DE102017116330A1

DE102017116330A1 - Sekundäres System und Verfahren zum Steuern eines Motors

Info

Publication number: DE102017116330A1
Application number: DE102017116330.1A
Authority: DE
Inventors: Hassene Jammoussi; Imad Hassan Makki
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2018-01-25
Also published as: CN107642423A; RU2017124914A3; US20180023523A1; RU2718388C2; US10288019B2; RU2017124914A; CN107642423B

Abstract

Systeme und Verfahren zum Bewerten, ob eine Verschlechterung eines Motorlufteinlassluftfilters vorliegt oder nicht, und zwar auf der Grundlage eines Druckverlustes über dem Luftfilter, sind dargestellt. In einem Beispiel dienen eine mittlere und eine Standardabweichung eines Druckverlustes an einem Luftfilter als eine Grundlage zum Angeben, ob das Luftfilter verschlechtert ist oder nicht. Ferner dienen die mittlere und die Standardabweichung als eine Grundlage zum Schätzen eines Nutzungsdauerzyklus des Luftfilters.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft ein System und Verfahren zum Diagnostizieren und Abschwächen der Effekte eines verstopften Motorluftfilters. Das bereitgestellte System und die bereitgestellten Verfahren können den Luftfilterbetrieb während stationärer und vorrübergehender Luftströmungsbedingungen durch das Motorluftfilter diagnostizieren.
Hintergrund und Kurzdarstellung
Ein Lufteinlass eines Verbrennungsmotors kann ein Luftfilter beinhalten, sodass Schmutz nicht in einen Motor eingesaugt werden kann, in welchem der Schmutz Motorverschlechterung bewirken könnte. Das Luftfilter kann in einem Motorlufteinlass einer Drossel vorgelagert positioniert sein, sodass Luft, die in den Motor gelangt gefiltert wird, sobald sie in den Motorlufteinlass gelangt. Ein Weg, um zu schätzen, ob ein Luftfilter verschlechtert ist oder nicht, ist das Bestimmen eines Luftdruckverlustes durch das Luftfilter bei einer konstanten Luftstrommenge durch das Luftfilter. Ein Fahrer eines Fahrzeugs kann den Motordrehmomentbedarf jedoch häufig ändern, um Fahrbedingungen zu erfüllen. Ein steigendes Fahrerbedarfsdrehmoment kann einen Luftstrom durch das Luftfilter erhöhen, während ein sinkendes Fahrerbedarfsdrehmoment einen Luftstrom durch das Luftfilter verringern kann. Derartige Drehmoment- und Luftstromänderungen können häufig auftreten, sodass das Bilden eines konstanten Luftstroms durch das Luftfilter schwierig und selten sein kann. Als eine Folge können zuverlässige Schätzungen der Luftfilter Leistung verzögert werden können, während Schmutz sich weiter im Filter ansammelt. Als eine Folge kann sich die Motorleistung verschlechtern, bevor Bedingungen aufgestellt werden, bei welchen das Luftfilter zuverlässig diagnostiziert werden kann.
Die Erfinder haben hier die vorstehend erwähnten Grenzen erkannt und haben ein Motorluftfilter-Diagnoseverfahren entwickelt, welches Folgendes umfasst: Angeben, über eine Steuerung, einer Motorluftfilterverschlechterung als Reaktion auf einen Mittelwert einer Druckveränderung über einem Motorluftfilter, wobei die Druckveränderung über dem Motorluftfilter auf Daten basiert, die über die Steuerung während vorrübergehender Luftströmungsbedingungen durch das Motorluftfilter beobachtet werden.
Durch das Beurteilen der Gegenwart oder Abwesenheit einer Motorluftfilterverschlechterung als Reaktion auf einen Mittelwert eines Druckverlustes über dem Motorluftfilter kann es möglich sein, das technische Ergebnis der Bewertung eines Motorluftfilters während vorrübergehender Luftströmungsbedingungen durch das Motorluftfilter bereitzustellen. Insbesondere können eine mittlere und eine Standardabweichung einer Druckveränderung über einem Motorluftfilter eine Grundlage zum Bestimmen und Angeben einer Motorluftfilterverschlechterung sein. Die mittlere und die Standardabweichung können auf der Grundlage von Daten bestimmt werden, die während eines stationären oder vorrübergehenden Luftstroms durch das Luftfilter aufgenommen werden. Folglich kann die Luftfilterverschlechterung über einen größeren Bereich von Motorbetriebsbedingungen bewertet werden, sodass ein Fahrer eines Fahrzeugs frühzeitig über eine Luftfilterverschlechterung informiert werden kann.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz frühzeitigere Benachrichtigung über eine Motorluftfilterverschlechterung bereitstellen. Zusätzlich kann der Ansatz eine Angabe darüber bereitstellen, dass die Motorleistung reduziert ist. Ferner kann der Ansatz eine Schätzung des verbleibenden Nutzungsdauerzyklus bereitstellen, sodass ein Fahrer wissen kann, wenn sich ein Lustfilter einem verschlechterten Zustand nähert.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn diese an sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um auf vereinfachte Art und Weise eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weitergehend beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands festzustellen, dessen Umfang einzig in den Patentansprüchen im Anschluss an die ausführliche Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, welche die vorstehenden oder in jedwedem Teil dieser Offenbarung angemerkten Nachteile beheben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die hier beschriebenen Vorteile werden durch die Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, hier als die ausführliche Beschreibung bezeichnet, umfassender ersichtlich, ob an sich oder in Bezug auf die Zeichnungen herangezogen, in welchen Folgendes gilt:
1 ist eine schematische Darstellung eines Motors in einem Fahrzeug;
Die 2 und 3 voraussichtliche Verläufe von Druckverlusten mit mittlerer und Standardabweichung für neue und verschlechterte Luftfilter;
4 ist ein voraussichtlicher Verlauf einer beispielhaften Motorluftfilter-Diagnosesequenz; und
5 ist ein Verfahren zum Diagnostizieren von Motorluftfilterverschlechterung.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Diagnostizieren einer Verschlechterung eines Motoreinlassluftfilters. Der Motorlufteinlassfilter kann in ein Fahrzeug mit einem Motor, wie in 1 gezeigt, integriert sein. Das Luftfilter kann Betriebseigenschaften zeigen, die in den Verläufen der 2 und 3 gezeigt sind. Ein Beispiel für eine Motorluftfilterdiagnose ist in 4 gezeigt. Die in 4 gezeigte Diagnose kann gemäß dem Verfahren aus 5 in Kooperation mit dem in 1 gezeigten System bereitgestellt werden.
