DE102018112863A1

DE102018112863A1 - System und Verfahren zum Diagnostizieren eines Motors mit Zylinderabschaltung

Info

Publication number: DE102018112863A1
Application number: DE102018112863.0A
Authority: DE
Inventors: Aed M. Dudar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2018-12-06
Also published as: CN108979881A; US10094304B1

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Bestimmen des Betriebs einer Vorrichtung zum Abschalten/Wiederanschalten von Zylindern offenbart. In einem Beispiel wird eine Richtung der Motordrehung ausgewählt, um Luftstrom durch den Motor zu maximieren, während der Motor gedreht wird, ohne Luft und Kraftstoff zu verbrennen. Der Betrieb von einem oder mehreren Zylinderventilabschaltmechanismen wird geprüft, während der Motor gedreht wird, ohne Luft und Kraftstoff zu verbrennen.

Description

Hintergrund und Kurzdarstellung
Zylinder eines Motors können selektiv abgeschaltet werden, um Kraftstoff zu sparen, während andere Zylinder weiterarbeiten, um ein Fahrzeug anzutreiben und damit sich der Motor weiter dreht. Die Zylinder können abgeschaltet werden, indem Einlass- und Auslassventile von abgeschalteten Zylindern über einen gesamten Motorzyklus (z. B. zwei Umdrehungen für einen Viertaktmotor) in einem geschlossenen Zustand gehalten werden. Die Effizienz von Zylindern, die angeschaltet bleiben, erhöht sich durch Verbessern des thermischen Wirkungsgrads und Reduzieren von Motorpumpverlusten. Ausgewählte Zylinder können als Reaktion auf Fahrerbedarfsdrehmoment und andere Fahrzeugbetriebsbedingungen abgeschaltet und wieder angeschaltet werden. Zum Beispiel kann bei niedrigen Motorlasten ein Achtzylindermotor Luft und Kraftstoff in vier Zylindern verbrennen. Andererseits kann derselbe Achtzylindermotor während hoher Fahrerbedarfsbedingungen Luft und Kraftstoff in allen acht Zylindern verbrennen. Auf diese Weise kann der Motor in Zylinderabschaltungsmodi eintreten und diese beenden, um verschiedene Fahrbedingungen unterzubringen.
Im Zeitverlauf und mit variierenden Fahrzeugbetriebsbedingungen kann sich die Wahrscheinlichkeit des Verschleißes eines oder mehrerer Ventilaktoren, die Motorzylinder selektiv anschalten und abschalten, erhöhen. Daher kann es wünschenswert sein, zu bestimmen, ob Motorventilaktoren wie gewünscht arbeiten oder nicht. Es kann jedoch schwierig sein, zu bestimmen, ob Ventilaktoren Ventile wie gewünscht abschalten oder nicht, während der Motor arbeitet, ohne Fahrgäste eines Fahrzeugs, das den Motor enthält, zu stören. Ferner kann ein Signal-Rausch-Verhältnis zum Bestimmen des Zylinderventilaktorverschleißes niedrig sein, während der Motor arbeitet, da sich Abgasrückführung (exhaust gas recirculation - EGR), Atmosphärendruck und andere Motorbetriebsbedingungen auf das Signal-Rausch-Verhältnis von Signalen auswirken können, die verwendet werden, um den Ventilaktorverschleiß zu bestimmen.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat erkannt, dass die Ventile eines Motors von Zeit zu Zeit gegebenenfalls nicht wie gewünscht angeschaltet und abgeschaltet werden und hat ein Motorbetriebsverfahren entwickelt, umfassend: Drehen eines Motors, ohne Luft und Kraftstoff zu verbrennen, in eine Richtung, die umgekehrt zu einer Richtung ist, in die sich der Motor dreht, während er Luft und Kraftstoff verbrennt, über eine Steuerung; und Einstellen des Betriebs des Motors als Reaktion auf Motorluftstrom, der kleiner als ein erster Schwellenwert oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, während Ventile von einem oder mehreren Motorzylindern abgeschaltet werden.
Indem ein Motor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird und Motorluftstrom gemessen wird, während sich der Motor dreht, kann es möglich sein, das technische Ergebnis bereitzustellen, zu bestimmen, ob ein oder mehrere Zylinderventilaktormechanismen verschlissen sind oder nicht. Insbesondere kann das Drehen eines Motors in eine Rückwärtsrichtung, während Motorzylinder keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennen, im Vergleich dazu, dass der Motor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, aufgrund von Steuerzeiten für das Einlass- und Auslassventil eine erhöhte Menge an Luftstrom durch den Motor bereitstellen. Der erhöhte Luftstrom kann ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis bereitstellen, sodass die Ventilaktordiagnose verbessert werden kann. Ferner kann ein höherer Luftdurchsatz durch den Motor dem Motor ermöglichen, bei einer niedrigeren Drehzahl gedreht zu werden, während der Zylinderventilaktorverschleiß dennoch zuverlässig erfasst werden kann.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz eine verbesserte Diagnostik an Vorrichtungen zum Abschalten von Motorzylinderventilen bereitstellen. Zusätzlich kann der Ansatz dem Motor ermöglichen, sich bei niedrigeren Drehzahlen zu drehen, wenn Diagnosen durchgeführt werden, sodass die Diagnosen weniger bemerkbar sein können. Ferner kann der Ansatz Batterieleistung einsparen, indem Diagnose bei niedrigeren Motordrehzahlen durchgeführt wird, wenn der Motor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt und über eine elektrische Maschine gedreht wird.
Man wird verstehen, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Schutzumfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Zylinders eines beispielhaften Motorsystems;
2 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung zum Anschalten/Abschalten von Zylinderventilen;
3A und 3B zeigen beispielhafte Zylinderventilöffnungszeitpunkte;
4A und 4B zeigen beispielhafte Zylinderauslegungen;
5 zeigt eine beispielhafte Diagnose eines Zylinderventilabschaltungsmechanismus; und
6A und 6B zeigen ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines Motors.

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Bereitstellen eines Diagnosebetriebs eines Motors, der Betätigungsmechanismen für Zylinderventile beinhaltet. Die Betätigungsmechanismen können in dem Motor enthalten sein, um Einlass- und Auslassventile von Motorzylindern selektiv abzuschalten, um Motorzylindermodi anzuschalten und abzuschalten. Ein beispielhafter Betätigungsmechanismus für Zylinderventile ist in 2 gezeigt. Beispielhafte Ventilzeitsteuerungen sind in 3A-3B gezeigt, während beispielhafte Motorzylinderauslegungen in 4A und 4B gezeigt sind. Eine Sequenz zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Ventilaktorverschleiß ist in 5 gezeigt. Das Verfahren aus 6A und 6B diagnostiziert das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Ventilaktorverschleiß.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, umfassend eine Vielzahl von Zylindern, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch die elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 10 besteht aus dem Zylinderkopf 35 und Block 33, welche die Brennkammer 30 und die Zylinderwände 32 beinhalten. Ein Kolben 36 ist darin positioniert und bewegt sich über eine Verbindung mit der Kurbelwelle 40 hin und her. Das Schwungrad 97 und das Hohlrad 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Der Anlasser 96 (z. B. eine elektrische Maschine mit Niederspannung (mit unter 30 Volt betrieben)) beinhaltet die Ritzelwelle 98 und das Ritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 selektiv vorantreiben, sodass es das Hohlrad 99 in Eingriff nimmt. Der Anlasser 96 kann direkt an der Vorderseite des Motors oder an der Hinterseite des Motors montiert sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 der Kurbelwelle 40 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Motorkurbelwelle in Eingriff steht. Der Anlasser 96 kann sich in eine Vorwärtsrichtung (z. B. im Uhrzeigersinn) oder in eine Rückwärtsrichtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) drehen, indem ihm durch eine H-Brückenschaltung (nicht gezeigt) elektrische Leistung bereitgestellt wird. In anderen Beispielen kann ein integrierter Anlasser/Generator (integrated starter/generator - ISG) 111 den Motor drehen und der ISG 111 kann direkt an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein oder über einen Riemen an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein.
Der Darstellung nach kommuniziert die Brennkammer 30 über ein entsprechendes Einlassventil 52 und Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48. Das Einlass- und das Auslassventil können jeweils durch einen Einlassnocken 51 bzw. einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Das Einlassventil 52 kann durch die Ventilaktorvorrichtung 59 selektiv angeschaltet und abgeschaltet werden. Das Auslassventil 54 kann durch die Ventilaktorvorrichtung 58 selektiv angeschaltet und abgeschaltet werden. Die Ventilaktorvorrichtungen 58 und 59 können wie in 2 gezeigt oder mit anderen bekannten Auslegungen beschaffen sein.
