Energie zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 232 antreiben kann. Während ausgewählter Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 10 z. B. den Generator 260 antreiben, der wiederum elektrische Energie dem Motor 220 und/oder der Energiespeichervorrichtung 250 zuführen kann. Als ein weiteres Beispiel kann die Kraftmaschine 10 betrieben werden, um den Motor 220 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Kraftmaschinenausgabe in elektrische Energie umzusetzen, wobei die elektrische Energie für die spätere Verwendung durch den Motor in der Energiespeichervorrichtung 250 gespeichert werden kann. Das Fahrzeugantriebssystem kann konfiguriert sein, in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen zwischen zwei oder mehr der oben beschriebenen Betriebsmodi überzugehen.
  • Das Kraftstoffsystem 40 kann einen oder mehrere Kraftstofflagertanks 244 enthalten, um Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs zu lagern und um der Kraftmaschine 10 Kraftstoff bereitzustellen. Der Kraftstofftank 244 kann z. B. einen oder mehrere flüssige Kraftstoffe lagern, einschließlich: Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffen, aber nicht darauf eingeschränkt. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs als eine Mischung aus zwei oder mehr verschiedenen Kraftstoffen gelagert sein. Der Kraftstofftank 244 kann z. B. konfiguriert sein, eine Mischung aus Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder eine Mischung aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu lagern, wobei diese Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen der Kraftmaschine 10 zugeführt werden können. Es können noch andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen der Kraftmaschine 10 zugeführt werden, wo sie in der Kraftmaschine verbrannt werden können, um eine Kraftmaschinenausgabe zu erzeugen. Die Kraftmaschinenausgabe kann verwendet werden, um das Fahrzeug anzutreiben und/oder um die Energiespeichervorrichtung 250 über den Motor 220 oder den Generator 260 nachzuladen.
  • Der Kraftstofftank 244 kann einen Kraftstoffpegelsensor 246 enthalten, der einen Schwimmer umfassen kann, der mit einem variablen Widerstand verbunden ist, um ein Signal hinsichtlich eines Kraftstoffpegels in dem Tank an den Controller 12 zu senden. Der Pegel des in dem Kraftstofftank 244 gelagerten Kraftstoffs (wie er z. B. durch den Kraftstoffpegelsensor identifiziert wird) kann z. B. über eine Kraftstoffanzeige oder eine Anzeigeleuchte (die nicht gezeigt sind) auf einer Instrumententafel des Fahrzeugsystems zu der Bedienungsperson des Fahrzeugs übertragen werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 200 kann eine Tankklappe 262 enthalten, die sich an einer äußeren Karosserie des Fahrzeugs befindet, um Kraftstoff von einer externen Kraftstoffquelle zu empfangen. Die Tankklappe 262 kann während der meisten Betriebsbedingungen des Fahrzeugs verriegelt gehalten werden, um die Kraftstofftankdämpfe zurückzuhalten und die Freisetzung der Kraftstofftank-Kohlenwasserstoffe in die Umgebung zu verringern. Das Kraftstoffsystem 40 kann periodisch Kraftstoff von der externen Kraftstoffquelle empfangen. Weil jedoch die Kraftmaschine 10 periodisch in einen deaktivierten Zustand (oder in einen Modus mit ausgeschalteter Kraftmaschine) gesetzt wird, in dem der Verbrauch von Kraftstoff in der Kraftmaschine signifikant verringert oder unterbrochen ist, können zwischen aufeinanderfolgenden Kraftstofftank-Nachfüllereignissen lange Dauern vergehen. Während des Nachfüllens des Kraftstofftanks kann Kraftstoff von einer Kraftstoff-Zapfvorrichtung 275 über eine Betankungsleitung 248, die einen Durchgang von der Tankklappe 262 bildet, in den Kraftstofftank gepumpt werden.
  • Die im Kraftstofftank 244 aufgrund der täglichen Ereignisse und der Betankungsereignisse erzeugten Kraftstoffdämpfe können zu dem Kanister 22 geleitet und in dem Kanister 22 gelagert werden. Der Kanister kann ein Adsorptionsmittel zum Lagern der empfangenen Kraftstoffdämpfe enthalten. Während ausgewählter Betriebsbedingungen der Kraftmaschine können die Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister desorbiert und für die Entleerung in einen Kraftmaschineneinlass freigesetzt werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 200 kann ein Hilfssystem 265 enthalten. Das Hilfssystem kann z. B. ein Fahrzeugnavigationssystem (wie z. B. ein GPS) oder ein Unterhaltungssystem (z. B. ein Radio, ein DVD-Spieler, ein Stereosystem usw.) sein. In einem Beispiel, in dem das Hilfssystem ein Fahrzeugnavigationssystem ist, können Orts- und Zeitdaten zwischen dem Controller 12 des Fahrzeugs und einem globalen Positionierungssatelliten über drahtlose Kommunikation übertragen werden.
  • Der Controller 12 kann mit der Kraftmaschine 10 und/oder dem Motor 220 und/oder dem Kraftstoffsystem 40 und/oder der Energiespeichervorrichtung 250 und/oder dem Generator 260 in Verbindung stehen. Der Controller 12 kann spezifisch eine Rückkopplung von der Kraftmaschine 10 und/oder dem Motor 220 und/oder dem Kraftstoffsystem 40 und/oder der Energiespeichervorrichtung 250 und/oder dem Generator 260 empfangen und in Reaktion Steuersignale an eines oder mehrere von ihnen senden. Der Controller 12 kann außerdem eine Angabe einer von der Bedienungsperson angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einer Bedienungsperson 130 des Fahrzeugs empfangen. Der Controller 12 kann z. B. eine Rückkopplung von dem Pedalpositionssensor 134, der mit dem Fahrpedal 132 in Verbindung steht, empfangen. Das Pedal 132 kann sich schematisch auf ein Fahrpedal (wie gezeigt ist) oder ein Bremspedal beziehen.
  • Die Energiespeichervorrichtung 250 kann eine oder mehrere Batterien und/oder einen oder mehrere Kondensatoren enthalten. Die Energiespeichervorrichtung 250 kann konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die zu anderen elektrischen Lasten, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, (mit Ausnahme des Motors), einschließlich eines Kabinenheizungs- und Klimatisierungssystems (z. B. eines HVAC-Systems), eines Kraftmaschinen-Startsystems (z. B. eines Startermotors), der Scheinwerfer, der Audio- und Videosysteme der Kabine usw., zugeführt werden kann.
  • Die Energiespeichervorrichtung 250 kann periodisch elektrische Energie von einer externen Leistungsquelle 280, die sich nicht in dem Fahrzeug befindet, empfangen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 200 als ein Einsteck-Hybridelektrofahrzeug (Einsteck-HEV) konfiguriert sein, wobei elektrische Energie von einer Leistungsquelle 280 über ein Übertragungskabel 282 für elektrische Energie der Energiespeichervorrichtung 250 zugeführt werden kann. Während einer Nachladeoperation der Energiespeichervorrichtung 250 von der Leistungsquelle 280 kann das elektrische Übertragungskabel 282 die Energiespeichervorrichtung 250 und die Leistungsquelle 280 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 282 zwischen der Leistungsquelle 280 und der Energiespeichervorrichtung 250 getrennt sein.
  • In weiteren Ausführungsformen kann das elektrische Übertragungskabel 282 weggelassen sein, wobei die elektrische Energie von der Leistungsquelle 280 drahtlos an der Energiespeichervorrichtung 250 empfangen werden kann. Die Energiespeichervorrichtung 250 kann z. B. elektrische Energie über elektromagnetische Induktion und/oder Funkwellen und/oder elektromagnetische Resonanz von der Leistungsquelle 280 empfangen. Es sollte erkannt werden, dass irgendeine geeignete Herangehensweise als solche für das Nachladen der Energiespeichervorrichtung 250 von der externen Leistungsquelle 280 verwendet werden kann. In dieser Weise kann der Motor 220 das Fahrzeug unter Verwendung einer Energiequelle antreiben, die anders als der durch die Kraftmaschine 10 verwendete Kraftstoff ist.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Kraftmaschine 10 für die selektive Deaktivierung konfiguriert sein. Die Kraftmaschine 10 kann in Reaktion auf die Leerlauf-Stopp-Bedingungen selektiv deaktivierbar sein. Darin kann die Kraftmaschine in Reaktion darauf, dass irgendeine oder alle der Leerlauf-Stopp-Bedingungen erfüllt sind, durch das Deaktivieren der Kraftstoffeinspritzdüsen der Zylinder selektiv deaktiviert werden. Die Leerlauf-Stopp-Bedingungen als solche können als erfüllt betrachtet werden, falls die Kraftmaschine verbrennt, während eine Systembatterie (oder eine Energiespeichervorrichtung) ausreichend geladen ist, falls die Hilfslasten der Kraftmaschine (z. B. die Klimatisierungsanforderungen) niedrig sind, sich die Kraftmaschinentemperaturen (die Einlasstemperatur, die Katalysatortemperatur, die Kühlmitteltemperatur usw.) innerhalb ausgewählter Temperaturbereiche befinden, wo eine weitere Regelung nicht erforderlich ist, und das vom Fahrer angeforderte Drehmoment oder die Leistungsanforderung ausreichend niedrig ist. In Reaktion darauf, dass die Leerlauf-Stopp-Bedingungen erfüllt sind, kann die Kraftmaschine über die Deaktivierung von Kraftstoff und Funken selektiv und automatisch deaktiviert werden. Die Kraftmaschine kann dann beginnen, sich bis zur Ruhe zu drehen.
  • Während des Stilllegens der Kraftmaschine kann sich die Kraftmaschine bis zu einer ausgewählten Position, die den Neustart der Kraftmaschine, z. B. einen Warmstart, verbessert, gedreht werden und an dieser ausgewählten Position stillgelegt werden. Einer der Zylinder kann z. B. so positioniert werden, dass er sich in einem Verdichtungstakt befindet. Wenn der Controller bestimmt, dass ein Neustart der Kraftmaschine bevorstehend ist, wird folglich Kraftstoff in diesen Zylinder eingespritzt und wird das Luft- und Kraftstoffgemisch gezündet, um eine unmittelbare Reaktion bereitzustellen. Falls in einem weiteren Beispiel ein Kaltstart erwartet wird, kann die Kraftmaschine zu einer Position gedreht werden, die von der verschieden ist, die für den Warmstart verwendet wird. Die Zylinder können z. B. so positioniert werden, dass ein oder mehrere Auslassventile völlig geschlossen sind, um einen verringerten Druck im Einlasskrümmer bei einem anschließenden Kaltstart zu ermöglichen.
  • In der Kraftmaschine 10 können Kraftmaschinenbedingungen, die magerer als erwünscht sind, auftreten, wenn ungemessene Luft in den Einlasskrümmer der Kraftmaschine 10 durchgelassen wird. Die Quellen derartiger ungemessener Luft können ein verschlechtertes AGR-Ventil, eine verschlechterte CPV, eine Verschlechterung der in Beziehung stehenden Schläuche usw. enthalten. Die Kraftmaschinenbedingungen, die magerer als erwünscht sind, können außerdem aufgrund eines verschlechterten MAF-Sensors und/oder einer Verschlechterung in einem EGO-Sensor auftreten. Die Undichtigkeiten im Einlasskrümmer als solche können außerdem ungemessene Luft in die Kraftmaschine lassen. Die Undichtigkeiten im Einlasskrümmer können durch das Erzeugen eines Unterdruck-Sollpegels im Einlasskrümmer während eines Stilllegens der Kraftmaschine und das Überwachen einer Änderung des Unterdruckpegels, nachdem der Einlasskrümmer durch das Schließen entweder aller Einlassventile aller Zylinder oder aller Auslassventile aller Zylinder der Kraftmaschine von der Atmosphäre isoliert ist, diagnostiziert werden. Der Undichtigkeitstest kann nur eingeleitet werden, nachdem in der Kraftmaschine Kraftmaschinenbedingungen, die magerer als erwünscht sind, detektiert worden sind, wie im Folgenden bezüglich 3 gezeigt wird.