Es wird auf 1 verwiesen, in welcher ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch die elektronische Motorsteuerung 12 reguliert wird. Der Verbrennungsmotor 10 umfasst eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin angeordnet und mit der Kurbelwelle 40 verbunden ist. Ein Schwungrad 97 und ein Zahnkranz 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 umfasst eine Ritzelwelle 98 und ein Ritzel 95. Die Ritzelachse 98 kann das Ritzel 95 selektiv antreiben, damit es den Zahnkranz 99 in Eingriff nimmt. Der Anlasser 96 kann direkt im vorderen Teil des Motors oder dem hinteren Teil des Motors angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 über einen Riemen oder eine Kette der Kurbelwelle 40 selektiv ein Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in die Motorkurbelwelle eingreift.
Die Brennkammer 30 ist so dargestellt, dass sie über ein Einlassventil 52 bzw. Auslassventil 54 mit dem Ansaugkrümmer 44 und dem Abgaskrümmer 48 in Verbindung steht. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Der Einlassnocken 51 und Abgasnocken 53 können relativ zu der Kurbelwelle 40 bewegt werden.
Der Darstellung nach ist ein Kraftstoffeinspritzer 66 derart angeordnet, dass er Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Einlasskanal injiziert werden, was dem Fachmann als Saugrohreinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoffeinspritzer 66 gibt proportional zu der Impulsbreite des Signals von der Steuerung 12 flüssigen Kraftstoff ab. Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzer 66 durch das Kraftstoffsystem 175 geliefert. Der Darstellung nach kommuniziert der Ansaugkrümmer 44 mit der optionalen elektronischen Drossel 62 (z. B. ein Schmetterlingsventil), die eine Position der Drosselklappe 64 einstellt, um den Luftstrom vom Luftfilter 43 und Lufteinlass 42 zum Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Die Drossel 62 reguliert einen Luftstrom vom Luftfilter 43 in den Motorlufteinlass 42 zu dem Ansaugkrümmer 44. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Kraftstoffsystem mit Hochdruck verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu generieren. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, derart, dass die Drossel 62 eine Saugrohrdrossel ist.
Ein Druckunterschied über das Luftfilter 43 hinweg kann über einen Differentialdrucksensor 123 bestimmt werden. Alternativ kann der Drucksensor 120 den Druck auf einer nachgelagerten Seite des Luftfilters 43 bestimmen, während der Atmosphärendruck geschätzt werden kann, um einen Druckverlust über das Luftfilter 43 hinweg zu bestimmen.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Der Darstellung nach ist eine Breitbandlambda-(UEGO)-Sonde 126 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt, der dem Katalysator 70 vorgelagert ist. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine einschließen. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuerungsvorrichtungen, die jeweils mehrere Bausteine aufweisen, verwendet werden. Bei dem Katalysator 70 kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
Der Darstellung nach ist der Motor 10 ebenfalls mit einer elektrischen Maschine 189 gekoppelt, bei der es sich um einen riemenangetriebenen integrierten Anlasserlichtmaschine handeln kann. Der Riemen 188 koppelt die elektrische Maschine 189 mechanisch mit der Kurbelwelle 40. Alternativ kann die elektrische Maschine direkt mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein oder in mechanischer Verbindung mit der Kurbelwelle 40 stehen.
In 1 wird die Steuerung 12 als herkömmlicher Mikrocomputer dargestellt, der Folgendes beinhaltet: Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, Nur-Lese-Speicher 106 (z. B. nichtflüchtigen Speicher), Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 empfängt in der Darstellung verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen, die Folgende beinhalten: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem Temperatursensor 112, der mit der Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der mit einem Gaspedal 130 zum Wahrnahmen der vom Fahrer 132 angewendeten Kraft gekoppelt ist; eine Messung des Krümmerdrucks des Motors (Manifold Pressure – MAP) von dem Drucksensor 121, der mit dem Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der Luftmasse, die in den Motor gelangt, von Sensor 122; eine Bremspedalposition vom Bremspedalpositionssensor 154, wenn der Fahrer 132 ein Bremspedal 150 betätigt und eine Messung der Drosselposition von Sensor 58. Der Atmosphärendruck kann auch zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (wobei der Sensor nicht abgebildet ist). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorgegebene Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Motordrehzahl (RPM) bestimmen lässt.
Die Steuerung 12 kann ebenfalls Fahrzeuginformationen über den Hochfrequenzsender 190 an einen Hersteller übertragen. Ein Hersteller kann die Daten über einen entfernten Empfänger 191 empfangen. Der Empfänger 191 kann mit dem Hersteller über das Internet oder andere Kommunikationssysteme kommunizieren. In einigen Beispielen können andere Motorkonfigurationen eingesetzt werden, zum Beispiel ein Dieselmotor.