Der Darstellung nach ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 derart positioniert, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 führt proportional zu der Impulsbreite von der Steuerung 12 flüssigen Kraftstoff zu. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) beinhaltet. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruckkraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
Darüber hinaus steht der Ansaugkrümmer 44 der Darstellung nach mit dem Turboladerverdichter 162 und dem Motorlufteinlass 42 in Verbindung. In anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Kompressorverdichter sein. Eine Welle 161 koppelt die Turboladerturbine 164 mechanisch an den Turboladerverdichter 162. Die optionale elektronische Drossel 62 stellt eine Position der Drosselklappe 64 ein, um den Luftstrom von dem Verdichter 162 zu dem Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Der Druck in der Ladedruckkammer 45 kann als ein Drosseleinlassdruck bezeichnet werden, da sich der Einlass der Drossel 62 innerhalb der Ladedruckkammer 45 befindet. Der Drosselauslass befindet sich in dem Ansaugkrümmer 44. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 derart zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, dass es sich bei der Drossel 62 um eine Einlasskanaldrossel handelt. Das Wastegate 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, um zu ermöglichen, dass Abgase die Turbine 164 selektiv umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Das Luftfilter 43 reinigt Luft, die in den Motorlufteinlass 42 eintritt. Die Drossel 62 ist nachgelagert zum Verdichter 162 in der Richtung des Luftstroms in den Motor 10 positioniert.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 in Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Eine Breitbandlambda(Universal Exhaust Gas Oxygen - UEGO)-Sonde 126 ist der Darstellung nach vorgelagert zu einem Katalysator 70 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt. Alternativ dazu kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorwabenkörper beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, die jeweils mehrere Wabenkörper aufweisen, verwendet werden. Bei dem Katalysator 70 kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
Die Steuerung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, einschließend: Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, Read-Only Memory 106 (z. B. nichtflüchtiger Speicher), Random Access Memory 108, Keep Alive Memory 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 ist als verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangend gezeigt, zusätzlich zu denjenigen Signalen, die zuvor erörtert wurden, einschließend: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der zum Erfassen der durch einen Fuß 132 ausgeübten Kraft an ein Gaspedal 130 gekoppelt ist; einen Positionssensor 154, der zum Erfassen der durch einen Fuß 132 ausgeübten Kraft an ein Bremspedal 150 gekoppelt ist; eine Messung des Motoransaugdrucks (MAP) von dem Drucksensor 122, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position einer Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Motor von dem Sensor 120 (z. B. Massenluftstromsensor) eintretenden Luftmasse; und eine Messung der Drosselposition von dem Sensor 68. Der Atmosphärendruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht dargestellt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorher festgelegte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, anhand derer sich die Motordrehzahl (RPM) bestimmen lässt.
Im Betrieb durchläuft jeder Zylinder in dem Motor 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und öffnet sich das Einlassventil 52. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet.
Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs 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. Bei einem nachfolgend als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. Bei einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa die Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt.
Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 abzugeben, und kehrt der Kolben zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass das Vorstehende lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 zeigt einen beispielhaften Zylinderventilaktor 58 zur Anwendung in dem in 1 gezeigten Motor 10. Der Zylinderventilaktor 58 stellt einen Hub und/oder eine Ventilöffnungsdauer eines Zylinderauslassventils 54 als Reaktion auf Motorbetriebsbedingungen ein. Der Zylinderventilaktor 58 kann einen oder mehrere Motorzyklen lang Nullventilhub bereitstellen, um die Zylinderauslassventile 54 abzuschalten. Die Auslassnockenwelle 53 ist über einem Zylinderkopf 35 einer Motorzylinderbank positioniert gezeigt. Das Auslassventil 54 ist dazu ausgelegt, einen Auslasskanal in einem Zylinder, wie etwa dem in 1 gezeigten Zylinder, zu öffnen und zu schließen. Zum Beispiel kann das Auslassventil 54 womöglich zwischen einer offenen Position, die Gasaustausch in einen oder aus einem Zylinder ermöglicht, und einer geschlossenen Position, die Gasaustausch in den oder aus dem Zylinder im Wesentlichen blockiert, betätigt werden. Es versteht sich, dass in 2 zwar nur ein Ventil gezeigt ist; doch der in 1 gezeigte Motor 10 kann eine beliebige Anzahl von Zylinderventilen beinhalten. Ferner kann ein Zylinderventilaktor, der dem Zylinderventilaktor 58 ähnelt, auf Motoreinlassventile angewendet werden. Zusätzlich kann der Motor 10 aus 1 eine beliebige Anzahl von Zylindern mit zugehörigen Ventilen beinhalten und es können vielfältige unterschiedliche Zylinder- und Ventilauslegungen verwendet werden, z. B. V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten.
Ein(e) oder mehrere Nockenlagerungen oder Nockenwellenmontagebereiche können an den Zylinderkopf 35 gekoppelt sein, um die Auslassnockenwelle 53 abzustützen. Zum Beispiel ist gezeigt, dass die Nockenlagerung 216 benachbart zu dem Auslassventil 54 an den Zylinderkopf 35 gekoppelt ist. Obwohl 2 eine an den Zylinderkopf gekoppelte Nockenlagerung zeigt, können die Nockenlagerungen in anderen Beispielen an andere Komponenten eines Motors gekoppelt sein, z. B. an einen Nockenwellenträger oder den Ventildeckel. Die Nockenlagerungen können obenliegende Nockenwellen abstützen und können die an den Nockenwellen über jedem Zylinder positionierten Hubmechanismen voneinander trennen.
Das Auslassventil 54 kann in einer Vielzahl von Hub- und Dauermodi arbeiten, z. B. großer Ventilhub, kleiner Ventilhub oder Teilventilhub, kurze Öffnungsdauer, lange Öffnungsdauer und Nullventilhub. Zum Beispiel können, wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist, durch Einstellen der Zylindernockenmechanismen die Ventile an einem oder mehreren Zylindern, z. B. das Auslassventil 54, auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen in unterschiedlichen Hubmodi betrieben werden.
Die Auslassnockenwelle 53 kann eine Vielzahl von Nocken beinhalten, die dazu ausgelegt sind, das Öffnen und Schließen der Auslassventile zu steuern. Zum Beispiel zeigt 2 eine erste Nockenerhebung 212 und eine zweite Nockenerhebung 214, die über dem Ventil 54 positioniert sind. Die Nockenerhebungen können unterschiedliche Formen und Größen aufweisen, um Hubprofile zu bilden, die dazu verwendet werden, ein Ausmaß und eine Zeitsteuerung eines Hebens des Ventils 54 einzustellen, während sich die Auslassnockenwelle 53 dreht. Zum Beispiel kann der Auslassnocken 212 eine Vollhub-Nockenerhebung sein und der Nocken 214 eine Nullhub-Nockenerhebung sein. Obwohl 2 zwei Hubprofile zeigt, die zu dem ersten Nocken 212 und zweiten Nocken 214 gehören, versteht es sich, dass eine beliebige Anzahl von Hubprofilnocken vorhanden sein kann, z. B. drei unterschiedliche Nockenerhebungen.
Die Auslassnockenwelle 53 beinhaltet einen Mechanismus 218, der über dem Auslassventil 54 an die Nockenwelle gekoppelt ist, um ein Ausmaß des Ventilhubs für dieses Auslassventil 54 einzustellen und/oder um dieses Auslassventil abzuschalten, indem eine Stellung von Nockenerhebungen entlang der Nockenwelle in Bezug auf das Auslassventil 54 geändert wird. Zum Beispiel können die Nockenerhebungen 212 und 214 verschiebbar an der Nockenwelle angebracht sein, sodass sie auf Zylinder-für-Zylinder-Basis in einer axialen Richtung entlang der Nockenwelle verschoben werden können. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von Nockenerhebungen, z. B. die Nockenerhebungen 212 und 214, die über jedem Zylinderventil positioniert ist, z. B. das Auslassventil 54, in durch den Pfeil 245 angegebenen Richtungen über die Nockenwelle geschoben werden, um ein an den Ventilstößel, z. B. den an das Auslassventil 54 gekoppelten Stößel 220, gekoppeltes Nockenerhebungsprofil zu ändern, um die Öffnungs- und Schließdauern und Hubausmaße des Auslassventils zu ändern. Der Ventilnockenstößel 220 kann einen Rollenschlepphebel (roller finger follower - RFF) 222 beinhalten, der mit einer über dem Ventil 202 positionierten Nockenerhebung in Eingriff tritt. Zum Beispiel ist in 2 gezeigt, dass der Rollenschlepphebel 222 mit der Vollhub-Nockenerhebung 212 in Eingriff steht.