  • 3 enthält eine beispielhafte Routine 300 zum Bestimmen der Einleitung eines Undichtigkeitstests für einen Einlasskrümmer einer Kraftmaschine, wie z. B. der Kraftmaschine 10 nach den 1 und 2. Die Routine 300 als solche wird in Bezug auf die in den 1 und 2 gezeigten Systeme beschrieben, wobei aber erkannt werden sollte, dass ähnliche Routinen mit anderen Systemen verwendet werden können, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Spezifisch wird der Undichtigkeitstest durch die Routine 300 nur eingeleitet, nachdem Kraftmaschinenbedingungen, die magerer als erwünscht sind, detektiert worden sind. Mit anderen Worten, falls sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Kraftmaschine im Wesentlichen auf einem Sollverhältnis befindet, kann der Undichtigkeitstest für den Einlasskrümmer nicht aktiviert werden.
  • Die Anweisungen zum Ausführen der Routine 300 und des Rests der hier enthaltenen Routinen (z. B. der Routinen 400 und 500) können durch einen Controller, wie z. B. den Controller 12 nach den 1 und 2, basierend auf den Anweisungen, die in einem Speicher des Controllers gespeichert sind, und im Zusammenhang mit den Signalen, die von den Sensoren des Kraftmaschinensystems, wie z. B. den Sensoren, die oben bezüglich 1 beschrieben worden sind, empfangen werden, ausgeführt werden. Der Controller kann die Kraftmaschinenaktuatoren des Kraftmaschinensystems verwenden, um den Kraftmaschinenbetrieb gemäß den im Folgenden beschriebenen Routinen einzustellen.
  • Bei 302 schätzt die Routine 300 die vorhandenen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine. Die Betriebsbedingungen können gemessen, geschätzt oder gefolgert werden und können sowohl Bedingungen, wie z. B. die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, den MAP, als auch die Fahrzeugbedingungen, wie z. B. den Kraftstoffpegel, den Ladungszustand des Kraftstoffdampfkanisters usw. enthalten. Als Nächstes bestimmt die Routine 300 bei 304, ob eine magere Kraftmaschinenbedingung detektiert worden ist. Eine magere Kraftmaschinenbedingung kann basierend auf der Ausgabe eines EGO-Sensors bestimmt werden. Ein Diagnosecode einer mageren Kraftmaschine kann gesetzt werden, falls die Sensorausgabe angibt, dass sich ein Abgassauerstoffgehalt während einer vorher bestimmten Dauer über einem Schwellenwert befindet. Falls keine magere Kraftmaschinenbedingung detektiert wird, geht die Routine 300 zu 306 weiter, um die Kraftmaschinenbedingungen aufrechtzuerhalten. Dann kann die Routine 300 enden.
  • Falls jedoch bei 304 eine magere Kraftmaschinenbedingung bestätigt wird, geht die Routine 300 zu 308 weiter, um zu bestimmen, dass ein Undichtigkeitstest für den Einlasskrümmer (IM) bei einem folgenden Stilllegen der Kraftmaschine erwünscht ist. Spezifisch bestimmt die Routine 300, dass der Undichtigkeitstest für den Einlasskrümmer aktiviert wird, wenn die Kraftmaschine nach der Detektion der mageren Kraftmaschinenbedingung stillgelegt wird. Der Undichtigkeitstest für den Einlasskrümmer wird im Folgenden bezüglich der 4A und 4B beschrieben. Dann endet die Routine 300.
  • Die 4A und 4B stellen die Routine 400 dar, die den Undichtigkeitstest für den Einlasskrümmer gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Die Routine 400 als solche kann aktiviert werden, nachdem eine magere Kraftmaschinenbedingung detektiert worden ist, wie z. B. durch die Routine 300 nach 3.
  • Die Routine 400 wird in Bezug auf die in den 1 und 2 gezeigten Systeme beschrieben, es sollte aber erkannt werden, dass ähnliche Routinen mit anderen Systemen verwendet werden können, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Spezifisch wird ein vorgegebener Unterdruckpegel im Einlasskrümmer der Kraftmaschine erzeugt, wobei eine Änderung des Pegels des Unterdrucks zum Detektieren von Undichtigkeiten überwacht wird. Der vorgegebene Unterdruckpegel wird durch das Schließen einer Einlassdrosselklappe, eines AGR-Ventils, eines CPV usw. während des Stilllegens der Kraftmaschine bis zur Ruhe erzeugt. Sobald der vorgegebene Unterdruckpegel erreicht worden ist, werden alle Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine geschlossen eingestellt (und aufrechterhalten), um den vorgegebenen Unterdruckpegel aufrechtzuerhalten. Falls im Einlasskrümmer eine Undichtigkeit vorhanden ist, verringert sich der Unterdruckpegel im Einlasskrümmer von dem vorgegebenen Pegel.
  • Bei 402 bestimmt die Routine 400, ob die Kraftmaschine aktiviert und „EINGESCHALTET“ ist. Die Kraftmaschine als solche kann rotieren und verbrennen, wenn sie „EINGESCHALTET“ ist. Falls bestimmt wird, dass die Kraftmaschine nicht aktiviert ist, geht die Routine 400 zu 404 weiter, um den vorhandenen Kraftmaschinenstatus aufrechtzuerhalten, wobei sie dann endet. Die Kraftmaschine als solche kann nicht aktiviert sein, wenn sie stillgelegt ist und sich in Ruhe befindet. In einem Hybridfahrzeug kann die Kraftmaschine z. B. „AUSGESCHALTET“ sein und kann deaktiviert sein, wenn das Hybridfahrzeug hauptsächlich durch einen Motor angetrieben ist. In einem Fahrzeug, in dem die Kraftmaschine mit einem Leerlauf-Stopp-System (das außerdem als ein Start-Stopp-System bezeichnet wird) ausgerüstet ist, kann die Kraftmaschine deaktiviert werden, wenn das Fahrzeug gestoppt ist, z. B. an einer Ampel.
  • Falls die Kraftmaschine aktiviert und „EINGESCHALTET“ ist, geht die Routine 400 zu 406 weiter, um zu bestimmen, ob ein Stilllegen der Kraftmaschine erwartet wird. In einem Beispiel kann ein Stilllegen der Kraftmaschine bis zur Ruhe erwartet werden, wenn eine Bedienungsperson des Fahrzeugs die Gangwahlvorrichtung (z. B. die Gangwahlvorrichtung 170 in 1) von einer „Fahr“-Position zu einer „Park“-Position wechselt. In einem weiteren Beispiel kann ein Stilllegen der Kraftmaschine erwartet werden, wenn die Bedienungsperson des Fahrzeugs die Gangwahlvorrichtung von einer Nicht-Park-Position (z. B. einer Rückwärtsgangposition, einer Leerlaufposition, einer Antriebsgangposition) zu einer Parkposition (z. B. einer Parkgangposition) wechselt. Hier kann ein bevorstehendes Stilllegen der Kraftmaschine von einem Schlüsselausschaltereignis gefolgt sein, bei dem sich die Kraftmaschine bis zur Ruhe dreht. In einem weiteren Beispiel, wie z. B. in einem Fahrzeug, das mit einem Leerlauf-Stopp-System ausgerüstet ist, kann ein bevorstehendes Stilllegen der Kraftmaschine erwartet werden, wenn sich die Kraftmaschine während einer Dauer, die länger als eine Schwellendauer ist, im Leerlauf befindet. In einem noch weiteren Beispiel kann die Kraftmaschine in dem Hybridfahrzeug stillgelegt werden, wenn das Fahrzeug auf Stadtstraßen mit sich wiederholenden Stopps und Starts betrieben wird.
  • Falls kein Stilllegen der Kraftmaschine bevorsteht, geht die Routine 400 zu 404 weiter, um die vorhandenen Kraftmaschinenbedingungen einschließlich der Ventilpositionen aufrechtzuerhalten, wobei sie dann endet. Falls andererseits ein Stilllegen der Kraftmaschine bevorstehend ist, geht die Routine 400 zu 408 weiter, um die verschiedenen Ventile für den Undichtigkeitstest des Einlasskrümmers einzustellen. Hier werden die verschiedenen Ventile eingestellt, um die Luftströmung in den Einlasskrümmer zu unterbrechen.
  • Entsprechend wird bei 410 die Einlassdrosselklappe geschlossen eingestellt. In einem Beispiel kann die Einlassdrosselklappe von einer teilweise offenen Position zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann die Einlassdrosselklappe von einer größtenteils offenen Position zu der völlig geschlossenen Position bewegt werden. Die Einlassdrosselklappe als solche wird bei 410 zu der völlig geschlossenen Position überführt, so dass keine Einlassluft vom Einlasskanal in den Einlasskrümmer strömt. Entsprechend kann die Einlassluftströmung über die Einlassdrosselklappe in den Einlasskrümmer unterbrochen werden. Ferner kann bei 412 das Tankentlüftungsventil (CPV) außerdem geschlossen eingestellt werden, falls es offen ist. Entsprechend können die gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffsystemkanister nicht in den Einlasskrümmer entleert werden. Als Nächstes kann bei 414 das Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) geschlossen eingestellt werden. Deshalb werden die Abgase vom Auslasskanal nicht länger im Einlasskrümmer empfangen. Zusätzliche Ventile, die eine Luftströmung in den Einlasskrümmer ermöglichen (die hier nicht spezifisch aufgelistet sind), können außerdem geschlossen werden. Die Kurbelgehäuse-Entlüftungsströmung in den Einlasskrümmer kann z. B. unterbrochen werden. Andere Quellen der Luftströmung in den Einlasskrümmer können außerdem geschlossen werden. Folglich kann der Einlasskrümmer nun hauptsächlich über ein offenes Einlassventil oder ein offenes Auslassventil eines Zylinders der Kraftmaschine fluidtechnisch an die Atmosphäre gekoppelt sein.
  • Die Kolben können sich innerhalb der Zylinder weiterhin hin- und herbewegen, wenn sich die Kraftmaschine bis zur Ruhe herunterdreht. Weil die verschiedenen Ventile, die Luft in den Einlasskrümmer ermöglichen, nun im Wesentlichen geschlossen sind, baut die Kolbenbewegung in den Zylindern einen Unterdruck im Einlasskrümmer auf, wie bei 416 der Routine 400. Der Unterdruck im Einlasskrümmer kann außerdem als Krümmerunterdruck bezeichnet werden, der außerdem als Man Vac bezeichnet wird. Bei 418 bestätigt die Routine 400, ob sich der Unterdruck im Einlasskrümmer auf einem vorgegebenen Pegel, Schwellenwert_P, befindet (oder höher als ein vorgegebener Pegel, Schwellenwert_P, ist). Der Druck im Einlasskrümmer (positiv oder negativ) kann durch einen MAP-Sensor geschätzt werden. In einem Beispiel kann der vorgegebene Pegel des Unterdrucks (oder des negativen Drucks) 10 Zoll Quecksilber betragen. In einem weiteren Beispiel kann der vorgegebene Unterdruckpegel, Schwellenwert_P, 12 Zoll Quecksilber betragen. Der vorgegebene Unterdruckpegel kann basierend auf den Kraftmaschinenparametern, einschließlich der Kraftmaschinengröße, der Anzahl der Zylinder usw., gewählt werden. Außerdem kann der vorgegebene Unterdruckpegel, Schwellenwert_P, für ein Nicht-Hybridfahrzeug von einem vorgegebenen Unterdruckpegel für ein Hybridfahrzeug verschieden sein. Es können andere Pegel des vorgegebenen Unterdrucks verwendet werden, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen.
  • Falls bestimmt wird, dass sich der Unterdruck im Einlasskrümmer noch nicht auf dem vorgegebenen Unterdruck, Schwellenwert_P, befindet, geht die Routine 400 zu 420 weiter, um die Unterdruckpegel im Einlasskrümmer weiterhin zu vergrößern. Die Unterdruckpegel im Einlasskrümmer können weiterhin zunehmen, wenn sich die Kraftmaschine bis zur Ruhe herunterdreht. Spezifisch kann die Kolbenbewegung in den Zylindern der Kraftmaschine einen Unterdruck im Einlasskrümmer aufbauen, solange wie der Einlasskrümmer mit den Zylindern der Kraftmaschine in Fluidverbindung steht, wenn die Einlassventile während des Zylinderzyklus offen sind. Folglich können die Einlassventile aller Zylinder nicht geschlossen werden, um den Aufbau von Unterdruck im Einlasskrümmer zu ermöglichen.