Während des Betriebs wird jeder Zylinder in dem Verbrennungsmotor 10 typischerweise einem Viertaktzyklus unterzogen; dabei umfasst der Zyklus den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, sodass sich das Volumen in der Brennkammer 30 erhöht. Die Position, an der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstaktes sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzen bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel wie etwa eine Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück in den UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der rotierenden Welle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizusetzen, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, beispielsweise um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
Das System aus 1 stellt ein Motorsystem bereit, welches Folgendes umfasst: einen Motor; einen Motorlufteinlass einschließlich eines Luftfilters, einer Drossel und eines Ansaugkrümmers; einen Drucksensor, der entlang des Motorlufteinlasses angeordnet ist; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen beinhaltet, die auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, um eine Verschlechterung des Luftfilters als Reaktion auf einen mittleren Druckverlust über dem Luftfilter während vorrübergehender Luftströmung durch das Luftfilter anzugeben. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Bestimmen einer Standardabweichung eines Druckverlustes über dem Luftfilter. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Bestimmen eines mittleren Druckverlustes über dem Luftfilter auf der Grundlage einer Ausgabe des Drucksensors. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Schätzen einer Nutzungsdauer des Luftfilters auf der Grundlage des mittleren Druckverlustes über dem Luftfilter während vorrübergehender Luftströmung durch das Filter. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Schätzen einer Nutzungsdauer des Luftfilters auf der Grundlage einer Standardabweichung des Druckverlustes über dem Luftfilter während vorrübergehender Luftströmung durch das Filter. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Übertragen der Angabe über Hochfrequenz an eine externe Vorrichtung.
In Bezug auf 2 wird ein beispielhafter Verlauf eines mittleren Luftdruckverlustes über einem Motorluftfilter (z. B. 43 aus 1) gegenüber einer Luftströmung durch das Motorluftfilter ausführlich gezeigt. Die vertikale Achse stellt den mittleren Luftdruckverlust über dem Motorluftfilter dar und der mittlere Druckverlust steigt in einer Richtung von der Oberseite des Verlaufs zu der horizontalen Achse. Die horizontale Achse stellt eine Luftströmung durch das Motorluftfilter dar und die Luftströmungsmenge steigt in der Richtung des Pfeils der horizontalen Achse. Die gestrichelte Linie 202 stellt den mittleren Druckverlust über einem neuen Motorluftfilter dar. Die durchgezogene Linie 204 stellt den mittleren Druckverlust über einem Luftfilter dar, der mit Schmutz verstopft ist.
Es kann beobachtet werden, dass ein messbarer Unterschied des mittleren Druckverlustes zwischen dem neuen Luftfilter und dem verstopften Luftfilter über einer Schwellenwertluftströmungsgeschwindigkeit auftritt. Der mittlere Unterschied ist bei höheren Luftströmungsgeschwindigkeiten ausgeprägter. Wenn ein mittlerer Druckverlust über dem verstopften Luftfilter bei einer spezifischen Luftströmung durch das Luftfilter geteilt durch einen mittleren Druckverlust über dem neuen Luftfilter bei der spezifischen Luftströmung größer ist als ein Schwellenwert, kann folglich bestimmt werden, dass sich das verstopfte Luftfilter in einem verstopften Zustand befindet.
In Bezug auf 3 wird ein beispielhafter Verlauf einer Standardabweichung des Luftdruckverlustes über einem Motorluftfilter (z. B. 43 aus 1) gegenüber einer Luftströmung durch das Motorluftfilter ausführlich gezeigt. Die vertikale Achse stellt die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter dar und die Standardabweichung steigt in einer Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt eine Luftströmung durch das Motorluftfilter dar und die Luftströmungsmenge steigt in der Richtung des Pfeils der horizontalen Achse. Die gestrichelte Linie 302 stellt eine Standardabweichung des Druckverlustes über einem neuen Motorluftfilter dar. Die durchgezogene Linie 304 stellt die Standardabweichung des Druckverlustes über einem Luftfilter dar, der mit Schmutz verstopft ist.
Es kann beobachtet werden, dass ein messbarer Unterschied der Standardabweichung des Druckverlustes zwischen dem neuen Luftfilter und dem verstopften Luftfilter über einer Schwellenwertluftströmungsgeschwindigkeit auftritt. Der Unterschied der Standardabweichung des Druckverlustes ist bei höheren Luftströmungsgeschwindigkeiten ausgeprägter. Wenn eine Standardabweichung des Druckverlustes über dem verstopften Luftfilter bei einer spezifischen Luftströmung durch das Luftfilter geteilt durch eine Standardabweichung des Druckverlustes über dem neuen Luftfilter bei der spezifischen Luftströmung größer ist als ein Schwellenwert, kann folglich bestimmt werden, dass sich das verstopfte Luftfilter in einem verstopften Zustand befindet.
In Bezug auf 4 ist ein beispielhafter Verlauf einer Luftfilter-Diagnosesequenz gezeigt. Die Diagnosesequenz kann über das System aus 1 gemäß dem Verfahren aus 5 durchgeführt werden. Die Verläufe nach sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. Die vertikalen Markierungen und Zeitpunkt T0–T2 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar.
Der erste Verlauf von oben von 4 ist ein Verlauf der Luftströmung durch ein Motorluftfilter gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt eine Luftströmung durch das Motorluftfilter dar und die Luftströmung durch das Motorluftfilter steigt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die horizontale Linie 402 ist eine minimale Luftströmung durch das Luftfilter, bei welcher das Diagnostizieren der Motorluftfilterleistung erlaubt ist. Zum Beispiel kann die Luftfilterdiagnostik durchgeführt werden, wenn die Luftströmung durch das Luftfilter über einer Menge des Schwellenwerts 402 liegt oder größer als diese ist.