Zusätzliche Stößelemente, die nicht in 2 gezeigt sind, können ferner Stößelstangen, Kipphebel, Schwinghebel usw. beinhalten. Derartige Vorrichtungen und Merkmale können die Betätigung der Einlassventile und der Auslassventile steuern, indem die Rotationsbewegung der Nocken in eine Translationsbewegung der Ventile umgewandelt wird. In anderen Beispielen können die Ventile über zusätzliche Nockenerhebungsprofile an den Nockenwellen betätigt werden, wobei die Nockenerhebungsprofile zwischen den unterschiedlichen Ventilen eine variierende Nockenhubhöhe, Nockendauer und/oder Nockensteuerung bereitstellen können. Es können jedoch auf Wunsch alternative Nockenwellenanordnungen (obenliegend und/oder mit Stößelstangen) verwendet werden. Ferner können Zylinder in einigen Beispielen jeweils nur ein Auslassventil und/oder Einlassventil oder mehr als ein Einlass- und/oder Auslassventil aufweisen. In noch anderen Beispielen können Auslassventile und Einlassventile durch eine gemeinsame Nockenwelle betätigt werden. In einem alternativen Beispiel kann jedoch mindestens eines der Einlassventile und/oder Auslassventile durch eine eigene unabhängige Nockenwelle oder andere Vorrichtung betätigt werden.
Eine Außenhülse 224 kann an die Nockenerhebungen 212 und 214 gekoppelt und durch eine Kerbverzahnung mit der Auslassnockenwelle 53 verbunden sein. Die Position der Nockenwelle in Bezug auf die Motorkurbelwelle wird über den rotationserfassenden Nockenwellenpositionssensor 295 und Auslassnockenwellenpositionsgeber 290 bestimmt. Die Auslassnockenwelle 53 kann mit einem Nockenversteller gekoppelt sein, der dazu verwendet wird, die Ventilsteuerzeiten in Bezug auf die Kurbelwellenposition zu variieren. Indem ein Stift, z. B. einer der Stifte 230 oder 232, mit einer genuteten Nabe in der Außenhülse in Eingriff gebracht wird, kann die axiale Position der Hülse so umpositioniert werden, dass eine andere Nockenerhebung mit dem Nockenstößel in Eingriff steht, der an das Auslassventil 54 gekoppelt ist, um den Hub des Auslassventils 54 zu ändern. Zum Beispiel kann die Hülse 224 eine oder mehrere Verschiebenuten, z. B. die Nuten 226 und 228, beinhalten, die sich um einen Außenumfang der Hülse erstrecken. Die Verschiebenuten können eine spiralförmige Auslegung um die Außenhülse herum aufweisen und in einigen Beispielen eine Y-förmige oder V-förmige Nut in der Außenhülse bilden, wobei die Y-förmige oder V-förmige Nut dazu ausgelegt ist, mit zwei unterschiedlichen Aktorstiften, z. B. dem ersten Stift 230 und zweiten Stift 232, zu unterschiedlichen Zeitpunkten in Eingriff zu treten, um die Außenhülse zu bewegen, um ein Hubprofil für das Auslassventil 54 zu ändern. Die Hülse 224 ist in einer ersten Position gezeigt, während der Stift 232 die Hülse 224 nach links in 2 verschiebt. Die Hülse 224 folgt der Kerbverzahnung 225 in einer axialen Richtung entlang der Auslassnockenwelle 53, wenn die Profile umgeschaltet werden. Ferner kann eine Tiefe jeder Nut in der Hülse 224 entlang einer Länge der Nut abnehmen, sodass, nachdem ein Stift aus einer Ausgangsposition in die Nut eingesetzt wird, der Stift durch die abnehmende Tiefe der Nut in die Ausgangsposition zurückversetzt wird, wenn sich die Hülse und Nockenwelle drehen.
Wenn zum Beispiel, wie in 2 gezeigt, der erste Stift 230 in die Nut 226 eingesetzt ist, verschiebt sich die Außenhülse 224 in eine Richtung zu der Nockenlagerung 216 hin, während sich die Auslassnockenwelle 53 dreht, womit die Nockenerhebung 212 über dem Ventil 202 positioniert und das Hubprofil geändert wird. Um zu der Nockenerhebung 214 zurückzuschalten, kann der zweite Stift 232 in die Nut 228 eingesetzt werden, was die Außenhülse 224 von der Nockenlagerung 216 weg verschiebt, um die Nockenerhebung 214 über dem Ventil 202 zu positionieren. In einigen Beispielen können mehrere Außenhülsen, die Erhebungen enthalten, durch eine Kerbverzahnung mit der Auslassnockenwelle 53 verbunden sein. Zum Beispiel können Außenhülsen an Nockenerhebungen über jedem Ventil in dem Motor 10 oder eine ausgewählte Reihe von Erhebungen über den Ventilen gekoppelt sein.
Die Aktorstifte 230 und 232 sind in einem Nockenerhebungsumschaltaktor 234 enthalten, der die Positionen der Stifte 230 und 232 einstellt, um über einem Ventil 202 positionierte Nockenerhebungen umzuschalten. Der Nockenerhebungsumschaltaktor 234 beinhaltet einen Anschaltmechanismus 236, der hydraulisch angetrieben oder elektrisch betätigt sein kann oder Kombinationen daraus. Der Anschaltmechanismus 236 ändert Positionen der Stifte, um Hubprofile eines Ventils zu ändern. Zum Beispiel kann der Anschaltmechanismus 236 eine Spule sein, die an beide Stifte 230 und 232 gekoppelt ist, sodass, wenn die Spule mit Energie versorgt wird, z. B. über einen Strom, der dieser aus dem Steuersystem zugeführt wird, eine Kraft auf beide Stifte ausgeübt wird, um beide Stifte in Richtung der Hülse zu versetzen.
Demnach stellt das System aus 1 und 2 ein Motorsystem bereit, umfassend: einen Motor, beinhaltend einen oder mehrere Zylinderventilaktoren; eine elektrische Maschine; und eine Steuerung, beinhaltend ausführbare Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um den Motor im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, wobei der Motor im Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn der Motor Luft und Kraftstoff verbrennt und der Motor gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn der Motor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt und während einer oder mehrere von den Zylinderventilaktoren ein oder mehrere Zylinderventile abschalten. Das Motorsystem beinhaltet, dass die elektrische Maschine ein Anlasser ist. Das Motorsystem beinhaltet, dass die elektrische Maschine ein integrierter Anlasser/Generator ist. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um den Luftstrom durch den Motor über einen Luftmassenmesser zu bestimmen, während sich der Motor gegen den Uhrzeigersinn dreht. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um einen oder mehrere Zylindermodi als Reaktion auf Ausgaben des Luftmassenmessers abzuschalten. Das Motorsystem beinhaltet, dass das Abschalten von einem oder mehreren Zylinderventilen beinhaltet, ein oder mehrere Zylinderventile über zumindest zwei aufeinanderfolgende Motorumdrehungen in einem geschlossenen Zustand zu halten.
Nun werden unter Bezugnahme auf 3A beispielhafte Ventilzeitsteuerungen gezeigt, um einen Motor in eine Vorwärtsrichtung (z. B. im Uhrzeigersinn) zu drehen, wenn Zylinderventilaktoren diagnostiziert werden. Die Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtungen des Motors sind durch Pfeile angegeben. Die Öffnungszeit des Auslassventils ist durch den Außenring 303 dargestellt. Die Öffnungszeit des Einlassventils ist durch den Innenring 301 dargestellt. Die Ventilzeitsteuerungen beziehen sich auf den oberen Totpunkt (top-dead-center - TDC) und unteren Totpunkt (bottom-dead-center - BDC) von Zylinderpositionen. Die Auslassventilschließzeit (exhaust valve closing - EVC), wenn der Motor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 302. Die Auslassventilöffnungszeit (exhaust valve opening - EVO), wenn der Motor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 306. Die Einlassventilschließzeit (intake valve closing - IVC), wenn der Motor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 308. Die Einlassventilöffnungszeit (intake valve opening - IVO), wenn der Motor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 304. Wenn der Motor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, findet EVO bei 302 statt und findet EVC bei 306 statt. IVO findet bei 308 statt und IVC findet bei 304 statt.