  • Falls jedoch bei 418 bestätigt wird, dass sich der Unterdruck im Einlasskrümmer auf dem vorgegebenen Unterdruckpegel, Schwellenwert_P, befindet (oder höher als der vorgegebene Unterdruckpegel, Schwellenwert_P, ist), geht die Routine 400 zu 422 weiter. Bei 422 wird bestimmt, ob das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist oder ob das Fahrzeug mit einem Start-Stopp-System ausgerüstet ist. Fahrzeuge, die mit dem Start-Stopp-System ausgerüstet sind, oder Hybridfahrzeuge können einen Generator und/oder einen Motor enthalten, der die Kraftmaschine drehen kann, so dass eine Sollposition der Einlass- und/oder Auslassventile erreicht wird. Wenn das Fahrzeug weder ein Hybridfahrzeug ist noch mit einem Start-Stopp-System ausgerüstet ist, kann die Kraftmaschine Einlassventile und/oder Auslassventile enthalten, die unabhängig von der Drehung der Kurbelwelle betätigt werden. Die Einlassventile und/oder die Auslassventile können z. B. durch elektromechanische Aktuatoren betätigt sein, wie früher bezüglich 1 beschrieben worden ist. Die Kraftmaschine kann eine nockenlose Kraftmaschine sein.
  • Falls bestimmt wird, dass das Fahrzeug mit dem Start-Stopp-System ausgerüstet ist oder dass das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, geht die Routine 400 zu 424 weiter, wobei die Routine 500 nach 5 aktiviert wird. Die Routine 500 wird im Folgenden bezüglich 5 weiter beschrieben. Dann endet die Routine 400. Falls jedoch das Fahrzeug kein Hybridfahrzeug ist oder kein Start-Stopp-System enthält, geht die Routine 400 zu 426 weiter, um alle Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine zu der völlig geschlossenen Position einzustellen. Alternativ können alle Auslassventile aller Zylinder der Kraftmaschine zu ihrer völlig geschlossenen Position eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann eine Mischung der Einlassventile und der Auslassventile der Kraftmaschinenzylinder zu ihren völlig geschlossenen Positionen verstellt werden, so dass jeder Zylinder der Kraftmaschine von der Atmosphäre (z. B. dem Auslasskanal) abgedichtet ist. Bei 428 kann den elektromechanischen Aktuatoren befohlen werden, alle Einlassventile jedes Zylinders der Kraftmaschine völlig zu schließen. In einem weiteren Beispiel kann den elektromechanischen Aktuatoren befohlen werden, alle Auslassventile jedes Zylinders der Kraftmaschine völlig zu schließen. Spezifisch kann jeder Zylinder durch das Schließen aller Einlass- (oder aller Auslass-) Ventile aller Zylinder von der Atmosphäre isoliert werden. Noch weiter kann der Einlasskrümmer außerdem durch das Schließen aller Einlass- (oder aller Auslass-) Ventile aller Zylinder der Kraftmaschine von der Atmosphäre isoliert werden. Außerdem kann der im Einlasskrümmer eingeschlossene Unterdruck sich auf dem vorgegebenen Pegel, Schwellenwert_P, befinden.
  • Die Kraftmaschine kann sich weiterhin bis zur Ruhe herunterdrehen, nachdem die Einlassventile geschlossen worden sind. Folglich können die Einlassventile (und/oder die Auslassventile) während des Stilllegens der Kraftmaschine bis zur Ruhe zu ihrer völlig geschlossenen Position eingestellt werden. Mit anderen Worten, die Einlassventile (und/oder die Auslassventile) können zu ihrer völlig geschlossenen Position eingestellt werden, bevor die Kraftmaschine bis zur Ruhe stillgelegt wird. Der Controller kann jedoch aktiv aufrechterhalten werden, selbst nachdem die Kraftmaschine stillgelegt worden ist (bei der Kraftmaschine in Ruhe), um auf Undichtigkeiten im Einlasskrümmer zu überwachen.
  • Als Nächstes überwacht die Routine 400 bei 430 den Unterdruckpegel im Einlasskrümmer während einer vorgegebenen Dauer D. Die vorgegebene Dauer D kann in einem Beispiel 15 Sekunden betragen. In einem weiteren Beispiel kann die vorgegebene Dauer D 10 Sekunden betragen. In einem noch weiteren Beispiel kann die vorgegebene Dauer 60 Sekunden betragen. Es können längere oder kürzere Dauern verwendet werden, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Als Nächstes bestimmt die Routine 400 bei 432, ob es eine Änderung des Unterdruckpegels im Einlasskrümmer gibt. Der Unterdruckpegel als solcher kann sich während der vorgegebenen Dauer D von dem vorgegebenen Unterdruckpegel geändert haben. Spezifisch bestätigt die Routine 400 bei 432, ob sich der Unterdruck im Einlasskrümmer innerhalb der vorgegebenen Dauer D und dann, nachdem alle Einlassventile (oder alle Auslassventile) aller Zylinder völlig geschlossen worden sind, unter einen Schwellenpegel, Schwellenwert_L, verringert hat. Ein oder mehrere Undichtigkeiten im Einlasskrümmer können Luft in den Einlasskrümmer ziehen, was eine Abnahme des Unterdruckpegels von dem vorgegebenen Unterdruckpegel innerhalb des Einlasskrümmers verursacht. Der Schwellenwert_L kann ein Unterdruckpegel sein, der niedriger als der vorgegebene Unterdruckpegel, Schwellenwert_P, ist. Hinsichtlich des Drucks kann der Schwellenwert_L höher als der Schwellenwert_P sein.
  • Falls der Unterdruck im Einlasskrümmer innerhalb der vorgegebenen Dauer D niedriger als der Schwellenpegel, Schwellenwert_L, ist, geht die Routine 400 entsprechend zu 436 weiter, um eine Undichtigkeit im Einlasskrümmer anzugeben. Spezifisch kann bei 438 eine Fehlfunktions-Indikatorleuchte (MIL) beim nächsten Schlüsseleinschaltereignis aktiviert werden. Der Controller kann die Kraftstoffeinspritzmenge und/oder die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung in Reaktion auf die Detektion der Undichtigkeit des Einlasskrümmers während des nachfolgenden Kraftmaschinenbetriebs einstellen, obwohl dies nicht spezifisch gezeigt ist.
  • Falls andererseits der Unterdruckpegel im Einlasskrümmer während der vorgegebenen Dauer D höher als der Schwellenpegel, Schwellenwert_L, ist, geht die Routine 400 zu 434 weiter, um zu bestimmen, dass keine Undichtigkeiten des Einlasskrümmers vorhanden sind. Noch weiter können zusätzliche Diagnoseroutinen ausgelöst werden, um die Gründe für die mageren Kraftmaschinenbedingungen zu diagnostizieren. Der Undichtigkeitstest des Einlasskrümmers kann folglich abgeschlossen sein.
  • Als Nächstes bestimmt die Routine 400 bei 440, ob nach dem Abschluss des Undichtigkeitstests Unterdruck im Einlasskrümmer übriggeblieben ist. Der Abschluss des Undichtigkeitstests kann enthalten, eine Undichtigkeit im Einlasskrümmer anzugeben oder keine Undichtigkeit im Einlasskrümmer anzugeben. Es kann sich z. B. nach dem Undichtigkeitstest des Einlasskrümmers ausreichend Unterdruck im Einlasskrümmer befinden, falls es keine Undichtigkeiten im Einlasskrümmer gibt. In bestimmten Beispielen kann eine bestimmte Menge des Unterdrucks im Einlasskrümmer eingeschlossen sein, selbst wenn ein vorhergehender Undichtigkeitstest eine Undichtigkeit im Einlasskrümmer angibt.
  • Falls eine ausreichende Unterdruckmenge im Einlasskrümmer übriggeblieben ist, geht die Routine 400 zu 444 weiter, um den übriggebliebenen Unterdruck auf das Kraftstoffsystem für einen Undichtigkeitstest im Kraftstoffsystem auszuüben. Weil der Einlasskrümmer Unterdruck enthält, kann ein Undichtigkeitstest bei ausgeschalteter Kraftmaschine mit negativem Druck ausgeführt werden. Hier kann der Unterdruck auf das Kraftstoffsystem einschließlich des Kanisters durch das Öffnen des CPV ausgeübt werden. Sobald ein Schwellenpegel des Unterdrucks im Kraftstoffsystem erreicht ist, kann das CPV geschlossen werden, wobei das Kraftstoffsystem auf Änderungen des Unterdruckpegels überwacht werden kann. Sobald der Unterdrucktest des Kraftstoffsystems abgeschlossen ist, geht die Routine 400 zu 446 weiter, um die Positionen aller Ventile wiederherzustellen. Die Einlassdrosselklappe kann z. B. von der völlig geschlossenen Position zu einer teilweise offenen Position eingestellt werden. Die Einlassventile (und/oder die Auslassventile) können zu einer weiter offenen Position eingestellt werden.
  • Falls nach dem Abschluss des Undichtigkeitstests des Einlasskrümmers nicht ausreichend Unterdruck im Einlasskrümmer verbleibt, geht die Routine 400 zu 442 weiter, wobei der Kraftstoffsystem-Undichtigkeitstest nicht aktiviert werden kann. Ferner können bei 442 alle Ventile zu ihren Sollpositionen wiederhergestellt werden. Die Einlassdrosselklappe kann z. B. von der völlig geschlossenen Position zu einer teilweise offenen Position eingestellt werden. Die Einlassventile (und/oder die Auslassventile) können zu einer weiter offenen Position eingestellt werden.
  • Folglich kann ein beispielhaftes Verfahren für eine Kraftmaschine das Einstellen aller Einlassventile in jedem Zylinder der Kraftmaschine in Reaktion auf den Unterdruck in einem Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Unterdruck (z. B. den Schwellenwert_P der Routine 400) während des Stilllegens der Kraftmaschine erreicht, geschlossen und das Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer basierend auf einer Änderung des Unterdruckpegels im Einlasskrümmer umfassen. Die Änderung des Unterdruckpegels im Einlasskrümmer kann eine Abnahme des Unterdruckpegels von dem vorgegebenen Unterdruck enthalten. Ferner kann die Undichtigkeit angegeben werden, wenn der Unterdruckpegel unter einen Schwellenpegel (z. B. den Schwellenwert_L) abnimmt. Der Unterdruck im Einlasskrümmer kann durch das Schließen einer Einlassdrosselklappe und das Unterbrechen der Luftströmung in den Einlasskrümmer erzeugt werden. Ferner kann die Einlassdrosselklappe in Reaktion auf das Bestimmen eines bevorstehenden Stilllegens der Kraftmaschine geschlossen werden. Noch weiter kann das bevorstehende Stilllegen der Kraftmaschine in einem Beispiel bestimmt werden, wenn eine Gangwahlvorrichtung zu einer Parkposition gewechselt wird. Das Verfahren kann ferner das Erzeugen von Unterdruck im Einlasskrümmer durch das Schließen sowohl eines Abgasrückführungsventils als auch eines Tankentlüftungsventils in Reaktion auf das bevorstehende Stilllegen der Kraftmaschine umfassen. Alle Einlassventile jedes Zylinders der Kraftmaschine können über einen elektromechanischen Aktuator geschlossen werden. Das Verfahren kann außerdem das Ausüben eines übriggebliebenen Unterdrucks im Einlasskrümmer auf ein Kraftstoffsystem für eine Undichtigkeitsprüfung im Kraftstoffsystem nach dem Angeben der Undichtigkeit im Einlasskrümmer umfassen.
  • 5 zeigt eine Routine 500 zum Fortsetzen des Undichtigkeitstests des Einlasskrümmers in einem Hybridfahrzeug oder in einem mit einem Start-Stopp-System ausgerüsteten Fahrzeug. Spezifisch kann die Routine 500 als Teil der Routine 400 aktiviert werden, falls bestimmt wird, dass die Kraftmaschine nach 1 in einem Hybridfahrzeug oder in einem mit einem Start-Stopp-System ausgerüsteten Fahrzeugsystem enthalten ist. Die Routine 500 als solche kann nur nach 418 in der Routine 400 beginnen. Genauer dargelegt, die Routine 500 wird in dem Hybridfahrzeug oder in dem mit einem Start-Stopp-System ausgerüsteten Fahrzeug aktiviert, nachdem bestätigt worden ist, dass sich der Unterdruck im Einlasskrümmer auf dem vorgegebenen Pegel, Schwellenwert_P, befindet.