Der zweite Verlauf von oben aus 4 ist ein Verlauf des Motorluftfilterdiagnosezustands gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Motorluftfilterdiagnosezustand dar. Die Motorluftfilterdiagnose ist aktiv, wenn sich die Spur auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Motorluftfilterdiagnose ist nicht aktiv, wenn sich die Spur auf einer niedrigeren Stufe nahe dem Pfeil der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu.
Der dritte Verlauf von oben von 4 ist ein Verlauf des mittleren Luftfilterdruckverlustes oder des mittleren Luftfilterdruckunterschieds gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den mittleren Luftfilterdruckverlust dar und der mittlere Luftfilterdruckverlust steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die horizontale Linie 404 ist ein Ausmaß des mittleren Luftfilterdruckverlustes, über welchem ein Verhältnis von mittlerem Luftfilterdruckverlust für das verstopfte Filter geteilt durch den mittleren Luftfilterdruckverlust für ein neues Filter ein verschlechtertes Luftfilter anzeigt. Wenn somit die Spur des mittleren Luftfilterdruckverlustes unter dem Schwellenwert 404 liegt, ist das Luftfilter von der Perspektive des mittleren Luftfilterdruckverlustes aus verschlechtert.
Der vierte Verlauf von oben aus 4 ist ein Verlauf der Standardabweichung des Luftfilterdruckverlustes gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Standardabweichung des Luftfilterdruckverlustes dar und die Standardabweichung des Luftfilterdruckverlustes steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die horizontale Linie 406 ist ein Ausmaß der Standardabweichung des Luftfilterdruckverlustes, über welchem ein Verhältnis der Standardabweichung des Luftfilterdruckverlustes für das verstopfte Filter geteilt durch die Standardabweichung des Luftfilterdruckverlustes für ein neues Filter ein verschlechtertes Luftfilter anzeigt. Wenn somit die Spur der Standardabweichung des Luftfilterdruckverlustes über dem Schwellenwert 406 liegt, ist das Luftfilter von der Perspektive der Standardabweichung des Luftfilterdruckverlustes aus verschlechtert.
Der fünfte Verlauf von oben aus 4 ist ein Verlauf des Motorluftfilter-Verschlechterungsangabezustands gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Motorluftfilter-Verschlechterungsangabezustand dar. Die Motorluftfilterverschlechterung ist aktiv, wenn sich die Spur auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der Motorluftfilter-Verschlechterungsangabezustand (z. B. ist eine Angabe der Motorluftfilterverschlechterung bereitgestellt) ist nicht aktiv, wenn sich die Spur auf einer niedrigeren Stufe nahe dem Pfeil der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu.
Bei Zeitpunkt T0 beträgt die Luftströmung durch das Motorluftfilter (z. B. 43 aus 1) weniger als der Schwellenwert 402. Die Luftfilterdiagnose ist nicht aktiv, wie durch den Luftfilterdiagnosezustand angegeben, da die Luftströmung durch das Motorluftfilter unter dem Schwellenwert 402 liegt. Der mittlere Druckverlust über dem Motorluftfilter liegt unter dem Schwellenwert 404. Gleichermaßen liegt die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter unter dem Schwellenwert 406. Die Motorluftfilterverschlechterung wird nicht angegeben, da der Luftfilter-Verschlechterungsangabezustand niedrig ist.
Bei Zeitpunkt T1 steigt die Luftströmung durch das Motorluftfilter auf über den Schwellenwert 402. Folglich wird die Motorluftfilterdiagnose angeschaltet, wie durch den Luftfilterdiagnosezustand angegeben, der auf eine höhere Stufe übergeht. Der mittlere Druckverlust über dem Motorluftfilter liegt unter dem Schwellenwert 404. Ferner liegt die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter unter dem Schwellenwert 406. Die Motorluftfilterverschlechterung wird nicht angegeben, da der Luftfilter-Verschlechterungsangabezustand niedrig ist.
Zwischen Zeitpunkt T1 und Zeitpunkt T2 wird die Luftströmung durch das Motorluftfilter über dem Schwellenwert 402 gehalten. Die Motorluftfilterdiagnose bleibt angeschaltet, wie durch den Luftfilterdiagnosezustand angegeben, der sich auf einer höheren Stufe befindet. Der mittlere Druckverlust über dem Motorluftfilter steigt in Richtung des Schwellenwerts 404. Die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter steigt ebenfalls in Richtung des Schwellenwerts 406 und kreuzt den Schwellenwert 406 vor Zeitpunkt T2. Diese Parameter geben eine Tendenz eines steigenden Druckverlustes über dem Motorluftfilter an. Die Motorluftfilterverschlechterung wird nicht angegeben, da der Luftfilter-Verschlechterungsangabezustand auf einer niedrigen Stufe bleibt. Die Motorluftfilterverschlechterung wird nicht angegeben, da sowohl der mittlere Druckverlust über dem Motorluftfilter als auch die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorfilter die Schwellenwerte 404 bzw. 406 nicht übersteigen.
Bei Zeitpunkt T2 übersteigt der mittlere Druckverlust über dem Motorluftfilter den Schwellenwert 404 und da die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter den Schwellenwert 406 übersteigt, wird die Luftfilterverschlechterung bestätigt, wie durch den Luftfilter-Verschlechterungsangabezustand angegeben, der auf eine höhere Stufe übergeht. Der Motorluftfilterdiagnosezustand gibt an, dass die Motorluftfilterdiagnose noch immer aktiv ist.