Damit kann beobachtet werden, dass die Öffnungsdauer des Einlassventils länger als die Öffnungsdauer des Auslassventils ist. Ferner ist für das Drehen des Motors in eine Vorwärtsrichtung IVO nahe dem TDC und ist IVC nahe dem BDC. Für das Drehen des Motors in die Vorwärtsrichtung ist EVO nach dem BDC und ist EVC nach dem TDC. Das Drehen des Motors in die Rückwärtsrichtung ermöglicht, dass Luft von dem Abgaskrümmer eingebracht wird und zu dem Ansaugkrümmer ausgestoßen wird, sodass Luft in den Zylinder gezogen wird, wenn das Auslassventil offen ist und aus dem Zylinder ausgestoßen wird, wenn das Einlassventil offen ist. Daher ist Luftstrom durch den Motor, wenn der Motor mit einer offenen Ansaugdrossel und ohne Kraftstoffverbrauch in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, größer als Luftstrom durch den Motor, wenn der Motor bei einer gleichen Motordrehzahl mit offener Ansaugdrossel und ohne Kraftstoffverbrauch in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird. Der erhöhte Luftstrom durch den Motor, während der Motor bei einer ersten Drehzahl in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist auf die längere Öffnungsdauer des Einlassventils und der Öffnungs- und Schließzeiten des Einlassventils zurückzuführen. Der reduzierte Luftstrom durch den Motor, während der Motor bei der ersten Drehzahl in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, ist auf die kürzere Öffnungsdauer des Auslassventils und die Öffnungs- und Schließzeiten des Auslassventils im Vergleich zu der Öffnungsdauer des Einlassventils und den Öffnungs- und Schließzeiten des Einlassventils zurückzuführen.
Nun werden unter Bezugnahme auf 3B beispielhafte Ventilzeitsteuerungen gezeigt, um einen Motor in eine Rückwärtsrichtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) zu drehen, wenn Zylinderventilaktoren diagnostiziert werden. Die Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtungen des Motors sind durch Pfeile angegeben. Die Öffnungszeit des Auslassventils ist durch den Außenring 303 dargestellt. Die Öffnungszeit des Einlassventils ist durch den Innenring 301 dargestellt. Die Ventilzeitsteuerungen beziehen sich auf den oberen Totpunkt (top-dead-center - TDC) und unteren Totpunkt (bottom-dead-center - BDC) von Zylinderpositionen. Die Auslassventilschließzeit (exhaust valve closing - EVC), wenn der Motor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 310. Die Auslassventilöffnungszeit (exhaust valve opening - EVO), wenn der Motor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 314. Die Einlassventilschließzeit (intake valve closing - IVC), wenn der Motor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 316. Die Einlassventilöffnungszeit (intake valve opening - IVO), wenn der Motor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 312. Wenn der Motor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, findet EVO bei 310 statt und findet EVC bei 314 statt. IVO findet bei 316 statt und IVC findet bei 312 statt.
Damit kann beobachtet werden, dass die Öffnungsdauer des Auslassventils länger als die Öffnungsdauer des Einlassventils ist. Ferner ist für das Drehen des Motors in eine Vorwärtsrichtung IVO nahe dem TDC und ist IVC weit vor dem BDC. Für das Drehen des Motors in die Vorwärtsrichtung ist EVO nahe dem BDC und ist EVC nahe dem TDC. Das Drehen des Motors in die Rückwärtsrichtung ermöglicht, dass Luft von dem Abgaskrümmer eingebracht wird und zu dem Ansaugkrümmer ausgestoßen wird, sodass Luft in den Zylinder gezogen wird, wenn das Auslassventil offen ist und aus dem Zylinder ausgestoßen wird, wenn das Einlassventil offen ist. Aus diesen Gründen ist Luftstrom durch den Motor, wenn der Motor mit einer offenen Ansaugdrossel und ohne Kraftstoffverbrauch in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, größer als Luftstrom durch den Motor, wenn der Motor bei einer gleichen Motordrehzahl mit offener Ansaugdrossel und ohne Kraftstoffverbrauch in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird. Der erhöhte Luftstrom durch den Motor, während der Motor bei einer ersten Drehzahl in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, ist auf die längere Öffnungsdauer des Auslassventils und der Öffnungs- und Schließzeiten des Auslassventils zurückzuführen. Der reduzierte Luftstrom durch den Motor, während der Motor bei der ersten Drehzahl in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist auf die kürzere Öffnungsdauer des Einlassventils und die Öffnungs- und Schließzeiten des Einlassventils im Vergleich zu der Öffnungsdauer des Auslassventils und den Öffnungs- und Schließzeiten des Auslassventils zurückzuführen. Daher hängt, ob Luftstrom durch einen Motor, während der Motor bei einer ersten Drehzahl in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, größer ist als Luftstrom durch den Motor, während der Motor bei der ersten Drehzahl in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, von Einlass- und Auslassventilzeitsteuerungen ab, darunter Ventilöffnungsdauern und Ventilöffnungs- und Schließdauern. Folglich stellt für einige Motorauslegungen das Drehen eines Motors in eine Vorwärtsrichtung im Vergleich zum Drehen desselben Motors bei der gleichen gegebenen Drehzahl in eine Rückwärtsrichtung mehr Luftstrom durch den Motor für eine gegebene Motordrehzahl bereit. Andererseits können andere Motoren bei einer gegebenen Motordrehzahl im Vergleich zum Drehen desselben Motors bei der gleichen Drehzahl in die Vorwärtsrichtung mehr Luftstrom durch den Motor bereitstellen, wenn sie in eine Rückwärtsrichtung gedreht werden. Somit kann die Richtung der Motordrehung ausgewählt werden, um Luftstrom durch den Motor zu erhöhen, sodass der Motor beim Diagnostizieren von Zylinderventilaktoren bei einer niedrigeren Drehzahl gedreht werden kann. Wenn zum Beispiel mehr Luftstrom durch den Motor bereitgestellt wird, wenn ein bestimmter Motor im Vergleich zum Drehen des Motors bei der gewünschten Drehzahl in die Vorwärtsrichtung bei einer gewünschten Drehzahl in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, dann kann der Motor zum Diagnostizieren von Zylinderventilaktoren in eine Rückwärtsrichtung gedreht werden.
Nun wird unter Bezugnahme auf 4A eine erste Auslegung des Motors 10 gezeigt. Der Motor 10 beinhaltet zwei Zylinderbänke 402 und 404. Die erste Zylinderbank 404 beinhaltet die mit 1-4 nummerierten Zylinder 410. Die zweite Zylinderbank 402 beinhaltet die mit 5-8 nummerierten Zylinder 410. Somit ist die erste Auslegung ein V8-Motor, der zwei Zylinderbänke umfasst. Dass alle Zylinder betrieben werden, kann ein erster Zylinderbetriebsmodus sein. Die Vorderseite 405 des Motors 10 beinhaltet einen Nebenaggregatantrieb 407, der Pumpen, Lüfter usw. beinhalten kann. Das Getriebe 406 ist an eine Rückseite des Motors 10 gekoppelt gezeigt.
Während ausgewählter Bedingungen können einer oder mehrere der Zylinder 410 abgeschaltet werden, indem die Versorgung der abgeschalteten Zylinder mit Kraftstoff beendet wird. Ferner kann der Luftstrom zu den abgeschalteten Zylindern durch Schließen und Geschlossenhalten der Einlass- und Auslassventile der abgeschalteten Zylinder beendet werden, wodurch die Einlass- und Auslassventile abgeschaltet werden. Die Motorzylinder können mit vielfältigen Mustern abgeschaltet werden, um eine gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl angeschalteter oder abgeschalteter Zylinder bereitzustellen. Zum Beispiel können die Zylinder 2, 3, 5 und 8 abgeschaltet werden, was ein erstes Muster abgeschalteter Zylinder und einen zweiten Zylinderbetriebsmodus bildet. Alternativ können die Zylinder 1, 4, 6 und 7 abgeschaltet werden, was ein zweites Muster abgeschalteter Zylinder und einen dritten Zylinderbetriebsmodus bildet. In noch einem anderen Beispiel können die Zylinder 2 und 8 abgeschaltet werden, was ein drittes Muster abgeschalteter Zylinder und einen vierten Zylinderbetriebsmodus bildet. In noch einem anderen Beispiel können die Zylinder 3 und 5 abgeschaltet werden, was ein viertes Muster abgeschalteter Zylinder und einen fünften Zylinderbetriebsmodus bildet. In diesem Beispiel werden fünf Zylinderbetriebsmodi bereitgestellt; es können jedoch zusätzliche oder weniger Zylinderbetriebsmodi bereitgestellt werden. Falls die Motorbedingungen derart sind, dass der Motor in einem beliebigen der fünf beschriebenen Zylindermodi arbeiten kann, kann der Motor als fünf verfügbare Zylinderbetriebsmodi aufweisend beschrieben werden. In diesem Beispiel kann, falls zwei der fünf Betriebsmodi des Motors nicht verfügbar sind, der Motor als drei verfügbare Betriebsmodi aufweisend beschrieben werden. Der Motor weist stets einen verfügbaren Zylinderbetriebsmodus auf (z. B. alle Zylinder angeschaltet und verbrennen Luft und Kraftstoff). Selbstverständlich kann die tatsächliche Gesamtanzahl verfügbarer Betriebsmodi in Abhängigkeit von der Motorauslegung mehr oder weniger als fünf betragen.