  • Bei 502 bestätigt die Routine 500, dass das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist oder alternativ ein Fahrzeug ist, das mit einem Start-Stopp- (oder Leerlauf-Stopp-) System ausgerüstet ist. Sowohl das Hybridfahrzeug als auch das mit dem Start-Stopp-System ausgerüstete Fahrzeug können einen Motor enthalten, der von einer Energiespeichervorrichtung versorgt wird. Ferner kann der Motor verwendet werden, um die Kraftmaschine (spezifisch eine Kurbelwelle) zu einer Sollposition zu drehen, an der alle Einlassventile und alle Auslassventile der Zylinder geschlossen sein können.
  • Falls nicht bestätigt wird, dass das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist oder alternativ mit einem Start-Stopp- (oder Leerlauf-Stopp-) System ausgerüstet ist, geht die Routine 500 zu 504 weiter, um zu 426 der Routine 400 zurückzukehren, wobei dann die Routine 500 endet. Die Routine 400 als solche kann dann fortgesetzt werden. Falls jedoch bestätigt wird, dass das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist oder mit einem Start-Stopp- (oder Leerlauf-Stopp-) System ausgerüstet ist, geht die Routine 500 zu 506 weiter, um den Motor in dem Fahrzeugsystem zu verwenden, um die Kraftmaschine zu drehen. In einem Beispiel kann ein Hybridfahrzeug zwei Motoren (oder einen Motor und einen Generator) enthalten, so dass ein erster Motor das Fahrzeug antreiben kann, während die Kraftmaschine stillgelegt ist, während ein zweiter Motor die Kraftmaschine zu einer Sollposition drehen kann. Es wird angegeben, dass ein Fahrzeug mit dem Start-Stopp-System außerdem einen Motor enthalten kann, um die Drehung der Kraftmaschine zu ermöglichen. Spezifisch kann der Motor verwendet werden, um die Kraftmaschine (z. B. die Kurbelwelle) zu drehen, um alle Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine zu schließen. Alternativ kann der Motor die Kurbelwelle drehen, um alle Auslassventile aller Zylinder der Kraftmaschine zu schließen. In einem Beispiel kann der Motor die Position der Kraftmaschine nur einstellen, nachdem sich die Kraftmaschine in Ruhe befindet. Spezifisch kann die Kurbelwelle nur gedreht werden, nachdem die Kraftmaschine zur Ruhe gekommen ist.
  • Genauer dargelegt, alle Einlassventile oder alle Auslassventile können durch das Einstellen der Position der Kurbelwelle (z. B. von einer offenen Position) zu ihren jeweiligen völlig geschlossenen Positionen eingestellt werden. Hier kann die Kurbelwelle bei 508 in einer Vorwärtsrichtung oder in einer Rückwärtsrichtung gedreht werden, um die Einlassventile und/oder die Auslassventile zu schließen. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine in der Vorwärtsrichtung gedreht werden. In einem weiteren Beispiel kann die Kraftmaschine in der Rückwärtsrichtung gedreht werden. Die Wahl des Drehens der Kraftmaschine (spezifisch der Kurbelwelle) entweder in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung kann von der Position der Kurbelwelle abhängig sein, wenn die Kraftmaschine zur Ruhe kommt. Ferner kann die Auswahl der Richtung der Drehung der Kraftmaschine außerdem darauf basieren, welche Richtung eine schnellere Einstellung bietet, um das Schließen aller Einlassventile (oder aller Auslassventile) aller Zylinder zu ermöglichen.
  • Der Motor als solcher kann die Kraftmaschine so drehen, dass jeder Zylinder der Kraftmaschine im Wesentlichen von der Atmosphäre abgedichtet ist. Genauer dargelegt, falls jeder Zylinder der Kraftmaschine ein einziges Einlassventil und ein einziges Auslassventil (und keine zusätzlichen Einlass- oder Auslassventile) enthält, kann die Kraftmaschine durch den Motor so gedreht werden, dass wenigstens eines des einzigen Einlassventils und des einzigen Auslassventils jedes Zylinders völlig geschlossen ist. Falls in einem weiteren Beispiel jeder Zylinder der Kraftmaschine zwei Einlassventile und zwei Auslassventile enthält, kann die Kurbelwelle so gedreht werden, dass beide Einlassventile jedes Zylinders geschlossen sind oder dass beide Auslassventile jedes Zylinders geschlossen sind. Effektiv kann jeder Zylinder abgedichtet und von der Atmosphäre isoliert werden. Alternativ können alle Einlassventile und alle Auslassventile jedes Zylinders völlig geschlossen werden.
  • Durch das Schließen aller Einlassventile (oder aller Auslassventile) jedes Zylinders der Kraftmaschine kann der Einlasskrümmer außerdem von der Atmosphäre isoliert werden. Das Schließen aller Einlass- und/oder Auslassventile, um den Einlasskrümmer von der Atmosphäre abzudichten, kann eine genauere Bestimmung der Änderung des Unterdrucks im Einlasskrümmer ermöglichen. Ferner kann der Sollpegel des Unterdrucks (z. B. der vorgegebene Pegel des Unterdrucks) innerhalb des Einlasskrümmers eingeschlossen werden.
  • Als Nächstes werden bei 510 die Änderungen des Krümmerunterdrucks überwacht, z. B. durch das Überwachen der Ausgabe des MAP-Sensors. Noch weiter kann der Einlasskrümmerunterdruck während einer spezifischen vorgegebenen Dauer D überwacht werden. Die vorgegebene Dauer D kann z. B. auf einer durchschnittlichen Dauer eines Leerlaufstopps basieren. In dem dargestellten Beispiel ist die vorgegebene Dauer in der Routine 500 die gleiche wie die vorgegebene Dauer in der Routine 400. In alternativen Beispielen kann die vorgegebene Dauer für ein Hybridfahrzeug von einer vorgegebenen Dauer eines Nicht-Hybridfahrzeugs verschieden sein. Ähnlich kann die vorgegebene Dauer der Unterdrucküberwachung in einem Hybridfahrzeug von einer vorgegebenen Dauer in einem Fahrzeug, das mit einem Start-Stopp-System ausgerüstet ist, verschieden sein.
  • Als Nächstes bestimmt die Routine 500 bei 512, ob sich die Unterdruckpegel im Einlasskrümmer verringert haben. Spezifisch bestimmt die Routine 500, ob die Unterdruckpegel im Einlasskrümmer innerhalb der vorgegebenen Dauer D niedriger als ein Schwellenpegel, Schwellenwert_L, sind. Der Schwellenpegel, Schwellenwert_L, kann der gleiche wie der Schwellenpegel der Routine 400 sein. In alternativen Beispielen kann der Schwellenpegel des Unterdrucks für ein Hybridfahrzeug bezüglich des Schwellenpegels für ein Nicht-Hybridfahrzeug verschieden sein.
  • Falls bestimmt wird, dass der Pegel des Krümmerunterdrucks innerhalb der vorgegebenen Dauer D niedriger als der Schwellenpegel, Schwellenwert_L, ist, geht die Routine 500 zu 516 weiter, um anzugeben, dass in dem Einlasskrümmer Undichtigkeiten vorhanden sind, wobei bei 518 eine MIL aktiviert werden kann, um die Bedienungsperson des Fahrzeugs zu benachrichtigen. Der Controller als solcher kann in Reaktion auf die Angabe der Krümmerundichtigkeiten außerdem die Kraftstoffeinspritzmenge und/oder die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung einstellen.
  • Falls jedoch der Unterdruckpegel im Einlasskrümmer innerhalb der vorgegebenen Dauer D höher als der Schwellenpegel, Schwellenwert_L, bleibt, geht die Routine 500 zu 514 weiter, um keine Undichtigkeiten im Einlasskrümmer anzugeben. Es kann keine Angabe als solche der Bedienungsperson des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Ferner kann in einigen Beispielen der Controller alternative Diagnoseverfahren aktivieren, um die Quelle der Kraftmaschinenbedingungen, die magerer als erwünscht sind, zu bestimmen.
  • Als Nächstes bestimmt die Routine 500 bei 520, ob ein Warmstart der Kraftmaschine vorausgesehen wird. Ein Warmstart der Kraftmaschine kann erwartet werden, wenn die Kraftmaschine nach einer Leerlauf-Stopp-Bedingung aktiviert wird, wenn z. B. ein Fahrzeug, das mit einem Start-Stopp-System ausgerüstet ist, an einer Ampel angehalten hat. Falls ein Warmstart der Kraftmaschine erwartet wird, geht die Routine 500 zu 524 weiter, um die Position der Kurbelwelle in der Kraftmaschine zu einer Position zu wechseln, die einen Warmstart der Kraftmaschine ermöglicht. Spezifisch kann der Motor verwendet werden, um die Kurbelwelle entweder vorwärts oder rückwärts zu einer Position, die den Warmstart der Kraftmaschine ermöglicht, zu drehen. Die Kraftmaschine kann z. B. so gedreht werden, dass sich wenigstens ein Zylinder der Kraftmaschine in einem Verdichtungstakt befindet, um einen schnellen Neustart zu ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann die Position der Kraftmaschine bei 506 die gleiche Position sein, die für den Warmstart erwünscht ist. Entsprechend kann die Kraftmaschinenposition nicht geändert werden, nachdem der Undichtigkeitstest abgeschlossen worden ist.
  • Falls jedoch kein Warmstart der Kraftmaschine vorausgesehen wird, geht die Routine 500 zu 522 weiter, um die Kraftmaschine über den Motor zu einer Position einzustellen, die einen Kaltstart der Kraftmaschine ermöglicht. Der Controller kann z. B. bestimmen, dass die Kraftmaschine während einer längeren Dauer stillgelegt gewesen ist, so dass ein anschließender Kraftmaschinenstart ein Kaltstart ist. Hier kann der Motor die Kurbelwelle entweder vorwärts oder rückwärts zu einer Position drehen, die den Kaltstart ermöglicht. Die Position der Einlass- und Auslassventile und die Kolbenpositionen der Zylinder der Kraftmaschine können z. B. so eingestellt werden, dass der Einlasskrümmerdruck verringert wird, wenn die Kraftmaschine gestartet wird. In einem weiteren Beispiel kann die Position der Kraftmaschine bei 506 für einen nachfolgenden Kaltstart der Kraftmaschine geeignet sein. Entsprechend kann die Position der Kraftmaschine in der Routine 500 nicht von der bei 506 geändert werden.
  • Der Motor kann die Kraftmaschine (und die Kurbelwelle) in einigen Beispielen nach dem Abschluss des Undichtigkeitstests des Einlasskrümmers zu einer Position einstellen, die von der Position der Kraftmaschine während des Undichtigkeitstest des Einlasskrümmers verschieden ist. Genauer dargelegt, die Position der Kurbelwelle (und der Kraftmaschine) bei 506 der Routine 500 kann von der Position der Kraftmaschine (und der Kurbelwelle) entweder bei 524 oder bei 522 der Routine 500 verschieden sein. In anderen Beispielen kann die Position der Kraftmaschine (und der Kurbelwelle) nach dem Abschluss des Undichtigkeitstests im Einlasskrümmer nicht eingestellt werden. Die Position der Kraftmaschine als solche, die dazu führt, dass alle Einlassventile (oder alle Auslassventile) geschlossen sind, kann beibehalten werden, nachdem der Undichtigkeitstest des Einlasskrümmers abgeschlossen ist.
  • Als Nächstes stellt die Routine 500 bei 526 die Position der anderen Ventile der Kraftmaschine einschließlich der Position der Einlassdrosselklappe, des AGR-Ventils und des CPV wieder her. Die Einlassdrosselklappe kann z. B. von der völlig geschlossenen Position während des Undichtigkeitstests des Einlasskrümmers nach dem Abschluss des Undichtigkeitstests des Einlasskrümmers zu einer weiter offenen Position überführt werden. In dem Beispiel, in dem andere diagnostische Herangehensweisen aktiviert sind, um die mageren Kraftmaschinenbedingungen zu diagnostizieren, können die Positionen der Einlassdrosselklappe, des AGR-Ventils und des CPV basierend auf den verwendeten diagnostischen Herangehensweisen eingestellt werden.