Auf diese Weise können der mittlere Druckverlust über einem Motorluftfilter und die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter eine Grundlage zum Bewerten der Motorluftfilterverschlechterung sein. Anders ausgedrückt kann nur der mittlere Druckverlust über dem Motorluftfilter, der einen Schwellenwert übersteigt, oder nur die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter, die einen Schwellenwert übersteigt, eine Grundlage zum Angeben der Motorluftfilterverschlechterung sein.
In Bezug auf 5 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Betreiben eines Motors gezeigt. Das Verfahren aus 5 kann in das System aus den 1 und 2 aufgenommen sein und mit diesem zusammenarbeiten. Ferner können mindestens Abschnitte des Verfahrens aus 5 als ausführbare Anweisungen aufgenommen sein, die auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, während andere Abschnitte des Verfahrens über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in den physikalischen Bereich umgewandelt.
Bei 502 bestimmt das Verfahren 500 die Luftströmung durch ein Motorluftfilter. In einem Beispiel kann die Luftströmung durch das Motorluftfilter über eine Ausgabe eines Luftströmungssensors bestimmt werden, der in einem Motorlufteinlass dem Motorluftfilter unmittelbar nachgelagert ist. Das Verfahren 500 geht zu 504 über.
Bei 504 bestimmt das Verfahren 500 einen Druckverlust über dem Motorluftfilter. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 500 einen Druckverlust über dem Motorluftfilter über einen Differential- oder Deltadrucksensor. In einem weiteren Beispiel bestimmt das Verfahren 500 den Druckverlust auf der Grundlage des Subtrahierens eines dem Motorluftfilter nachgelagerten Drucks von dem Atmosphärendruck. Das Verfahren 500 geht zu 506 über.
Bei 506 urteilt das Verfahren 500, ob Bedingungen zum Bewerten des Betriebszustands des Motorluftfilters vorliegen. In einem Beispiel beinhalten die Betriebsbedingungen, dass die Luftströmung durch das Luftfilter über einer Schwellenwertluftströmung liegt. Das Verfahren 500 geht zu 508 über.
Bei 528 behält das Verfahren 500 die zuvor bestimmten Werte der Nutzungsdauer des Motorluftfilters und der Menge der Motordrehmomentreduzierung auf der Grundlage des mittleren Druckverlustes über dem Motorluftfilter bei einer vorbestimmten Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Motorluftfilter bei. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Bei 508 ordnet das Verfahren 500 den Luftfilterdruckverlust einer Luftströmungsmenge durch das Motorluftfilter zu. Zum Beispiel wird die Luftströmung durch das Motorluftfilter im Wesentlichen gleichzeitig wie der Druckverlust über den Motorluftfilter abgetastet (z. B. innerhalb von 500 Mikrosekunden). Der Druckverlust wird einer Position auf dem Speicher zugewiesen, die der Luftströmungsgeschwindigkeit entspricht, die bei dem Zeitpunkt abgetastet wurde, bei welchem der Druckverlust abgetastet wird. Die Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Motorluftfilter kann sich ändern oder sich in einem vorübergehenden Zustand befinden, während der Druckverlust über dem Motorluftfilter bestimmt wird. Der Druckverlust über dem Motorluftfilter und die Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Luftfilter können bei einer vorbestimmten Rate abgetastet werden (z. B. alle 100 Millisekunden) und deren Werte können auf dem Speicher gespeichert werden. Das Verfahren 500 geht zu 510 über.
Bei 510 schätzt das Verfahren 500 den mittleren Druckverlust entsprechend der Luftströmung durch das Motorluftfilter und die Standardabweichung entsprechend der Luftströmung durch das Motorluftfilter. In einem Beispiel wird der mittlere Druckverlust rekursiv gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt:

wobei N die Gesamtanzahl von Proben bei der Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Motorluftfilter ist, µ der Mittelwert ist und x_i die i^-te Probe des Druckverlustes über dem Motorluftfilter ist. Die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter wird rekursiv gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt:
Das Verfahren 500 geht zu 510 über, nachdem die mittlere und die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter entsprechend der Luftströmung furch das Motorluftfilter bestimmt wurden. Die mittlere und die Standardabweichung für eine Vielzahl von Luftströmungen werden bestimmt und auf dem Speicher gespeichert.
Bei 512 bestimmt das Verfahren 500 Verhältnisse des mittleren Druckverlustes und Verhältnisse der Standardabweichung des Druckverlustes für die Vielzahl von Luftströmungsmengen durch das Motorluftfilter. Das Verhältnis des mittleren Druckverlustes für jede Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Luftfilter ist der mittlere Druckverlust für eine Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Luftfilter, bestimmt bei 510, geteilt durch den mittleren Druckverlust für die entsprechenden Luftströmungsgeschwindigkeiten durch ein neues Luftfilter. Zum Beispiel ist das Verhältnis des mittleren Druckverlustes für Luftströmung X durch das Luftfilter der mittlere Druckverlust bei Luftströmungsgeschwindigkeit von X durch das Luftfilter für das vorliegende Luftfilter geteilt durch den mittleren Druckverlust bei Luftströmungsgeschwindigkeit von X durch ein neues Luftfilter, was ausgedrückt werden kann als:
wobei µ_{mean_ratioX} das Verhältnis des mittleren Druckverlustes bei einer Strömungsgeschwindigkeit X durch das Motorluftfilter ist, µ_meanX der mittlere Druckverlust über dem Luftfilter ist, wenn Luft bei einer Geschwindigkeit von X durch das Luftfilter strömt (bestimmt bei 510), µ_{mean_newX} der mittlere Druckverlust über einem neuen Luftfilter ist, wenn Luft bei einer Geschwindigkeit von X durch das neue Luftfilter strömt. Für eine andere Strömungsgeschwindigkeit Y durch das Luftfilter wird der mittlere Druckverlust ausgedrückt als:
wobei µ_{mean_ratioY} das Verhältnis des mittleren Druckverlustes bei einer Strömungsgeschwindigkeit Y durch das Motorluftfilter ist, µ_meanY der mittlere Druckverlust über dem Luftfilter ist, wenn Luft bei einer Geschwindigkeit von Y durch das Luftfilter strömt (bestimmt bei 510), µ_{mean_newY} der mittlere Druckverlust über einem neuen Luftfilter ist, wenn Luft bei einer Geschwindigkeit von Y durch das neue Luftfilter strömt.