Nun wird unter Bezugnahme auf 4B eine zweite Auslegung des Motors 10 gezeigt. Der Motor 10 beinhaltet eine Zylinderbank 422. Die Zylinderbank 406 beinhaltet die mit 1-4 nummerierten Zylinder 410. Somit ist die erste Auslegung ein I4-Motor, der eine Zylinderbank umfasst. Dass alle Zylinder betrieben werden, kann ein erster Zylinderbetriebsmodus für diese Motorauslegung sein. Der Zylinder Nummer eins liegt der Vorderseite des Motors 420 am nächsten.
Ähnlich der ersten Auslegung können einer oder mehrere der Zylinder 410 abgeschaltet werden, indem die Versorgung der abgeschalteten Zylinder mit Kraftstoff beendet wird. Ferner kann der Luftstrom zu den abgeschalteten Zylindern durch Schließen und Geschlossenhalten der Einlass- und Auslassventile der abgeschalteten Zylinder beendet werden. Die Motorzylinder können mit vielfältigen Mustern abgeschaltet werden, um eine gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl angeschalteter oder abgeschalteter Zylinder bereitzustellen. Zum Beispiel können die Zylinder 2 und 3 abgeschaltet werden, was ein erstes Muster abgeschalteter Zylinder und einen zweiten Zylinderbetriebsmodus bildet. Alternativ können die Zylinder 1 und 4 abgeschaltet werden, was ein zweites Muster abgeschalteter Zylinder und einen dritten Zylinderbetriebsmodus bildet. In noch einem anderen Beispiel kann der Zylinder 2 abgeschaltet werden, was ein drittes Muster abgeschalteter Zylinder und einen vierten Zylinderbetriebsmodus bildet. In noch einem anderen Beispiel kann der Zylinder 3 abgeschaltet werden, was ein viertes Muster abgeschalteter Zylinder und einen fünften Zylinderbetriebsmodus bildet. In diesem Beispiel kann, falls die Motorbedingungen derart sind, dass der Motor in einem beliebigen der fünf beschriebenen Zylindermodi arbeiten kann, der Motor als fünf verfügbare Zylinderbetriebsmodi aufweisend beschrieben werden. Falls zwei der fünf Betriebsmodi des Motors nicht verfügbar sind, kann der Motor als drei verfügbare Betriebsmodi aufweisend beschrieben werden. Der Motor weist stets einen verfügbaren Zylinderbetriebsmodus auf (z. B. alle Zylinder angeschaltet und verbrennen Luft und Kraftstoff). Selbstverständlich kann die tatsächliche Gesamtanzahl verfügbarer Betriebsmodi in Abhängigkeit von der Motorauslegung mehr oder weniger als fünf betragen.
In noch anderen Beispielen können andere Zylinderauslegungen bereitgestellt sein. Zum Beispiel kann der Motor ein V6-Motor oder ein V10-Motor sein. Die anderen Motorauslegungen können zudem andere Anzahlen von Zylinderbetriebsmodi aufweisen.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5 eine beispielhafte Motorbetriebssequenz für einen V8-Motor gezeigt. Die Betriebssequenz aus 5 kann über das System aus 1 und 2 erzeugt werden, das Anweisungen des in 6A und 6B beschriebenen Verfahrens ausführt. Jeder in 5 gezeigte Verlauf findet zur gleichen Zeit statt wie die anderen Verläufe in 5 und die vertikalen Markierungen T0-T9 geben besonders relevante Zeitpunkte während der Sequenz dar. In diesem Beispiel ist Luftstrom durch den Motor, während der Motor ohne Kraftstoffverbrauch in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, größer als Luftstrom durch den Motor, wenn der Motor ohne Kraftstoffverbrauch in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, wenn der Motor bei einer gleichen Drehzahl in die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird.
Der erste Verlauf von oben in 5 stellt den Ventilmodus im Verhältnis zur Zeit dar. Die vertikale Achse stellt den Ventilmodus dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite von 5 zu der rechten Seite von 5 zu. In diesem Beispiel ist der Motor dazu in der Lage, zu einem Zeitpunkt in einem von vier Ventilmodi zu arbeiten. Die Ventilmodi sind entlang der vertikalen Achse angegeben und beinhalten den V8-Modus zum Betreiben des Motors als einen Achtzylindermotor, den V6A-Modus zum Betreiben des Motors als einen Sechszylindermotor unter Verwendung einer ersten Gruppe an sechs Zylindern, den V6B-Modus zum Betreiben des Motors als einen Sechszylindermotor unter Verwendung einer zweiten Gruppe an sechs Zylindern, wobei sich die zweite Gruppe an sechs Zylindern von der ersten Gruppe an sechs Zylindern unterscheidet, und den V4-Modus zum Betreiben des Motors als einen Vierzylindermotor.
Der zweite Verlauf von oben in 5 stellt eine Luftstrommenge oder eine Menge an Luft, die durch den Motor strömt, im Verhältnis zur Zeit dar. Die vertikale Achse stellt den Motorluftstrom dar und der Motorluftstrom nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite von 5 zu der rechten Seite von 5 zu.
Der dritte Verlauf von oben in 5 stellt die Motordrehzahl im Verhältnis zur Zeit dar. Die vertikale Achse stellt die Motordrehzahl dar und die Motordrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite von 5 zu der rechten Seite von 5 zu.
Der vierte Verlauf von oben in 5 stellt den Ventilverschleißzustand im Verhältnis zur Zeit dar. Die vertikale Achse stellt den Ventilverschleißzustand dar und eine Angabe des Ventilverschleißes wird bereitgestellt, wenn sich die Kurve des Ventilverschleißzustands auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der Ventilverschleiß wird nicht angegeben, wenn sich die Kurve des Ventilverschleißzustands auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite von 5 zu der rechten Seite von 5 zu.
Der fünfte Verlauf von oben in 5 stellt einen Ventildiagnoseanforderungszustand im Verhältnis zur Zeit dar. Die vertikale Achse stellt den Ventildiagnosezustand dar und eine Ventildiagnose wird angefordert, wenn sich die Kurve des Ventildiagnosezustands auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Eine Ventildiagnose wird nicht angefordert, wenn sich die Kurve des Ventildiagnosezustands auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite von 5 zu der rechten Seite von 5 zu.
Zum Zeitpunkt T0 ist die Motordrehzahl Null und es wird keine Ventildiagnose angefordert. Der Motor befindet sich im V8-Modus, in dem all seine Ventilaktoren angeschaltet sind, sodass der Betrieb aller Zylinderventile befohlen ist (z. B. Öffnen und Schließen während eines Motorzyklus, zwei Motorumdrehungen für einen Viertaktmotor). Der Motorluftstrom ist Null, da sich der Motor nicht dreht und kein Ventilverschleiß angegeben ist.
Zum Zeitpunkt T1 ändert sich der Ventildiagnosestatus auf eine höhere Stufe, um Motorzylinderventildiagnose anzufordern. Der Motor wird als Reaktion auf die Anforderung einer Motorzylinderventildiagnose ohne Kraftstoffverbrauch in Rückwärtsrichtung gedreht. Der Motor wird in diesem Beispiel rückwärts gedreht, da die Einlass- und Auslassventilzeitsteuerung einen größeren Luftstrom durch den Motor ermöglicht, wenn der Motor für eine gegebene Motordrehzahl in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird. Folglich kann der Motor bei einer niedrigeren Drehzahl gedreht werden, um einen gewünschten Motorluftstrom zu erreichen. Der Luftstrom durch den Motor beginnt zuzunehmen, während der Motor beginnt, sich zu drehen. Der Motor bleibt im Achtzylindermodus und es wird kein Ventilverschleiß angegeben.
Zum Zeitpunkt T2 wechselt der Ventilmodus von V8 in den V4-Modus. Luftstrom zur Hälfte der Motorzylinder wird durch Eintritt in den V4-Modus verhindert, da die Hälfte der Motorventilaktoren die Hälfte der Motorzylinderventile in einem geschlossenen Zustand abgeschaltet haben. Die Motordrehzahl ist bei einer gewünschten konstanten Drehzahl und es wird kein Ventilverschleiß angegeben. Die Anforderung der Motorzylinderventildiagnose bleibt angegeben.
Zwischen dem Zeitpunkt T2 und Zeitpunkt T3 nimmt der Motorluftstrom ab und stabilisiert sich auf einen Wert zwischen dem oberen Schwellenwert 502B und unteren Schwellenwert 502A. Ventilverschleiß kann angegeben werden, wenn der Motorluftstrom größer als der obere Schwellenwert 502B ist und Ventilverschleiß kann angegeben werden, wenn der Motorluftstrom kleiner als der untere Schwellenwert 502A ist, wenn der Motor in den V4-Modus befohlen wird. Der Motorluftstrom kann größer als der obere Schwellenwert 502B sein, wenn Luft durch einen oder mehrere Zylinder gepumpt wird, mit Einlass- und/oder Auslassventilen, die lecken, oder wenn Einlass-/Auslassventile des Zylinders nicht wie befohlen abgeschaltet worden sind. Der Motorluftstrom kann kleiner als der untere Schwellenwert 502A sein, wenn Ventile von mehr als der gewünschten Anzahl an Zylinderventilen abgeschaltet worden sind. In diesem Fall ist der Motorluftstrom zwischen dem oberen und unteren Schwellenwert und daher wird kein Ventilverschleiß angegeben.