  • In dieser Weise kann ein beispielhaftes Hybridfahrzeugsystem eine Kraftmaschine, die einen ersten Zylinder und einen zweiten Zylinder enthält, wobei der erste Zylinder ein erstes Einlassventil und ein erstes Auslassventil aufweist und der zweite Zylinder ein zweites Einlassventil und ein zweites Auslassventil enthält, einen Einlasskrümmer, der fluidtechnisch sowohl mit dem ersten Zylinder als auch dem zweiten Zylinder über das erste Einlassventil bzw. das zweite Einlassventil in Verbindung steht, einen Motor, der an eine Batterie gekoppelt ist, einen Generator, der außerdem an die Batterie gekoppelt ist, Fahrzeugräder, die unter Verwendung des Drehmoments von der Kraftmaschine und/oder dem Generator und/oder dem Motor angetrieben sind, eine Einlassdrosselklappe, die die Luftströmung in den Einlasskrümmer steuert, einen Drucksensor, der an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, und ein Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, der an einen Kanister gekoppelt ist, enthält, wobei der Kanister über ein Entleerungsventil an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, umfassen.
  • Das beispielhafte Hybridfahrzeugsystem kann außerdem einen Controller mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten, zum in Reaktion auf das Bestimmen magerer Kraftmaschinenbedingungen Einleiten eines Undichtigkeitstests im Einlasskrümmer während eines nachfolgenden Auslaufens der Kraftmaschine bis zu einem Kraftmaschinenstopp. Die Einleitung des Undichtigkeitstests kann das Schließen sowohl der Einlassdrosselklappe als auch des Tankentlüftungsventils, das Erzeugen eines Unterdrucks im Einlasskrümmer, das Schließen entweder des ersten Einlassventils oder des ersten Auslassventils des ersten Zylinders, während gleichzeitig entweder das zweite Einlassventil oder das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders geschlossen wird, in Reaktion auf den Unterdruck im Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Pegel erreicht, und das Überwachen der Änderungen des Unterdrucks im Einlasskrümmer während einer vorgegebenen Dauer enthalten. Der Controller kann Anweisungen zum Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer enthalten, wenn der Unterdruck im Einlasskrümmer innerhalb der vorgegebenen Dauer bis zu einem Schwellenpegel abnimmt. Das Schließen entweder des ersten Einlassventils oder des ersten Auslassventils des ersten Zylinders, während gleichzeitig entweder das zweite Einlassventil oder das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders geschlossen wird, kann das Drehen der Kraftmaschine über den Motor zu einer ersten Position umfassen, an der entweder das erste Einlassventil oder das erste Auslassventil des ersten Zylinders und entweder das zweite Einlassventil oder das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders völlig geschlossen sind. Folglich kann der Einlasskrümmer von der Atmosphäre abgedichtet sein. Der Controller kann zusätzliche Anweisungen zum Drehen der Kraftmaschine über den Motor zu einer zweiten Position nach dem Abschließen des Undichtigkeitstests im Einlasskrümmer enthalten, wobei die zweite Position von der ersten Position verschieden ist. Die zweite Position kann darauf basieren, ob die Kraftmaschine einen nachfolgenden Warmstart oder einen Kaltstart erfahren kann. In alternativen Beispielen kann die zweite Position die gleiche wie die erste Position sein. Entsprechend kann der Controller in diesen alternativen Beispielen die Kraftmaschine nach dem Abschluss des Undichtigkeitstests im Einlasskrümmer nicht über den Motor drehen. Der Controller kann ferner Anweisungen enthalten, um in Reaktion auf den Unterdruck in dem Einlasskrümmer, der innerhalb der vorgegebenen Dauer höher als der Schwellenpegel bleibt, keine Undichtigkeit im Einlasskrümmer anzugeben.
  • Folglich kann ein Einlasskrümmer in einer Kraftmaschine mit einem Verfahren, das weniger komplex und zuverlässiger ist, auf Undichtigkeiten geprüft werden. Eine nockenlose Kraftmaschine, die elektrische oder elektromechanische Aktuatoren für jedes der Einlassventile und der Auslassventile jedes Zylinders der nockenlosen Kraftmaschine aufweist, kann dieses zuverlässigere Verfahren ermöglichen. Alternativ kann das gleiche Verfahren für Kraftmaschinen, die Nocken und Nockenwellen für den Ventilbetrieb enthalten, unter Verwendung zusätzlicher Ventile, die den Einlasskrümmer im Wesentlichen von der Atmosphäre isolieren können, verwendet werden. Noch weiter kann ein Motor in einem Hybridfahrzeug oder ein Motor in einem Fahrzeug mit einem Start-Stopp-System verwendet werden, um die Kraftmaschine zu drehen, um den Einlasskrümmer von der Atmosphäre abzudichten. Hier kann die Kraftmaschine nicht nockenlos sein.
  • Der Undichtigkeitstest wird während eines Stilllegens der Kraftmaschine (bis zur Ruhe) nur eingeleitet, nachdem magere Kraftmaschinenbedingungen detektiert worden sind. Der Unterdruck wird im Einlasskrümmer vor einem vorausgesehenen Stilllegen der Kraftmaschine durch das Beenden aller Luftströmung in den Einlasskrümmer erzeugt. Die Einlassdrosselklappe kann z. B. (von einer offenen Position) zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden. Ferner können andere Quellen von Einlassluft, wie z. B. die AGR und die Tankentlüftung, außerdem unterbrochen werden. Sobald ein Sollpegel des Unterdrucks (oder des negativen Drucks) im Einlasskrümmer aufgrund der Kolbenbewegung innerhalb der Zylinder der Kraftmaschine erreicht ist, wird der Einlasskrümmer durch das Schließen aller Einlassventile jedes Zylinders der Kraftmaschine von der Atmosphäre isoliert. Alternativ können alle Auslassventile aller Zylinder völlig geschlossen werden, um den Einlasskrümmer von der Atmosphäre abzudichten. Durch das Abdichten des Einlasskrümmers von der Atmosphäre nur dann, nachdem der Sollpegel des Unterdrucks (oder der vorgegebene Unterdruckpegel) im Einlasskrümmer erreicht worden ist, kann der Undichtigkeitstest zuverlässig wiederholt werden. Ferner kann der Controller keine verschiedenen Raten der Abnahme des Unterdrucks in seinem Speicher speichern, weil der gleiche vorgegebene Unterdruckpegel (Schwellenwert_P) im Einlasskrümmer vor dem Überwachen auf Undichtigkeiten erreicht wird.
  • Der abgedichtete Einlasskrümmer kann nun innerhalb einer vorgegebenen spezifischen Dauer bezüglich Änderungen des Unterdruckpegels beobachtet werden. Falls der Unterdruckpegel im Einlasskrümmer innerhalb der spezifischen Dauer unter einen Schwellenpegel (z. B. den Schwellenwert_L) abnimmt, kann der Einlasskrümmer Undichtigkeiten aufweisen. Falls jedoch der Unterdruck im Einlasskrümmer während der vorgegebenen Dauer höher als der Schwellenpegel bleibt, kann der Einlasskrümmer im Wesentlichen robust ohne Undichtigkeiten sein.
  • 6 stellt ein Kennfeld 600 dar, das einen beispielhaften Undichtigkeitstest darstellt, der in einer Kraftmaschine in einem Nicht-Hybridfahrzeug ausgeführt wird. Das Fahrzeug kann ferner außerdem nicht mit einem Start-Stopp-System ausgerüstet sein.
  • Noch weiter kann die Kraftmaschine eine nockenlose Kraftmaschine sein, die Zylinder mit nockenlosen Einlassventilen enthält. Die Zylinder können außerdem nockenlose Auslassventile enthalten. Das Kennfeld 600 enthält die Angabe der Undichtigkeit des Einlasskrümmers (IM) in der graphischen Darstellung 602, die Einleitung des IM-Undichtigkeitstests in der graphischen Darstellung 604, den Unterdruckpegel im Einlasskrümmer in der graphischen Darstellung 606, den Status aller Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine in der graphischen Darstellung 608, den Status des Tankentlüftungsventils (CPV) in der graphischen Darstellung 610, die Position der Einlassdrosselklappe in der graphischen Darstellung 612, die Kraftmaschinendrehzahl in der graphischen Darstellung 614 und eine Position einer Gangwahlvorrichtung in der graphischen Darstellung 616. Alles des Obigen ist gegen die Zeit auf der x-Achse graphisch dargestellt. Es wird angegeben, dass die Zeit von der linken Seite der x-Achse zur rechten Seite der x-Achse zunimmt. Die Linie 603 repräsentiert den Atmosphärendruck (oder den Luftdruck). Die Linie 605 repräsentiert den Schwellenpegel des Unterdrucks (den Schwellenwert_L der Routinen 400 und 500) im Einlasskrümmer. Spezifisch repräsentiert die Linie 605 den Schwellenpegel des Unterdrucks zum Bestimmen, ob im Einlasskrümmer der Kraftmaschine eine Undichtigkeit vorhanden ist. Die Linie 607 repräsentiert den vorgegebenen Unterdruckpegel (den Schwellenwert_P der Routine 400) im Einlasskrümmer. Genauer dargelegt, der vorgegebene Unterdruck im Einlasskrümmer ist der Unterdruckpegel, der im Einlasskrümmer vor dem Schließen aller Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine erzeugt wird. Wie gezeigt ist, kann der vorgegebene Unterdruckpegel, Schwellenwert_P, (die Linie 607) ein höherer Betrag des Unterdrucks als der Schwellenpegel (die Linie 605) des Unterdrucks zum Bestimmen einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer sein.
  • Die Position der Gangwahlvorrichtung enthält nur zwei Positionen: Fahren und Parken, obwohl andere Positionen verfügbar sind (einschließlich rückwärts, Leerlauf usw.). Es wird außerdem angegeben, dass der Status der Einlassventile aller Zylinder in der graphischen Darstellung 608 zwischen einem variablen Status und einem Allesgeschlossen-Status variieren kann. Der variable Status repräsentiert die Variabilität der Position der Einlassventile während eines Kraftmaschinenzyklus. Basierend auf dem Zylindertakt kann die Position der jeweiligen Einlassventile zwischen völlig offen, völlig geschlossen und irgendeiner Position dazwischen variieren.
  • Vor t1 kann das Fahrzeug mit der Gangwahlvorrichtung in der „Fahren“-Position arbeiten. Ferner kann die Kraftmaschinendrehzahl niedriger sein, wobei sich die Einlassdrosselklappe an einer größtenteils geschlossenen (oder teilweise offenen) Position befindet. An dieser Position der Einlassdrosselklappe kann eine geringere Menge der Luftströmung in den Einlasskrümmer gezogen werden. Der Krümmerunterdruck kann relativ hoch sein, weil die Einlassdrosselklappe größtenteils geschlossen ist. Ferner kann das CPV geschlossen sein. Der Status der Einlassventile der Zylinder kann basierend auf dem Takt in jedem Zylinder während des Kraftmaschinenbetriebs variabel sein.
  • Zu t1 kann die Drosselklappe von der teilweise offenen Position in Reaktion auf eine plötzliche Zunahme der Drehmomentanforderung zu völlig offen überführt werden. Das Fahrzeug kann z. B. beschleunigen, um sich in den Verkehr auf einer Fernstraße einzufädeln. In Reaktion auf die völlig offene Position der Einlassdrosselklappe steigt die Kraftmaschinendrehzahl vorübergehend an und verringert sich der Krümmerunterdruck im Wesentlichen auf den Atmosphärendruck. Zu t2 verringert sich die Kraftmaschinendrehzahl, wenn die Position der Einlassdrosselklappe zu zwischen völlig offen und völlig geschlossen eingestellt wird. Das Fahrzeug kann nun z. B. auf der Fernstraße mit Reisegeschwindigkeit fahren, wobei sich die Kraftmaschinendrehzahl in Reaktion auf die Bedingung des Fahrens mit Reisegeschwindigkeit verringert. Die Position der Einlassdrosselklappe als solche kann sich auf halbem Wege zwischen der völlig offenen Position und der völlig geschlossenen Position befinden, was es ermöglicht, dass eine Sollluftmenge in den Einlasskrümmer strömt. Weil die Einlassdrosselklappe (bezüglich völlig offen zwischen t1 und t2) halb geschlossen ist, nimmt der Krümmerunterdruck zu und stabilisiert sich. Die stationären Bedingungen des Fahrens mit Reisegeschwindigkeit ermöglichen eine Öffnung des CPV zu t2, um das Entleeren der gelagerten Kraftstoffdämpfe von einem Kraftstoffsystemkanister zu ermöglichen.