Das Verhältnis der Standardabweichung des Druckverlustes für jede Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Luftfilter ist die Standardabweichung des Druckverlustes für eine Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Luftfilter, bestimmt bei 510, geteilt durch die Standardabweichung des Druckverlustes für die entsprechenden Luftströmungsgeschwindigkeiten durch ein neues Luftfilter. Zum Beispiel ist das Verhältnis der Standardabweichung des Druckverlustes für Luftströmung X durch das Luftfilter die Standardabweichung des Druckverlustes bei Luftströmungsgeschwindigkeit von X durch das Luftfilter für das vorliegende Luftfilter geteilt durch die Standardabweichung des Druckverlustes bei Luftströmungsgeschwindigkeit von X durch ein neues Luftfilter, was ausgedrückt werden kann als:
wobei µ_{std_ratioX} das Verhältnis der Standardabweichung des Druckverlustes bei einer Strömungsgeschwindigkeit X durch das Motorluftfilter ist, µ_stdX die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Luftfilter ist, wenn Luft bei einer Geschwindigkeit von X durch das Luftfilter strömt (bestimmt bei 510), µ_{std_newX} die Standardabweichung des Druckverlustes über einem neuen Luftfilter ist, wenn Luft bei einer Geschwindigkeit von X durch das neue Luftfilter strömt. Für eine andere Strömungsgeschwindigkeit Y durch das Luftfilter wird die Standardabweichung des Druckverlustes ausgedrückt als:
wobei µ_{std_ratioY} das Verhältnis der Standardabweichung des Druckverlustes bei einer Strömungsgeschwindigkeit Y durch das Motorluftfilter ist, µ_stdY die Standardabweichung des Druckverlustes über dem Luftfilter ist, wenn Luft bei einer Geschwindigkeit von Y durch das Luftfilter strömt (bestimmt bei 510), µ_{std_newY} die Standardabweichung des Druckverlustes über einem neuen Luftfilter ist, wenn Luft bei einer Geschwindigkeit von Y durch das neue Luftfilter strömt. Das mittlere Verhältnis und das Verhältnis der Standardabweichung für jede Strömungsgeschwindigkeit durch das Luftfilter, die in dem Speicher gespeichert ist, werden bestimmt. In einigen Beispielen werden ein Verhältnis der Standardabweichung des Druckverlustes und ein Verhältnis des mittleren Druckverlustes für eine einzelne Strömungsgeschwindigkeit bestimmt. In anderen Beispielen werden N (z. B. wobei N eine ganzzahlige Variable ist) Verhältnisse der Standardabweichung des Druckverlustes und N Verhältnisse des mittleren Druckverlustes für N Strömungsgeschwindigkeiten bestimmt. Das Verfahren 500 geht zu 514 über.
Bei 514 schätzt das Verfahren 500 die Nutzungsdauer des Motorluftfilters. Die Schätzung der Nutzungsdauer kann auf einer vorbestimmten Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Luftfilter basieren, und zwar über die folgenden Gleichungen:
wobei %life1 der Wert für die geschätzte Nutzungsdauer des Luftfilters auf der Grundlage des mittleren Druckverlustes bei Luftströmung von X durch das Motorluftfilter ist, µ_actualX der tatsächliche mittlere Druckverlust über dem Luftfilter bei Strömung von X durch das Luftfilter für das verwendete Luftfilter ist, µ_newX der mittlere Druckverlust über einem neuen Luftfilter bei Strömung von X durch das neue Luftfilter ist, T_µX ein empirisch bestimmter Schwellenwert des mittleren Druckverlustes ist, der ein verschlechtertes Luftfilter für eine Strömungsgeschwindigkeit von X durch das Luftfilter angibt. Die Schätzung der Nutzungsdauer beinhaltet eine zweite Gleichung:
wobei %life2 der Wert für die geschätzte Nutzungsdauer des Luftfilters auf der Grundlage der Standardabweichung des Druckverlustes bei Luftströmung von X durch das Motorluftfilter ist, σ_actualX die tatsächliche Standardabweichung des Druckverlustes über dem Luftfilter bei Strömung von X durch das Luftfilter für das verwendete Luftfilter ist, σ_newX die Standardabweichung des Druckverlustes über einem neuen Luftfilter bei Strömung von X durch das neue Luftfilter ist, T_σX ein empirisch bestimmter Schwellenwert der Standardabweichung des Druckverlustes ist, der ein verschlechtertes Luftfilter für eine Strömungsgeschwindigkeit von X durch das Luftfilter angibt. Die Schätzung der Nutzungsdauer des Luftfilters wird bestimmt durch: %life = min(%life1, %life2) wobei %life die Schätzung der Nutzungsdauer des Luftfilters ist und diese auf dem minimalen Wert der beiden Werte %life1 und %life2 basiert. Wenn gewünscht, können Werte der Nutzungsdauer für jede Strömungsgeschwindigkeit durch das Luftfilter, die in dem Speicher gespeichert sind, bestimmt werden und der minimale Wert der Vielzahl von Werten kann als die Nutzungsdauer des Luftfilters angegeben werden. Das Verfahren 500 geht zu 516 über.