Zum Zeitpunkt T3 wird der Ventilmodus zurück in den V8-Modus gewechselt, während die Motorzylinderdiagnose mit der Diagnose im V8-Zylindermodus fortgesetzt wird. Der Motorluftstrom erhöht sich als Reaktion auf den Eintritt in den V8-Modus, da alle Motorzylinderventile zu arbeiten beginnen. Die Motordrehzahl bleibt konstant und es wird kein Ventilverschleiß angegeben. Die Anforderung der Ventildiagnose bleibt angegeben.
Zwischen dem Zeitpunkt T3 und Zeitpunkt T4 ist der Motorluftstrom erhöht und stabilisiert sich auf einen Wert zwischen dem oberen Schwellenwert 501B und unteren Schwellenwert 501A. Ventilverschleiß kann angegeben werden, wenn der Motorluftstrom kleiner als der untere Schwellenwert 501A ist, wenn der Motor in den V8-Modus befohlen wird. Der Motorluftstrom kann kleiner als der untere Schwellenwert 501A sein, wenn Zylinderventile abgeschaltet geblieben sind. In diesem Fall ist der Motorluftstrom über dem Schwellenwert 501A und daher wird kein Ventilverschleiß angegeben.
Zum Zeitpunkt T4 wechselt der Ventilmodus von V8 in einen anderen V4-Modus. In diesem Fall wird zwischen dem Zeitpunkt T2 und dem Zeitpunkt T3 die Abschaltung von vier anderen Motorzylindern als die Motorzylinder des V4-Modus befohlen. Somit wird Luftstrom zur Hälfte der Motorzylinder durch Eintritt in den V4-Modus verhindert, da die Hälfte der Motorventilaktoren die Hälfte der Motorzylinderventile in einem geschlossenen Zustand abgeschaltet haben. Die Motordrehzahl ist bei einer gewünschten konstanten Drehzahl und es wird kein Ventilverschleiß angegeben. Die Anforderung der Motorzylinderventildiagnose bleibt angegeben.
Zwischen dem Zeitpunkt T4 und Zeitpunkt T5 nimmt der Motorluftstrom ab und stabilisiert sich auf einen Wert zwischen dem oberen Schwellenwert 502B und unteren Schwellenwert 502A. Erneut kann Ventilverschleiß angegeben werden, wenn der Motorluftstrom größer als der obere Schwellenwert 502B ist und Ventilverschleiß kann angegeben werden, wenn der Motorluftstrom kleiner als der untere Schwellenwert 502A ist, wenn der Motor in den V4-Modus befohlen wird. Der Motorluftstrom kann größer als der obere Schwellenwert 502B sein, wenn Luft durch einen oder mehrere Zylinder gepumpt wird, mit Einlass- und/oder Auslassventilen, die lecken, oder wenn Einlass-/Auslassventile des Zylinders nicht wie befohlen abgeschaltet worden sind. Der Motorluftstrom kann kleiner als der untere Schwellenwert 502A sein, wenn Ventile von mehr als der gewünschten Anzahl an Zylinderventilen abgeschaltet worden sind. In diesem Fall ist der Motorluftstrom zwischen dem oberen und unteren Schwellenwert und daher wird kein Ventilverschleiß angegeben.
Zum Zeitpunkt T5 wird der Ventilmodus in den V6A-Modus gewechselt, während die Motorzylinderdiagnose mit der Diagnose in einem ersten V6-Zylindermodus fortgesetzt wird. Der Motorluftstrom erhöht sich als Reaktion auf den Eintritt in den V6A-Modus, da Ventile für zwei zusätzliche Motorzylinder zu arbeiten beginnen. Die Motordrehzahl bleibt konstant und es wird kein Ventilverschleiß angegeben. Die Anforderung der Ventildiagnose bleibt angegeben.
Zwischen dem Zeitpunkt T5 und Zeitpunkt T6 nimmt der Motorluftstrom ab und stabilisiert sich auf einen Wert zwischen dem oberen Schwellenwert 506B und unteren Schwellenwert 506A. Zylinderventilverschleiß kann angegeben werden, wenn der Motorluftstrom größer als der obere Schwellenwert 506B ist und Ventilverschleiß kann angegeben werden, wenn der Motorluftstrom kleiner als der untere Schwellenwert 506A ist, wenn der Motor in den V6A-Modus befohlen wird. Der Motorluftstrom kann größer als der obere Schwellenwert 506B sein, wenn Luft durch einen oder mehrere Zylinder gepumpt wird, mit Einlass- und/oder Auslassventilen, die lecken, oder wenn Einlass-/Auslassventile des Zylinders nicht wie befohlen abgeschaltet worden sind. Der Motorluftstrom kann kleiner als der untere Schwellenwert 506A sein, wenn Ventile von mehr als der gewünschten Anzahl an Zylinderventilen abgeschaltet worden sind. In diesem Fall ist der Motorluftstrom zwischen dem oberen und unteren Schwellenwert und daher wird kein Ventilverschleiß angegeben.
Zum Zeitpunkt T6 wird der Ventilmodus in den V6B -Modus gewechselt, der andere Zylinderventile als der V6A-Modus betätigt, während die Motorzylinderdiagnose mit der Diagnose in einem zweiten V6-Zylindermodus fortgesetzt wird. Der Motorluftstrom nimmt als Reaktion auf den Eintritt in V6B zu, aber er sollte im Wesentlichen konstant bleiben, da gerade ein V6A-Modus verlassen wurde. Die Motordrehzahl bleibt konstant und es wird kein Ventilverschleiß angegeben. Die Anforderung der Ventildiagnose bleibt angegeben.
Zwischen dem Zeitpunkt T6 und Zeitpunkt T7 ist der Motorluftstrom erhöht und stabilisiert sich auf einen Wert über dem oberen Schwellenwert 506B. Nun wird ein Zylinderventilverschleiß angegeben, da der Motorluftstrom den Schwellenwert 506B übersteigt. Ein oder mehrere Zylindermodi, wie zum Beispiel der V6B-Modus und der V4-Modus, können abgeschaltet werden, sodass der Motor erste in den V8- und V6A-Zylindermodus eintreten kann, nachdem Ventilverschleiß oder Ventilaktorverschleiß angegeben ist. Zylinderventilverschleiß und Zylinderventilaktorverschleiß können synonym sein, da Zylinderventilaktorverschleiß als Zylinderventilverschleiß beobachtbar sein kann.
Zum Zeitpunkt T7 wird die Diagnose beendet und die Motordrehzahl wird auf Null reduziert. Der Motorluftstrom ist reduziert, während die Motordrehzahl reduziert ist und der Motor zurück in den V8-Modus befohlen wird. Zylinderventilverschleiß bleibt angegeben und es wird keine Zylinderventildiagnose angefordert.
Auf diese Weise kann ein Motor ohne Kraftstoffverbrauch in einer Rückwärtsdrehung gedreht werden, um Zylinderaktoren zu diagnostizieren. Der Motor kann verschiedene Zylindermodi durchlaufen, wenn ein oder mehrere Zylinderventilaktoren verschlissen sind. Wenn ein oder mehrere Zylinderventilaktoren verschlissen sind, kann die tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindermodi reduziert sein, sodass verschlissene Zylinderventilaktoren gegebenenfalls nicht aufgefordert werden, den Betriebsstatus zu ändern, sodass der Motorbetrieb verbessert werden kann.
Nun wird unter Bezugnahme auf 6A und 6B ein Verfahren zum Bestimmen des Ventilaktorverschleißes über Motorluftstrom beschrieben. Das Verfahren aus 6A und 6B kann in das System aus 1 und 2 einbezogen werden und damit kooperieren. Ferner können zumindest Teile des Verfahrens aus 6A und 6B als ausführbare Anweisungen eingebunden sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, während andere Teile des Verfahrens über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in den physikalischen Bereich umwandelt.
Bei 602 bestimmt das Verfahren 600 Motorbetriebsbedingungen. Motorbetriebsbedingungen können unter anderem Motorbetriebszustand, Motordrehzahl, Motorlast, Motortemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit, tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindermodusänderungen seit Herstellung des Fahrzeugs und von dem Fahrzeug zurückgelegte Strecke beinhalten. Das Verfahren 600 geht zu 604 über, nachdem die Motorbetriebsbedingungen bestimmt wurden.