  • Zu t3 kann sich die Kraftmaschinendrehzahl verringern, da die Einlassdrosselklappe zu einer weiter geschlossenen Position eingestellt wird. Das Fahrzeug kann z. B. verlangsamen und zur Ruhe kommen. Zu t4 wechselt die Bedienungsperson des Fahrzeugs die Gangwahlvorrichtung von „Fahren“ zu „Parken“. Ein Stilllegen der Kraftmaschine als solches kann bevorstehend sein. Entsprechend kann zu t4 ein Undichtigkeitstest eingeleitet werden. Der Undichtigkeitstest kann nur nach dem Diagnostizieren von Kraftmaschinenbedingungen, die magerer als erwünscht sind, eingeleitet werden (wie früher bezüglich 3 beschrieben worden ist), obwohl dies in dem im Kennfeld 600 dargestellten Beispiel nicht spezifiziert ist. In Reaktion auf das bevorstehende Stilllegen der Kraftmaschine kann der gewünschte Undichtigkeitstest des Einlasskrümmers zu t4 durch das Einstellen der Einlassdrosselklappe zu der völlig geschlossenen Position eingeleitet werden. Gleichzeitig kann das CPV außerdem zu völlig geschlossen eingestellt werden, um die Strömung der entleerten Dämpfe und Luft in den Einlasskrümmer zu unterbrechen. In Reaktion auf die Beendigung der Luftströmung in den Einlasskrümmer und die Drehung der Kraftmaschine, wenn sie bis zur Ruhe herunterdreht, nimmt der Krümmerunterdruck zu, wie durch die graphische Darstellung 606 gezeigt ist.
  • Zu t5 erreicht der Pegel des Krümmerunterdrucks den vorgegebenen Unterdruckpegel, der durch die Linie 607 repräsentiert wird. Als ein Beispiel kann der vorgegebene Unterdruckpegel 10 Zoll Quecksilber betragen. Beim Erreichen des vorgegebenen Unterdrucks im Einlasskrümmer können alle Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine geschlossen werden. Entsprechend kann irgendeine weitere Bewegung der Kraftmaschine (und der Kolben in den Zylindern) den Unterdruckpegel im Einlasskrümmer nicht beeinflussen. Mit anderen Worten, der Einlasskrümmer kann zu t5 von der Atmosphäre abgedichtet sein. Wie durch die graphische Darstellung 614 gezeigt ist, nimmt nach t5 der Krümmerunterdruck nicht weiter zu, selbst wenn die Kraftmaschinendrehzahl nach t5 zur Ruhe kommt. Es wird erkannt, dass der beispielhafte Undichtigkeitstest des Kennfeldes 600 nur das Schließen aller Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine zeigt. In anderen Beispielen können alle Auslassventile aller Zylinder der Kraftmaschine in Reaktion auf den Krümmerunterdruck, der den vorgegebenen Unterdruckpegel erreicht, geschlossen werden.
  • Der Unterdruckpegel im Einlasskrümmer als solcher kann nach t5 beobachtet werden. Spezifisch können die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel zum Bestimmen der Einlasskrümmer-Undichtigkeiten überwacht werden, nachdem zu t5 alle Einlassventile geschlossen sind (die graphische Darstellung 608). Ferner können die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel während einer vorgegebenen Dauer D für die Undichtigkeitsprüfung überwacht werden, nachdem zu t5 alle Einlassventile geschlossen sind (die graphische Darstellung 608). Die vorgegebene Dauer D kann von t5 bis t6 dauern, wie im Kennfeld 600 gezeigt ist. Wie durch die graphische Darstellung 606 dargestellt ist, nimmt der Krümmerunterdruck von dem vorgegebenen Unterdruckpegel (die Linie 607) während der vorgegebenen Dauer D etwas ab. Diese Abnahme des Krümmerunterdrucks ist jedoch nicht signifikant. Der Krümmerunterdruck als solcher bleibt höher als der Schwellenpegel, Schwellenwert_L, der durch die Linie 605 repräsentiert wird, wenn die vorgegebene Dauer D endet. Folglich können im Einlasskrümmer keine Undichtigkeiten vorhanden sein, wobei zu t6 keine Undichtigkeiten angegeben werden (die graphische Darstellung 602). Ferner kann der Undichtigkeitstest zu t6 beendet werden. Gleichzeitig kann die Position der Einlassventile der Zylinder der Kraftmaschine für einen nachfolgenden Kraftmaschinenstart zu einer Sollposition (z. B. variabel) wiederhergestellt werden. Optional können einige der Einlassventile einiger Zylinder geschlossen aufrechterhalten werden, wie durch den gestrichelten Abschnitt 609 gezeigt ist. Das CPV kann an seiner geschlossenen Position beibehalten werden, wobei die Einlassdrosselklappe zu teilweise offen eingestellt werden kann.
  • Zwischen t6 und t7 kann ein bestimmter Zeitraum des Fahrzeugbetriebs vergehen. In einem Beispiel kann die Dauer zwischen t6 und t7 48 Stunden betragen. In einem weiteren Beispiel kann die Dauer 1 Woche sein. Zu t7 kann deshalb ein Fahrzyklus, der von dem Fahrzyklus zwischen t1 und t6 verschieden ist, stattfinden. Das Fahrzeug als solches kann sich mit der Kraftmaschine, die bei einer stationären (z. B. mittleren) Drehzahl arbeitet, bewegen, wobei sich die Gangwahlvorrichtung in der „Fahren“-Position befindet. Die Position der Einlassdrosselklappe kann sich etwa in der Mitte zwischen völlig geschlossen und völlig offen befinden, was eine ausreichende Luftströmung in den Einlasskrümmer erlaubt. Wie gezeigt ist, kann das CPV geöffnet sein, um die gelagerten Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister zu entleeren. Ferner können die Einlassventile aller Zylinder betriebsbereit sein. Folglich kann die Position jedes Einlassventils jedes Zylinders der Kraftmaschine basierend auf dem jeweiligen Zylindertakt variabel sein. Der Pegel des Krümmerunterdrucks kann niedriger sein, weil die Einlassdrosselklappe offen ist, was eine angemessene Luftströmung in den Einlasskrümmer ermöglicht.
  • Zu t8 kann das Fahrzeug verlangsamen, wie durch die Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl und die Abnahme der Öffnung der Einlassdrosselklappe dargestellt ist. Spezifisch kann die Position der Einlassdrosselklappe von in der Mitte zwischen völlig offen und völlig geschlossen zu einer größtenteils geschlossenen Position eingestellt werden. Das Fahrzeug als solches kann bis zu einem Stopp verlangsamen. Zu t9 wird die Gangwahlvorrichtung von der „Fahren“-Position zu der „Parken“-Position überführt, was ein bevorstehendes Stilllegen der Kraftmaschine angibt. Entsprechend kann zu t9 ein weiterer Undichtigkeitstest für den Einlasskrümmer eingeleitet werden. Der Undichtigkeitstest kann in Reaktion auf die Detektion der mageren Kraftmaschinenbedingungen vor dem Stilllegen der Kraftmaschine eingeleitet werden, obwohl dies nicht spezifisch gezeigt ist. Folglich kann der Undichtigkeitstest während eines Auslaufens der Kraftmaschine bis zum Kraftmaschinenstopp eingeleitet werden.
  • Der Undichtigkeitstest des Einlasskrümmers wird zu t9 durch das gleichzeitige Schließen sowohl der Einlassdrosselklappe als auch des CPV und folglich das Beenden der Luftströmung in den Einlasskrümmer eingeleitet. Spezifisch wird die Einlassdrosselklappe zu t9 zu der völlig geschlossenen Position eingestellt, wobei das CPV zu t9 außerdem völlig geschlossen wird. Die anderen Ventile und Kanäle, die es ermöglichen, dass Luft in den Einlasskrümmer eintritt, wie z. B. ein AGR-Ventil, können außerdem geschlossen werden, um den Eintritt von Luft in den Einlasskrümmer zu blockieren, sobald der Undichtigkeitstest eingeleitet wird, obwohl dies nicht gezeigt ist.
  • In Reaktion auf das Schließen sowohl der Einlassdrosselklappe als auch des CPV steigt der Unterdruck im Einlasskrümmer nach t9 an (die graphische Darstellung 606). Zu t10 erreicht der im Einlasskrümmer aufgebaute Unterdruck den vorgegebenen Unterdruckpegel (die Linie 607). Die elektromechanischen Aktuatoren können dann in Reaktion auf die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel, die auf den vorgegebenen Pegel, z. B. den Schwellenwert_P nach 4, ansteigen, alle Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine zu ihren jeweiligen völlig geschlossenen Positionen einstellen. Folglich kann der Einlasskrümmer nun im Wesentlichen von der Atmosphäre abgedichtet sein, wobei er zu t10 einen Unterdruck auf dem vorgegebenen Unterdruckpegel enthalten kann. Es wird angegeben, dass sich die Kraftmaschine während eines kurzen Zeitraums weiterhin drehen kann, nachdem alle Einlassventile geschlossen worden sind, (die graphische Darstellung 614). Folglich können die Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine geschlossen werden, bevor die Kraftmaschine bis zur Ruhe stillgelegt wird.
  • Ein Controller kann nun die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel während der vorgegebenen Dauer D überwachen. Spezifisch kann der Controller die Änderungen des Unterdruckpegels im Einlasskrümmer beobachten. Undichtigkeiten im Einlasskrümmer können z. B. Luft in den Einlasskrümmer ermöglichen, die eine Abnahme des Pegels des Einlasskrümmerunterdrucks verursacht. Zwischen t10 und t11 kann der Unterdruckpegel während der vorgegebenen Dauer D überwacht werden. Wie im Kennfeld 600 gezeigt ist, verringern sich die Krümmerunterdruckpegel während der vorgegebenen Dauer D, so dass zu t11 der Pegel des Krümmerunterdrucks niedriger als der Schwellenpegel, Schwellenwert_L, (die Linie 605) ist. Entsprechend kann zu t11 eine Undichtigkeit im Einlasskrümmer angegeben werden (die graphische Darstellung 602). Folglich kann der Undichtigkeitstest zu t11 abgeschlossen sein (die graphische Darstellung 604), wobei die verschiedenen Ventile zu ihren vorgegebenen oder Sollpositionen wiederhergestellt werden können. Einige der Einlassventile bestimmter Zylinder der Kraftmaschine können z. B. zu t11 offen eingestellt werden. Gleichzeitig können die verbleibenden Einlassventile geschlossen aufrechterhalten werden, wie durch die gestrichelte Linie 611 dargestellt ist. Das CPV und die Einlassdrosselklappe können völlig geschlossen aufrechterhalten werden. Alternativ kann die Einlassdrosselklappe zu t11 zu einer teilweise offenen Position eingestellt werden, wie durch die gestrichelte Linie 613 gezeigt ist.