Bei 516 meldet das Verfahren 500 die Nutzungsdauer dem Fahrer. Die Nutzungsdauer kann dem Fahrer über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle gemeldet werden. Das Verfahren 500 geht zu 518 über.
Bei 518 schätzt das Verfahren 500 Motordrehmomentreduzierungen für den Motor auf der Grundlage des Druckverlustes über dem Luftfilter bei einer weit geöffneten Drossel oder der Motorluftströmungsgeschwindigkeit bei einer weit geöffneten Drossel (WOT). In einem Beispiel gibt eine Tabelle oder Funktion einen Drehmomentwert aus, bei dem es sich um einen Drehmomentverlust handelt, wenn der Motor bei WOT betrieben wird. Die in der Tabelle gespeicherten Daten sind empirisch bestimmt und die Tabelle oder Funktion ist indiziert über Motordrehzahl und Motorluftströmung bei WOT, und zwar auf der Grundlage von Daten des vorliegenden Luftfilters. Das Verfahren 500 geht zu 520 über.
Bei 520 stellt das Verfahren 500 Antriebsstrangdrehmomentaktoren ein, um Motordrehmomentreduzierung in Verbindung mit dem Motorluftfilter zu kompensieren. In einem Beispiel erhöht das Verfahren 500 die Ausgabe einer elektrischen Maschine zum Bereitstellen eines gewünschten Drehmoments, wenn der Motor aufgrund eines verstopften Luftfilters weniger als Nenndrehmoment produziert. Die elektrische Maschine kann ein integrierter Anlasser/Generator, ein riemenangetriebener Anlasser/Generator oder ein anderer Motor/Generator im Antriebsstrang sein. Wenn zum Beispiel der Fahrer 300 Nm anfordert und der Motor 310 Nm bei derselben Motordrehzahl mit einem neuen Luftfilter ausgibt, kann der Motor das vom Fahrer angeforderte Drehmoment bereitstellen, wenn das Luftfilter neu ist. Wenn der Motor 290 Nm bei derselben Motordrehzahl produziert, wenn das Luftfilter teilweise verstopft ist, gibt die elektrische Maschine die 10 Nm aus, um die Aussteuerung des Motordrehmoments zu kompensieren. Bei niedrigeren Anforderungen des Fahrerbedarfsdrehmoments kann die Drossel ferner weiter geöffnet werden, wenn das Luftfilter teilweise verstopft ist, als im Vergleich zum Betrieb bei derselben Motordrehzahl und demselben Fahrerbedarf, wenn das Filter neu ist. Kraftstoffeinspritzer- und Nockenansteuerung können ebenfalls eingestellt werden, um das verstopfte Luftfilter zu kompensieren, sodass der Fahrer das Gaspedal auf dieselbe Weise für eine gleiche Drehmomentanforderung während derselben Bedingungen betätigt, wenn das Luftfilter neu oder verstopft ist. Das Verfahren 500 geht zu 522 über.
Bei 522 urteilt das Verfahren 500, ob der mittlere Druckverlust über dem vorliegenden Motorluftfilter bei einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit durch das vorliegende Motorluftfilter geteilt durch den mittleren Druckverlust über einem neuen Motorluftfilter bei der vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit (z. B. das Verhältnis des mittleren Druckverlustes) größer als ein erster Schwellenwert ist. Das Verfahren 500 urteilt ebenfalls, ob die Standardabweichung des Druckverlustes über dem vorliegenden Motorluftfilter bei der vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit durch das vorliegende Motorluftfilter geteilt durch die Standardabweichung des Druckverlustes über einem neuen Motorluftfilter bei der vorliegenden vorbestimmten Luftströmungsgeschwindigkeit durch das neue Motorluftfilter (z. B. das Verhältnis der Standardabweichung des Druckverlustes) größer als ein zweiter Schwellenwert ist. Wenn das vorliegende Verhältnis des mittleren Druckverlustes größer als der erste Schwellenwert ist und das Verhältnis der Standardabweichung des Druckverlustes größer als der zweite Schwellenwert ist, lautet die Antwort ja und das Verfahren 500 geht zu 524 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Bei 524 meldet das Verfahren 500 die Luftfilterverschlechterung dem Fahrzeugfahrer. Der Fahrzeugfahrer kann über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle über die Luftfilterverschlechterung und die Nutzungsdauer informiert werden. Das Verfahren 500 geht zu 526 über.
Bei 526 überträgt das Verfahren 500 den Status der Luftfilterverschlechterung und die Nutzungsdauerdaten über einen Hochfrequenzsender extern an einen Hersteller. Durch das Übertragen der Luftfilterverschlechterung außerhalb des Fahrzeugs kann ein Wartungstermin bei einem Beauftragten des Herstellers vereinbart werden, sodass die Fahrzeugleistung wieder zu nominalen Werten zurückkehren kann. Ferner, wenn gewünscht, kann auf der Grundlage der durch das Fahrzeug an den Hersteller übertragenen Daten ein neues Luftfilter bestellt werden. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Somit stellt das Verfahren aus 5 ein Motorluftfilter-Diagnoseverfahren bereit, welches Folgendes umfasst: Angeben, über eine Steuerung, einer Motorluftfilterverschlechterung als Reaktion auf einen Mittelwert einer Druckveränderung über einem Motorluftfilter, wobei die Druckveränderung über dem Motorluftfilter auf Daten basiert, die über die Steuerung während vorrübergehender Luftströmungsbedingungen durch das Motorluftfilter beobachtet werden. Das Verfahren beinhaltet, dass der Mittelwert der Druckveränderung über dem Motorluftfilter über einen Differentialdrucksensor bestimmt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die Daten, die über die Steuerung während vorrübergehender Luftströmungsbedingungen durch den Motorluftfilter beobachtet werden, über einen Luftmassenstromsensor bereitgestellt werden. Das Verfahren beinhaltet, dass das Angeben Übertragen von Daten außerhalb eines Fahrzeugs, in welchem sich das Motorluftfilter befindet, über Hochfrequenz beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass das Angeben Anzeigen einer Bedingung von Motorluftfilterverschlechterung über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle für einen Fahrer beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner Schätzen einer Nutzungsdauer des Motorluftfilters auf der Grundlage des Mittelwerts. Das Verfahren umfasst ferner Schätzen der Nutzungsdauer des Motorluftfilters zusätzlich auf der Grundlage einer Standardabweichung der Druckveränderung über dem Motorluftfilter.