Bei 604 beurteilt das Verfahren 600, ob eine Zylinderventilaktordiagnose gewünscht ist oder nicht. In einem Beispiel kann die Zylinderventilaktordiagnose gewünscht sein, nachdem ein Fahrzeug eine zuvor festgelegte Strecke zurückgelegt hat, nachdem Zylinderventile mehr als eine Schwellenmenge an Malen abgeschaltet worden sind und wenn Fahrzeugbetriebsbedingungen für die Zylinderventilaktordiagnose günstig sind. Die Zylinderventilaktordiagnose kann wünschenswert sein, nachdem Fahrzeuginsassen ein Fahrzeug verlassen haben, wenn ein Fahrzeug ferngestartet wird oder wenn das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist und Fahrerbedarf gering genug ist, um den Motorbetrieb zu beenden. Wenn das Verfahren 600 beurteilt, dass eine Zylinderventilaktordiagnose gewünscht ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 606 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zu 624 über.
Bei 624 betreibt das Verfahren 600 den Motor in Zylindermodi, die durch die Zylinderventilaktordiagnose nicht abgeschaltet worden sind. Wenn zum Beispiel der Motor ein V8-Motor ist und er V6-, V4- und V2-Zylindermodi beinhaltet, können abhängig von Fahrerbedarfsdrehmoment und Fahrzeuggeschwindigkeit alle Modi verfügbar sein und es kann in diese eingetreten werden. Wenn jedoch ein Ventilaktor als verschlissen diagnostiziert wird, kann verhindert werden, dass der Motor in die V2- und V4-Zylindermodi eintritt. Der bestimmte Zylindermodus, der angeschaltet ist, hängt von dem Fahrerbedarfsdrehmoment und der Motordrehzahl oder der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Das Verfahren 600 geht zum Ende über.
Bei 606 beurteilt das Verfahren 600, ob eine größere Menge an Luft durch den Motor strömen wird, wenn der Motor ohne Kraftstoffverbrauch bei einer ersten Drehzahl in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird oder ob eine größere Menge an Luft durch den Motor strömen wird, wenn der Motor ohne Kraftstoffverbrauch bei der ersten Drehzahl in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird. Ferner kann das Verfahren 600 die Beurteilung auf Grundlage von Luftstrom durch den Motor treffen, mit Einlass- und Auslassnocken, die an ihren Grundpositionen positioniert sind (z. B. Positionen, in denen die Einlass- und Auslassnocken fixiert sind und verhindert wird, dass sie sich relativ zur Kurbelwellenposition bewegen). Wenn das Verfahren 600 beurteilt, dass Motorluftstrom, wenn der Motor ohne Kraftstoffverbrauch bei einer ersten Motordrehzahl und in eine Richtung gedreht wird, die umgekehrt zu einer Richtung ist, in die sich der Motor dreht, wenn der Motor Luft und Kraftstoff verbraucht (z. B. Rückwärtsrichtung oder gegen den Uhrzeigersinn), größer ist als Motorluftstrom, wenn der Motor ohne Kraftstoffverbrauch bei der ersten Motordrehzahl und in die Richtung gedreht wird, in die sich der Motor dreht, wenn der Motor Luft und Kraftstoff verbraucht (z. B. Vorwärtsrichtung oder im Uhrzeigersinn), lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 608 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zu 650 über.
Bei 608 liefert das Verfahren 600 keinen Zündfunken und Kraftstoff an Motorzylinder und dreht den Motor in eine Rückwärtsrichtung. In einem Beispiel kann der Motor über einen Anlasser oder einen integrierten Anlasser/Generator in eine Rückwärtsrichtung gedreht werden. Der Motor wird mit einer zuvor festgelegten Drehzahl gedreht und die Motordrossel ist vollständig geöffnet. Durch Öffnen der Drossel können Auswirkungen der Ansaugkümmerfüllung reduziert werden, sodass der Motorluftstrom konsistenter sein kann. Das Verfahren 600 beginnt zunächst die Zylinderventilaktordiagnose in einem Zylindermodus, in dem allen Motorzylinderventilen befohlen wird, sich während eines Motorzyklus zu öffnen und zu schließen. Das Verfahren 600 geht zu 610 über.
Bei 610 misst das Verfahren 600 den Luftstrom durch den Motor über den Motorluftmassenmesser. Der Luftmesser gibt eine Spannung oder einen Strom aus, die/der in eine Menge an Motorluftstrom umgewandelt wird. Das Verfahren 600 geht zu 612 über, nachdem der Motorluftstrom bestimmt wurde.
Bei 612 beurteilt das Verfahren 600, ob Luftstrom durch den Motor größer als (greater than - G.T.) ein erster Schwellenwert und kleiner als (less than - L.T.) ein zweiter Schwellenwert ist. Die Werte des ersten und zweiten Schwellenwerts können für verschiedene Zylindermodi verschieden sein. Wenn der Motor in einem Modus arbeitet, in dem alle Motorzylinder aktiv sind, kann das Verfahren 600 lediglich beurteilen, ob Luftstrom durch den Motor kleiner als der zweite Schwellenwert ist. Wenn das Verfahren 600 beurteilt, dass der Luftstrom durch den Motor größer als (G.T.) der erste Schwellenwert ist und kleiner als (L.T.) der zweite Schwellenwert ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 614 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zu 622 über.
Bei 622 stellt das Verfahren 600 den Motorbetrieb ein und gibt den Ventilaktorverschleiß an. Motorzylinderventilaktorverschleiß kann angegeben werden, indem ein Licht aufleuchtet oder ein Fahrzeuginsasse über ein Informationszentrum benachrichtigt wird. Ferner kann das Verfahren 600 den Motorbetrieb einstellen, indem verhindert wird, dass der Motor in einen oder mehrere Zylindermodi (z. B. V8, V6, V4 usw.) eintritt. Indem verhindert wird, dass der Motor in einen Zylindermodus eintritt, kann die Wahrscheinlichkeit von Motoremissionsverschleiß reduziert werden. Ferner kann die Abnutzung von Ventiltriebkomponenten reduziert werden. Das Verfahren 600 geht zum Ende über.
Bei 614 kann das Verfahren 600 angeben, dass Zylinderventilaktoren nicht verschlissen sind. In einem Beispiel kann das Verfahren 600 kein Licht aufleuchten lassen oder der erwartete Motorbetrieb kann Fahrzeuginsassen über ein Informationszentrum angegeben werden. Das Verfahren 600 geht zu 616 über.
Bei 616 beurteilt das Verfahren 600, ob alle Zylindermodi auf Zylinderventilverschleiß überprüft worden sind. Die Zylindermodi können unter anderem den V8-Modus, V6-Modus, V4-Modus, V2-Modus, I2-Modus, I3-Modus und I4-Modus beinhalten. Wenn das Verfahren 600 beurteilt, dass alle Zylindermodi auf Zylinderventilaktorverschleiß überprüft worden sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zum Ende über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zu 620 über.
Bei 620 befiehlt das Verfahren 600 dem Motor, Zylinderventile von Zylindermodi zu betätigen, die zuvor in dem Zylinderventildiagnoseablauf nicht angeschaltet worden sind. Wenn zum Beispiel der Motor ein V8-Motor ist und nur im V8-Modus gearbeitet hat, kann der V6-Zylindermodus angeschaltet werden, indem Einlass- und Auslassventile von sechs Zylindern angeschaltet werden, während Ventile von zwei Zylindern abgeschaltet werden (z. B. Einlass- und Auslassventile länger als zwei Motorumdrehungen geschlossen gehalten werden). Auf diese Weise können alle Zylinderventilbetriebsmuster und Zylinderventilaktoren geprüft werden. Das Verfahren 600 kehrt nach dem Anschalten eines Zylindermodus, der während der aktuellen Zylinderventildiagnose zuvor nicht angeschaltet worden ist, zu 608 zurück.
Bei 650 liefert das Verfahren 600 keinen Zündfunken und Kraftstoff an Motorzylinder und dreht den Motor in eine Vorwärtsrichtung. In einem Beispiel kann der Motor über einen Anlasser oder einen integrierten Anlasser/Generator in die Vorwärtsrichtung gedreht werden. Der Motor wird mit einer zuvor festgelegten Drehzahl gedreht und die Motordrossel ist vollständig geöffnet. Durch Öffnen der Drossel können Auswirkungen der Ansaugkümmerfüllung reduziert werden, sodass der Motorluftstrom konsistenter sein kann. Das Verfahren 600 beginnt zunächst die Zylinderventilaktordiagnose in einem Zylindermodus, in dem allen Motorzylinderventilen befohlen wird, sich während eines Motorzyklus zu öffnen und zu schließen. Das Verfahren 600 geht zu 652 über.