  • In dieser Weise kann ein beispielhaftes Verfahren das Einstellen einer Position einer Einlassdrosselklappe, um in Reaktion auf ein vorhergesehenes Stilllegen einer Kraftmaschine in einem Einlasskrümmer der Kraftmaschine einen Unterdruck zu erzeugen, das Schließen jedes nockenlosen Einlassventils jedes Zylinders der Kraftmaschine, bevor die Kraftmaschine bis zur Ruhe stillgelegt wird, das Überwachen des Unterdrucks während einer vorgegebenen Dauer (der Dauer D) und das Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer in Reaktion auf den Unterdruck, der unter einen Schwellenwert (z. B. den Schwellenwert_L oder die Linie 605 des Kennfelds 600) abnimmt, umfassen. Die Position der Einlassdrosselklappe kann in Reaktion auf das Diagnostizieren magerer Bedingungen in der Kraftmaschine eingestellt werden. Das Einstellen der Position der Einlassdrosselklappe kann das Einstellen der Einlassdrosselklappe zu einer völlig geschlossenen Position (wie z. B. zu t4 oder zu t9 des Kennfeldes 600) enthalten, so dass die Luftströmung in den Einlasskrümmer unterbrochen oder beendet wird. Das Verfahren kann ferner das Einstellen sowohl eines Abgasrückführungsventils als auch eines Tankentlüftungsventils zu einer jeweiligen geschlossenen Position (wie z. B. zu t4 und t9 des Kennfelds 600) gleichzeitig mit dem Einstellen der Position der Einlassdrosselklappe zu der völlig geschlossenen Position umfassen. Das vorhergesehene Stilllegen der Kraftmaschine kann bestimmt werden, wenn eine Gangwahlvorrichtung von einer Nicht-Parkposition (wie z. B. einer „Fahren“-Position) zu einer Parkposition überführt wird. Jedes nockenloses Einlassventil jedes Zylinders der Kraftmaschine als solches kann in Reaktion auf den Unterdruck im Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Pegel (z. B. den Schwellenwert_P der Routine 400) erreicht, geschlossen werden. Ferner kann jedes nockenlose Einlassventil jedes Zylinders der Kraftmaschine über einen elektromechanischen Aktuator betätigt (z. B. geschlossen, geöffnet) werden. Das Verfahren kann ferner nach dem Angeben der Undichtigkeit im Einlasskrümmer (wie in der Routine 400 gezeigt ist) das Ausüben des übriggebliebenen Unterdrucks vom Einlasskrümmer umfassen, um ein Kraftstoffsystem bezüglich Undichtigkeiten zu diagnostizieren. Folglich kann das Verfahren das Angeben der Undichtigkeit im Einlasskrümmer enthalten, wenn alle Einlassventile geschlossen sind.
  • 7 enthält einen beispielhaften Undichtigkeitstest für einen Einlasskrümmer (IM) einer Kraftmaschine, die in einem Hybridfahrzeug enthalten ist. Das Kennfeld 700 nach 7 enthält die Einleitung des IM-Undichtigkeitstests in der graphischen Darstellung 702, den Unterdruckpegel im Einlasskrümmer in der graphischen Darstellung 704, die Drehung der Kraftmaschine über einen ersten Motor in der graphischen Darstellung 706, den Status aller Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine in der graphischen Darstellung 708, die Kraftmaschinendrehzahl in der graphischen Darstellung 710, die Position der Einlassdrosselklappe in der graphischen Darstellung 712, den Status der Kraftmaschine (eingeschaltet/ausgeschaltet) in der graphischen Darstellung 714 und den Status eines Generators (der außerdem als Motor bezeichnet wird) in der graphischen Darstellung 716. Alle der Obigen sind gegen die Zeit auf der x-Achse graphisch dargestellt. Es wird angegeben, dass die Zeit von der linken Seite der x-Achse zur rechten Seite der x-Achse zunimmt. Ferner umfasst das Hybridfahrzeug zwei Motoren oder einen Motor und einen Generator. Genauer dargelegt, der erste Motor, der verwendet wird, um die Kraftmaschine zu drehen, kann von dem zweiten Motor oder Generator, der das Fahrzeug während eines Modus mit ausgeschalteter Kraftmaschine antreibt, verschieden sein.
  • Die Linie 703 repräsentiert den vorgegebenen Unterdruckpegel (den Schwellenwert_P der Routine 400) im Einlasskrümmer. Die Linie 705 repräsentiert den Schwellenpegel des Unterdrucks (den Schwellenwert_L der Routine 500) im Einlasskrümmer. Spezifisch repräsentiert die Linie 705 den Schwellenpegel des Unterdrucks zum Bestimmen, ob im Einlasskrümmer der Kraftmaschine eine Undichtigkeit vorhanden ist. Die Linie 707 repräsentiert den Atmosphärendruck (oder den Luftdruck). Genauer dargelegt, der vorgegebene Unterdruck, Schwellenwert_P, im Einlasskrümmer ist der Unterdruckpegel, der vor dem Schließen aller Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine im Einlasskrümmer erzeugt wird. Wie gezeigt ist, kann der vorgegebene Unterdruckpegel, Schwellenwert_P, (die Linie 703) ein höherer Betrag des Unterdrucks als der Schwellenpegel (die Linie 705) des Unterdrucks zum Bestimmen einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer sein.
  • Vor t1 kann das Hybridfahrzeug hauptsächlich durch die Kraftmaschine angetrieben sein, was durch den Kraftmaschinenstatus auf „eingeschaltet“ und den Motorstatus auf „ausgeschaltet“ dargestellt ist. Die Einlassdrosselklappe kann sich an einer Position befinden, die sich auf etwa halbem Wege zwischen der völlig geschlossenen und der völlig offenen Position befindet. Das Fahrzeug als solches kann mit einer mäßigen Kraftmaschinendrehzahl (die graphische Darstellung 710) mit Reisegeschwindigkeit auf einer Fernstraße fahren. Die Einlassventile der Zylinder der Kraftmaschine können sich an variablen Positionen befinden (die graphische Darstellung 708), weil die Kraftmaschine betriebsbereit ist. Wie früher bezüglich 6 angegeben worden ist, kann der Status der Einlassventile aller Zylinder in der graphischen Darstellung 708 zwischen einem variablen Status und einem Alle-geschlossen-Status variieren. Der variable Status repräsentiert die Variabilität der Einlassventilposition während eines Kraftmaschinenzyklus. Basierend auf dem Zylindertakt während des Kraftmaschinenbetriebs kann die Position der jeweiligen Einlassventile zwischen völlig offen, völlig geschlossen und irgendeiner Position dazwischen variieren.
  • Vor t1 können die Unterdruckpegel im Einlasskrümmer relativ niedriger (oder flach) sein, weil die Einlassdrosselklappe eine beträchtliche Luftmenge in den Einlasskrümmer erlaubt. Zu t1 kann die Einlassdrosselklappe zu einer weiter geschlossenen Position eingestellt werden, was die in den Einlasskrümmer strömende Luftmenge verringert. Das Fahrzeug kann z. B. verlangsamen, wenn es sich einer Ausfahrt der Fernstraße nähert. Die Kraftmaschinendrehzahl kann sich verringern, wobei die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel mit der Änderung der Position der Einlassdrosselklappe ansteigen können. Ein Stilllegen der Kraftmaschine kann bevorstehend sein, da das Fahrzeug anschließend auf Stadtstraßen fahren kann, wo das Motordrehmoment effizienter als das Kraftmaschinendrehmoment sein kann. Entsprechend kann zu t2 ein Unterdrucktest des Einlasskrümmers eingeleitet werden. Vor dem Stilllegen der Kraftmaschine können Kraftmaschinenbedingungen, die magerer als erwünscht sind, in der Kraftmaschine detektiert werden, was verursacht, dass bei dem folgenden Stilllegen der Kraftmaschine ein Undichtigkeitstest des Einlasskrümmers ausgeführt wird, obwohl dies nicht spezifisch gezeigt ist.
  • Deshalb kann zu t2 die Einlassdrosselklappe zu der völlig geschlossenen Position eingestellt werden und kann die Kraftmaschine stillgelegt werden (die graphische Darstellung 714), während gleichzeitig der zweite Motor oder der Generator aktiviert wird. Wenn sich die Kraftmaschine nach t2 bis zur Ruhe dreht, steigt der Einlasskrümmerunterdruck mit dem Schließen der Einlassdrosselklappe an. Zu t3 befindet sich der Einlasskrümmerunterdruck auf dem vorgegebenen Unterdruckpegel (die Linie 703), wobei sich die Kraftmaschine in Ruhe oder bei einem Kraftmaschinenstopp befindet (die graphische Darstellung 710). In Reaktion auf den Einlasskrümmerunterdruck, der den vorgegebenen Unterdruckpegel erreicht, kann der erste Motor die Kurbelwelle der Kraftmaschine zu einer Position drehen (die graphische Darstellung 706), die alle Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine völlig schließt (die graphische Darstellung 708). In einem Beispiel kann der erste Motor die Kraftmaschine in einer Vorwärtsrichtung drehen, falls die Vorwärtsrichtung ein schnelleres Schließen aller Einlassventile ermöglicht. In einem weiteren Beispiel kann der erste Motor die Kraftmaschine in einer Rückwärtsrichtung drehen, falls die Rückwärtsrichtung ein schnelleres Schließen aller Einlassventile ermöglicht.
  • Folglich können zu t3 alle Einlassventile aller Zylinder der Kraftmaschine völlig geschlossen sein, was den Einlasskrümmer von der Atmosphäre isoliert. Der Unterdruck im Einlasskrümmer kann während der vorgegebenen Dauer D (zwischen t3 und t4) überwacht werden, um die Änderungen des Pegels des Unterdrucks zu beobachten. Es wird erkannt, dass die vorgegebene Dauer für das Hybridfahrzeug in einigen Beispielen von der vorgegebenen Dauer verschieden sein kann, die in dem Undichtigkeitstest eines Nicht-Hybridfahrzeugs verwendet wird. Wie gezeigt ist, verringert sich der Unterdruckpegel im Einlasskrümmer während der vorgegebenen Dauer D. Zu t4 ist der Unterdruckpegel im Einlasskrümmer niedriger als der Schwellenpegel (die Linie 705). Entsprechend kann eine Undichtigkeit im Einlasskrümmer vorhanden sein, wobei sie durch den Controller angegeben werden kann (was in 7 nicht gezeigt ist). Der Undichtigkeitstest kann nun abgeschlossen sein (die graphische Darstellung 702), wobei der erste Motor die Kraftmaschine zu t4 zu einer von der zu t3 verschiedenen Position drehen kann. Spezifisch kann der erste Motor die Kraftmaschine basierend auf einer Sollposition der Einlassventile in Vorwegnahme eines nachfolgenden Kraftmaschinenstarts zu einer anderen Position drehen. In einem weiteren Beispiel kann der erste Motor die Kraftmaschine nicht drehen, wie zu t4 gezeigt ist, wobei die Kraftmaschine an der Position gehalten werden kann, an der sie sich zu t3 befindet.
  • In dieser Weise kann ein Einlasskrümmer einer Kraftmaschine bezüglich Undichtigkeiten diagnostiziert werden. Während eines bevorstehenden Stilllegens der Kraftmaschine wird im Einlasskrümmer ein Unterdruck erzeugt. Sobald ein Soll-(vorgegebener) Unterdruckpegel erreicht ist, kann der Einlasskrümmer durch das Schließen aller Einlassventile (oder aller Auslassventile) aller Zylinder der Kraftmaschine von der Atmosphäre abgedichtet werden. Die technische Wirkung des Isolierens des Einlasskrümmers von der Atmosphäre während des Undichtigkeitstests ist ein genauerer und weniger komplexer Undichtigkeitstest. Durch das Sicherstellen, dass der Einlasskrümmer den vorgegebenen Unterdruckpegel während jedes Undichtigkeitstests erreicht, kann der Undichtigkeitstest ohne Bezugnahme auf mehrere Nachschlagtabellen, die verschiedene Änderungsraten des Unterdrucks enthalten, ausgeführt werden. Der Undichtigkeitstest kann durch das Erzeugen des vorgegebenen Unterdruckpegels jedes Mal, wenn der Undichtigkeitstest aktiviert wird, zuverlässiger wiederholt ausgeführt werden. Der Undichtigkeitstest als solcher kann einfacher sein und kann genauere Ergebnisse bereitstellen, was eine verbesserte Leistung der Kraftmaschine ermöglicht.
  • In einer weiteren Darstellung kann ein beispielhaftes Verfahren für eine nockenlose Kraftmaschine das Erzeugen eines Unterdrucks in einem Einlasskrümmer der nockenlosen Kraftmaschine, wenn sich die nockenlose Kraftmaschine bis zur Ruhe dreht, das Isolieren des Einlasskrümmers von der Atmosphäre durch das Schließen jedes Einlassventils jedes Zylinders der nockenlosen Kraftmaschine, nachdem der Unterdruck im Einlasskrümmer einen Unterdruck-Schwellenwert übersteigt, das Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer, wenn der Unterdruck bis unter einen Schwellenpegel abnimmt, und das Ausüben des übriggebliebenen Unterdrucks vom Einlasskrümmer, um ein Kraftstoffsystem auf Undichtigkeiten zu testen, wobei das Kraftstoffsystem an die Kraftmaschine gekoppelt ist, umfassen.