Das Verfahren aus 5 stellt ebenfalls ein Motorluftfilter-Diagnoseverfahren bereit, welches Folgendes umfasst: Angeben, über eine Steuerung, einer Luftfilterverschlechterung als Reaktion auf einen Mittelwert einer Druckveränderung über einem Motorluftfilter und einer Standardabweichung des Druckverlustes über dem Motorluftfilter, wobei die Druckveränderung über dem Motorluftfilter auf Daten basiert, die über die Steuerung während Bedingungen beobachtet werden, bei welchen Luft durch das Motorluftfilter strömt. Das Verfahren umfasst ferner Schätzen einer Nutzungsdauer des Motorluftfilters auf der Grundlage des Mittelwerts. Das Verfahren umfasst ferner Schätzen einer Nutzungsdauer des Motorluftfilters auf der Grundlage der Standardabweichung. Das Verfahren beinhaltet, dass die Angabe auf dem Mittelwert basiert, welcher einen Schwellenwert übersteigt. Das Verfahren beinhaltet, dass die Angabe auf der Standardabweichung basiert, welche einen Schwellenwert übersteigt. Das Verfahren beinhaltet, dass der Mittelwert rekursiv bestimmt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die Standardabweichung rekursiv bestimmt wird.
Es ist zu beachten, dass die hier beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem, einschließend die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Verbrennungsmotorhardware, ausgeführt werden. Die spezifischen hierin beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multi-Tasking, Multi-Threading und Ähnliches. Somit können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen kann bzw. können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner kann zumindest ein Teil der beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen graphisch Code darstellen, der in einem nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Regulierungssystem programmiert werden soll. Durch die Regulierungshandlungen kann außerdem der Betriebszustand von einem oder mehreren Sensoren oder Aktoren in dem physikalischen Bereich umgewandelt werden, wenn die beschriebenen Handlungen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System, einschließend die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit einer oder mehreren Steuerungen, ausgeführt werden.
Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Durch deren Lektüre durch einen Fachmann werden viele Veränderungen und Modifikationen vergegenwärtigt, ohne von Geist und Schutzumfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel kann man sich die vorliegende Beschreibung bei I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, zunutze machen.

Claims

Motorluftfilter-Diagnoseverfahren, umfassend: Angeben, über eine Steuerung, einer Motorluftfilterverschlechterung als Reaktion auf einen Mittelwert einer Druckveränderung an einem Motorluftfilter, wobei die Druckveränderung an dem Motorluftfilter auf Daten basiert, die über die Steuerung während vorrübergehender Luftströmungsbedingungen durch das Motorluftfilter beobachtet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Mittelwert der Druckveränderung an dem Motorluftfilter über einen Differentialdrucksensor bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Daten, die über die Steuerung während vorrübergehender Luftströmungsbedingungen durch den Motorluftfilter beobachtet werden, über einen Luftmassenstromsensor bereitgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Angeben Übertragen von Daten außerhalb eines Fahrzeugs, in welchem sich das Motorluftfilter befindet, über Hochfrequenz beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Angeben Anzeigen eines Zustands von Motorluftfilterverschlechterung über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle für einen Fahrer beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Schätzen einer Nutzungsdauer des Motorluftfilters auf der Grundlage des Mittelwerts.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend Schätzen der Nutzungsdauer des Motorluftfilters zusätzlich auf der Grundlage einer Standardabweichung der Druckveränderung an dem Motorluftfilter.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Luftfilterverschlechterung als weitere Reaktion auf eine Standardabweichung der Druckveränderung an dem Motorluftfilter angegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Schätzen einer Nutzungsdauer des Motorluftfilters auf der Grundlage des Mittelwerts.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Schätzen einer Nutzungsdauer des Motorluftfilters auf der Grundlage der Standardabweichung.
Motorsystem, umfassend: einen Motor; einen Motorlufteinlass, der ein Luftfilter, eine Drossel und einen Ansaugkrümmer beinhaltet; einen Drucksensor, der entlang des Motorlufteinlasses angeordnet ist; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen beinhaltet, die auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, um eine Verschlechterung des Luftfilters als Reaktion auf einen mittleren Druckverlust an dem Luftfilter während vorrübergehender Luftströmung durch das Luftfilter anzugeben.
Motorsystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Bestimmen einer Standardabweichung eines Druckverlustes an dem Luftfilter.
Motorsystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Bestimmen eines mittleren Druckverlustes an dem Luftfilter auf der Grundlage einer Ausgabe des Drucksensors.
Motorsystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Schätzen einer Nutzungsdauer des Luftfilters auf der Grundlage des mittleren Druckverlustes über dem Luftfilter während vorrübergehender Luftströmung durch das Filter.
Motorsystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Übertragen der Angabe über Hochfrequenz an eine externe Vorrichtung.