Bei 652 misst das Verfahren 600 den Luftstrom durch den Motor über den Motorluftmassenmesser. Das Verfahren 600 geht zu 654 über, nachdem der Motorluftstrom bestimmt wurde.
Bei 654 beurteilt das Verfahren 600, ob Luftstrom durch den Motor größer als (G.T.) ein erster Schwellenwert und kleiner als (L.T.) ein zweiter Schwellenwert ist. Die Werte des ersten und zweiten Schwellenwerts können für verschiedene Zylindermodi verschieden sein. Wenn der Motor in einem Modus arbeitet, in dem alle Motorzylinder aktiv sind, kann das Verfahren 600 lediglich beurteilen, ob Luftstrom durch den Motor kleiner als der zweite Schwellenwert ist. Wenn das Verfahren 600 beurteilt, dass der Luftstrom durch den Motor größer als (G.T.) der erste Schwellenwert ist und kleiner als (L.T.) der zweite Schwellenwert ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zu 656 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zu 670 über.
Bei 670 stellt das Verfahren 600 den Motorbetrieb ein und gibt den Ventilaktorverschleiß an. Motorzylinderventilaktorverschleiß kann angegeben werden, indem ein Licht aufleuchtet oder ein Fahrzeuginsasse über ein Informationszentrum benachrichtigt wird. Ferner kann das Verfahren 600 den Motorbetrieb einstellen, indem verhindert wird, dass der Motor in einen oder mehrere Zylindermodi (z. B. V8, V6, V4 usw.) eintritt. Indem verhindert wird, dass der Motor in einen Zylindermodus eintritt, kann die Wahrscheinlichkeit von Motoremissionsverschleiß reduziert werden. Ferner kann die Abnutzung von Ventiltriebkomponenten reduziert werden. Das Verfahren 600 geht zum Ende über.
Bei 656 kann das Verfahren 600 angeben, dass Zylinderventilaktoren nicht verschlissen sind. In einem Beispiel kann das Verfahren 600 kein Licht aufleuchten lassen oder der erwartete Motorbetrieb kann Fahrzeuginsassen über ein Informationszentrum angegeben werden. Das Verfahren 600 geht zu 658 über.
Bei 658 beurteilt das Verfahren 600, ob alle Zylindermodi auf Zylinderventilverschleiß überprüft worden sind. Die Zylindermodi können unter anderem den V8-Modus, V6-Modus, V4-Modus, V2-Modus, I2-Modus, I3-Modus und I4-Modus beinhalten. Wenn das Verfahren 600 beurteilt, dass alle Zylindermodi auf Zylinderventilaktorverschleiß überprüft worden sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 600 geht zum Ende über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 600 geht zu 660 über.
Bei 660 befiehlt das Verfahren 600 dem Motor, Zylinderventile von Zylindermodi zu betätigen, die zuvor in dem Zylinderventildiagnoseablauf nicht angeschaltet worden sind. Wenn zum Beispiel der Motor ein V8-Motor ist und nur im V8-Modus gearbeitet hat, kann der V6-Zylindermodus angeschaltet werden, indem Einlass- und Auslassventile von sechs Zylindern angeschaltet werden, während Ventile von zwei Zylindern abgeschaltet werden (z. B. Einlass- und Auslassventile länger als zwei Motorumdrehungen geschlossen gehalten werden). Auf diese Weise können alle Zylinderventilbetriebsmuster und Zylinderventilaktoren geprüft werden. Das Verfahren 600 kehrt nach dem Anschalten eines Zylindermodus, der während der aktuellen Zylinderventildiagnose zuvor nicht angeschaltet worden ist, zu 650 zurück.
Somit stellt das Verfahren aus den 6A und 6B ein Motorbetriebsverfahren bereit, umfassend: Drehen eines Motors, ohne Luft und Kraftstoff zu verbrennen, in eine Richtung, die umgekehrt zu einer Richtung ist, in die sich der Motor dreht, während er Luft und Kraftstoff verbrennt, über eine Steuerung; und Einstellen des Betriebs des Motors als Reaktion auf Motorluftstrom, der kleiner als ein erster Schwellenwert oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, während Ventile von einem oder mehreren Motorzylindern abgeschaltet werden. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen des Motorbetriebs das Abschalten eines oder mehrerer Zylindermodi beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen des Motorbetriebs das Anschalten aller Zylinder des Motors beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen von Motorluftstrom über einen Luftmassenmesser, während der Motor in die Richtung gedreht wird, die umgekehrt zu einer Richtung ist, in die sich der Motor dreht, während er Luft und Kraftstoff verbrennt. Das Verfahren beinhaltet, dass die Richtung, in die sich der Motor dreht, während er Luft und Kraftstoff verbraucht, im Uhrzeigersinn ist, wenn der Motor von einer Vorderseite betrachtet wird. Das Verfahren beinhaltet, dass der Motor über einen Anlasser oder einen integrierten Anlasser/Generator gedreht wird. Das Verfahren beinhaltet, dass das Abschalten von Ventilen von einem oder mehreren Motorzylindern beinhaltet, Ventile über zwei aufeinanderfolgende Motorumdrehungen in einem geschlossenen Zustand zu halten.
Das Verfahren aus 6A und 6B stellt auch ein Motorbetriebsverfahren bereit, umfassend: Drehen eines Motors in eine Richtung als Reaktion auf eine Drehrichtung des Motors, die bei einer zuvor festgelegten Motordrehzahl einen größeren Luftstrom durch den Motor bereitstellt, wobei sich der Motor mit Ventilen bei einer Basisventilzeitsteuerung befindet. Das Verfahren umfasst ferner das Abschalten von Ventilen von einem oder mehreren Zylindern des Motors, während der Motor in die Richtung gedreht wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die Richtung gegen den Uhrzeigersinn ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die Richtung im Uhrzeigersinn ist. Das Verfahren beinhaltet, dass der Motor gedreht wird, ohne Luft und Kraftstoff zu verbrennen. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen des Motorbetriebs als Reaktion darauf, dass Motorluftstrom kleiner als ein erster Schwellenwert ist oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen des Motorbetriebs das Abschalten eines oder mehrerer Zylindermodi beinhaltet.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Auslegungen und Verfahren beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente umfassen und zwei oder mehr derartiger Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, ebenfalls als in den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.

Claims

Motorbetriebsverfahren, umfassend: Drehen eines Motors, ohne Luft und Kraftstoff zu verbrennen, in eine Richtung, die umgekehrt zu einer Richtung ist, in die sich der Motor dreht, während er Luft und Kraftstoff verbrennt, über eine Steuerung; und Einstellen des Betriebs des Motors als Reaktion darauf, dass Motorluftstrom kleiner als ein erster Schwellenwert oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, während Ventile von einem oder mehreren Motorzylindern abgeschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Motorbetriebs das Abschalten eines oder mehrerer Zylindermodi beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Motorbetriebs das Anschalten aller Zylinder des Motors beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bestimmen von Motorluftstrom über einen Luftmassenmesser, während der Motor in die Richtung gedreht wird, die umgekehrt zu einer Richtung ist, in die sich der Motor dreht, während er Luft und Kraftstoff verbrennt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Richtung, in die sich der Motor dreht, während er Luft und Kraftstoff verbraucht, im Uhrzeigersinn ist, wenn der Motor von einer Vorderseite betrachtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motor über einen Anlasser oder einen integrierten Anlasser/Generator gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abschalten von Ventilen von einem oder mehreren Motorzylindern beinhaltet, Ventile über zwei aufeinanderfolgende Motorumdrehungen in einem geschlossenen Zustand zu halten.
Motorsystem, umfassend: einen Motor, der einen oder mehrere Zylinderventilabschaltungsmechanismen beinhaltet; eine elektrische Maschine; und eine Steuerung, beinhaltend ausführbare Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um den Motor im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, wobei der Motor im Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn der Motor Luft und Kraftstoff verbrennt und der Motor gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn der Motor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt und während einer oder mehrere von den Zylinderventilabschaltungsmechanismen ein oder mehrere Zylinderventile abschalten.
Motorsystem nach Anspruch 8, wobei die elektrische Maschine ein Anlasser ist.
Motorsystem nach Anspruch 8, wobei die elektrische Maschine ein integrierter Anlasser/Generator ist.
Motorsystem nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um den Luftstrom durch den Motor über einen Luftmassenmesser zu bestimmen, während sich der Motor gegen den Uhrzeigersinn dreht.
Motorsystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um einen oder mehrere Zylindermodi als Reaktion auf Ausgaben des Luftmassenmessers abzuschalten.
Motorsystem nach Anspruch 8, wobei das Abschalten von einem oder mehreren Zylinderventilen beinhaltet, ein oder mehrere Zylinderventile über zumindest zwei aufeinanderfolgende Motorumdrehungen in einem geschlossenen Zustand zu halten.