  • In einer noch weiteren Darstellung kann ein beispielhaftes Hybridfahrzeugsystem eine Kraftmaschine, einen Zylinder der Kraftmaschine, der ein Einlassventil und ein Auslassventil aufweist, einen Einlasskrümmer, der über das Einlassventil mit dem Zylinder fluidtechnisch in Verbindung steht, einen Motor, der an eine Batterie gekoppelt ist, einen Generator, der außerdem an die Batterie gekoppelt ist, Fahrzeugräder, die unter Verwendung des Drehmoments von der Kraftmaschine und/oder dem Generator und/oder dem Motor angetrieben sind, eine Einlassdrosselklappe, die die Luftströmung in den Einlasskrümmer steuert, einen Drucksensor, der an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, einen Abgasrückführungskanal (AGR-Kanal), der einen Auslasskanal über ein AGR-Ventil fluidtechnisch an den Einlasskrümmer koppelt, und ein Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, der an einen Kanister gekoppelt ist, enthält, wobei der Kanister über ein Tankentlüftungsventil an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, umfassen.
  • Das beispielhafte Hybridfahrzeugsystem kann außerdem einen Controller mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten, zum in Reaktion auf das Bestimmen magerer Kraftmaschinenbedingungen Einleiten eines Undichtigkeitstests im Einlasskrümmer während eines nachfolgenden Auslaufens der Kraftmaschine bis zu einem Kraftmaschinenstopp. Die Einleitung des Undichtigkeitstests kann das Schließen sowohl der Einlassdrosselklappe, des AGR-Ventils als auch des Tankentlüftungsventils, das Erzeugen eines Unterdrucks im Einlasskrümmer, das Schließen entweder des Einlassventils oder des Auslassventils des Zylinders in Reaktion auf den Unterdruck im Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Pegel erreicht, und das Überwachen der Änderungen des Unterdrucks im Einlasskrümmer während einer vorgegebenen Dauer enthalten. Der Controller kann Anweisungen zum Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer enthalten, wenn der Unterdruck im Einlasskrümmer innerhalb der vorgegebenen Dauer bis zu einem oder unter einen Schwellenpegel abnimmt. Das Einlassventil und/oder das Auslassventil des Zylinders können durch das Drehen der Kraftmaschine über den Motor zu einer ersten Position geschlossen werden, so dass das Einlassventil und/oder das Auslassventil des Zylinders völlig geschlossen sind. Folglich kann der Einlasskrümmer von der Atmosphäre abgedichtet sein. Der Controller kann zusätzliche Anweisungen zum Drehen der Kraftmaschine über den Motor zu einer zweiten Position nach dem Abschließen des Undichtigkeitstests im Einlasskrümmer enthalten, wobei die zweite Position von der ersten Position verschieden ist. Die zweite Position kann darauf basieren, ob die Kraftmaschine einen nachfolgenden Warmstart oder einen Kaltstart erfahren kann.
  • In einer weiteren Darstellung kann ein beispielhaftes System eine Kraftmaschine, einen Zylinder der Kraftmaschine, der ein Einlassventil aufweist, wobei das Einlassventil unabhängig von der Drehung der Kraftmaschine betätigt wird, einen Einlasskrümmer, der über das Einlassventil mit dem Zylinder fluidtechnisch in Verbindung steht, eine Einlassdrosselklappe, die die Luftströmung in den Einlasskrümmer steuert, einen Drucksensor, der an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, einen Abgasrückführungskanal (AGR-Kanal), der einen Auslasskanal über ein AGR-Ventil fluidtechnisch an den Einlasskrümmer koppelt, und ein Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, der an einen Kanister gekoppelt ist, enthält, wobei der Kanister über ein Tankentlüftungsventil an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, umfassen. Das beispielhafte System kann außerdem einen Controller mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten, zum in Reaktion auf das Bestimmen magerer Kraftmaschinenbedingungen Einleiten eines Undichtigkeitstests im Einlasskrümmer während eines nachfolgenden Stilllegens der Kraftmaschine bis zur Ruhe. Die Einleitung des Undichtigkeitstests kann das Schließen sowohl der Einlassdrosselklappe, des AGR-Ventils als auch des Tankentlüftungsventils und das Erzeugen eines Unterdrucks im Einlasskrümmer enthalten. Ferner kann in Reaktion auf den Unterdruck im Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Pegel erreicht, das Einlassventil des Zylinders geschlossen werden, um den Einlasskrümmer von der Atmosphäre abzudichten, wobei die Änderungen des Unterdrucks im Einlasskrümmer während einer vorgegebenen Dauer überwacht werden können. Der Controller kann Anweisungen zum Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer enthalten, wenn der Unterdruck im Einlasskrümmer innerhalb der vorgegebenen Dauer zu einem oder unter einen Schwellenpegel abnimmt. Das Einlassventil des Zylinders kann durch das Betätigen eines elektromechanischen Aktuators geschlossen werden.
  • Die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen können mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem einschließlich des Controllers in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und der anderen Kraftmaschinen-Hardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch das Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Komponenten der Kraftmaschinen-Hardware in Kombination mit dem elektronischen Controller enthält.
  • Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
  • Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Schutzumfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (20)

  1. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Einstellen aller Einlassventile in jedem Zylinder der Kraftmaschine in Reaktion auf den Unterdruck in einem Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Unterdruck während des Stilllegens der Kraftmaschine erreicht, zu geschlossen; und Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer basierend auf einer Änderung eines Unterdruckpegels im Einlasskrümmer.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Änderung des Unterdruckpegels im Einlasskrümmer eine Abnahme des Unterdruckpegels von dem vorgegebenen Unterdruck enthält, und wobei die Undichtigkeit angegeben wird, wenn der Unterdruckpegel unter einen Schwellenpegel abnimmt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Unterdruck im Einlasskrümmer durch das Schließen einer Einlassdrosselklappe und das Unterbrechen der Luftströmung in den Einlasskrümmer erzeugt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Einlassdrosselklappe in Reaktion auf das Bestimmen eines bevorstehenden Stilllegens der Kraftmaschine geschlossen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das bevorstehende Stilllegen bestimmt wird, wenn eine Gangwechselvorrichtung zu einer Parkposition gewechselt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, das ferner das Erzeugen von Unterdruck im Einlasskrümmer durch das Schließen sowohl eines Abgasrückführungsventils als auch eines Tankentlüftungsventils in Reaktion auf ein bevorstehendes Stilllegen der Kraftmaschine umfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei alle Einlassventile jedes Zylinders der Kraftmaschine über einen elektromechanischen Aktuator geschlossen werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftmaschine innerhalb eines Hybridelektrofahrzeugs angeordnet ist und wobei alle Einlassventile jedes Zylinders der Kraftmaschine durch das Drehen der Kraftmaschine über einen Generator zu einer Position, so dass alle Einlassventile jedes Zylinders der Kraftmaschine völlig geschlossen sind, geschlossen werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner das Ausüben eines übriggebliebenen Unterdrucks im Einlasskrümmer auf ein Kraftstoffsystem für eine Undichtigkeitsprüfung im Kraftstoffsystem nach dem Angeben der Undichtigkeit im Einlasskrümmer umfasst.
  10. Verfahren, das Folgendes umfasst: Einstellen einer Position einer Einlassdrosselklappe, um in Reaktion auf ein vorhergesehenes Stilllegen der Kraftmaschine in einem Einlasskrümmer einer Kraftmaschine einen Unterdruck zu erzeugen; Schließen jedes nockenlosen Einlassventils jedes Zylinders der Kraftmaschine, bevor die Kraftmaschine bis zur Ruhe stillgelegt wird; Überwachen des Unterdrucks während einer vorgegebenen Dauer; und Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer in Reaktion auf den Unterdruck, der unter einen Schwellenwert abnimmt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Position der Einlassdrosselklappe in Reaktion auf das Diagnostizieren magerer Bedingungen der Kraftmaschine eingestellt wird, und wobei das Einstellen der Position der Einlassdrosselklappe das Einstellen der Einlassdrosselklappe zu einer völlig geschlossenen Position enthält.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Einstellen sowohl eines Abgasrückführungsventils als auch eines Tankentlüftungsventils zu einer jeweiligen geschlossenen Position gleichzeitig mit dem Einstellen der Position der Einlassdrosselklappe zu der völlig geschlossenen Position umfasst.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei das vorhergesehene Stilllegen der Kraftmaschine bestimmt wird, wenn eine Gangwahlvorrichtung von einer Nicht-Parkposition zu einer Parkposition überführt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei jedes nockenlose Einlassventil jedes Zylinders der Kraftmaschine in Reaktion auf den Unterdruck im Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Pegel erreicht, geschlossen wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei jedes nockenlose Einlassventil jedes Zylinders der Kraftmaschine über einen elektromechanischen Aktuator betätigt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, das ferner nach der vorgegebenen Dauer das Ausüben des übriggebliebenen Unterdrucks vom Einlasskrümmer umfasst, um ein Kraftstoffsystem auf Undichtigkeiten zu diagnostizieren.
  17. Hybridfahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die einen ersten Zylinder und einen zweiten Zylinder enthält, wobei der erste Zylinder ein erstes Einlassventil und ein erstes Auslassventil aufweist und der zweite Zylinder ein zweites Einlassventil und ein zweites Auslassventil enthält; einen Einlasskrümmer, der fluidtechnisch sowohl mit dem ersten Zylinder als auch mit dem zweiten Zylinder über das erste Einlassventil bzw. das zweite Einlassventil in Verbindung steht; einen Motor, der an eine Batterie gekoppelt ist; einen Generator, der an die Batterie gekoppelt ist; Fahrzeugräder, die unter Verwendung des Drehmoments von der Kraftmaschine und/oder dem Generator und/oder dem Motor angetrieben sind; eine Einlassdrosselklappe, die die Luftströmung in den Einlasskrümmer steuert; einen Drucksensor, der an den Einlasskrümmer gekoppelt ist; ein Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, der an einen Kanister gekoppelt ist, enthält, wobei der Kanister über ein Tankentlüftungsventil an den Einlasskrümmer gekoppelt ist; und einen Controller mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, zum: in Reaktion auf das Bestimmen magerer Kraftmaschinenbedingungen Einleiten eines Undichtigkeitstests im Einlasskrümmer während eines nachfolgenden Auslaufens der Kraftmaschine bis zu einem Kraftmaschinenstopp durch das Schließen sowohl der Einlassdrosselklappe als auch des Tankentlüftungsventils; Erzeugen eines Unterdrucks im Einlasskrümmer; Schließen entweder des ersten Einlassventils oder des ersten Auslassventils des ersten Zylinders, während gleichzeitig entweder das zweite Einlassventil oder das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders geschlossen wird, in Reaktion auf den Unterdruck im Einlasskrümmer, der einen vorgegebenen Pegel erreicht; und Angeben einer Undichtigkeit im Einlasskrümmer, wenn der Unterdruck im Einlasskrümmer innerhalb einer vorgegebenen Dauer bis zu einem Schwellenpegel abnimmt.
  18. Hybridfahrzeugsystem nach Anspruch 17, wobei das Schließen entweder des ersten Einlassventils oder des ersten Auslassventils des ersten Zylinders, während gleichzeitig entweder das zweite Einlassventil oder das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders geschlossen wird, das Drehen der Kraftmaschine über den Motor zu einer ersten Position umfasst, an der entweder das erste Einlassventil oder das erste Auslassventil des ersten Zylinders und entweder das zweite Einlassventil oder das zweite Auslassventil des zweiten Zylinders völlig geschlossen sind.
  19. Hybridfahrzeugsystem nach Anspruch 18, wobei der Controller zusätzliche Anweisungen zum Drehen der Kraftmaschine über den Motor zu einer zweiten Position nach dem Abschließen des Undichtigkeitstests im Einlasskrümmer enthält, wobei die zweite Position von der ersten Position verschieden ist.
  20. Hybridfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei der Controller zusätzliche Anweisungen enthält, um in Reaktion auf den Unterdruck in dem Einlasskrümmer, der innerhalb der vorgegebenen Dauer höher als der Schwellenpegel bleibt, keine Undichtigkeit im Einlasskrümmer anzugeben.
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