DE102018131198B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:Sammeln von Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht;Entscheiden aus den im Verfahrensschritt zum Sammeln der Informationen gesammelten Informationen darüber, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden oder nicht;Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer auf Basis einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck, wenn die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden;Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer, in dem eine aktuelle Zeitdauer aus einem Ausgangswert eines Motorsensors, der einen Drehwert eines Zeitdauer-Steuermotors für das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-System erfasst, rechnerisch ermittelt wird;Vergleichen der Zeitdauern miteinander, in dem die auf einen Einlasskrümmerdruck basierende, vorausgesagte Zeitdauer D1 und die auf einen Sensorausgang basierende Zeitdauer D2 miteinander verglichen werden; undBeurteilen ob ein Fehler des Motorsensors oder eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorhanden ist oder nicht, dadurch dass ein Kumulationswert der Differenzwerte zwischen D1 und D2, d. h. ein Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen mit einem in einer Registriereinrichtung vorgespeicherten Beurteilungswert verglichen wird.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems (KVVZ-System - engl: CVVD system; continuous variable valve duration system), insbesondere wobei die Informationen der bestehenden Sensoren verwertet werden und somit ein Steuergerätfehler oder einer Systemstörung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems auch ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile deutlich diagnosiert werden kann.
  • Stand der Technik
  • Aufgrund der derzeitigen Tendenz zur Verstärkung der gesetzlichen Abgasregulierungen und auch der eine Kraftstoffersparnis betreffenden, gesetzlichen Regulierungen verlaufen die Verbesserungsarbeiten bezüglich der betreffenden Systeme lebendig, welche die Kraftstoffersparnisse und Abgasreinigungsfähigkeiten von Brennkraftmaschinen besser machen können. Vor allem werden die Verbesserungen der Ventilsteuerungstechnologie aktiv durchgeführt, welche zum Ansaugen der Frischluft in die Brennräume bzw. zum Ausstoßen des Abgases aus den Brennräumen dient.
  • Als Teil dieser Verbesserungen werden die bestehenden Ventilsteuerungen zum gleichen Typ wie Mittelphasen-Ventilsteuerungen und Mittelbolzen-Ölsteuerventilen geändert, wobei neben den Ventilsteuerungen auch die Systeme bestehen, welche einen Ventilhub kontinuierlich verändern können. Überdies sind die kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systeme bekannt, über die die Öffnungs- bzw. Schließzeit eines Ventils kontinuierlich variiert wird, so dass geeignete Maßnahmen gegen die verstärkten, gesetzlichen Regulierungen bezüglich der Kraftstoffsparnisse und Abgase getroffen werden können.
  • Ein solches kontinuierlich variables Ventilzeitdauer-System stellt dasjenige dar, auf welches eine variable Ventilzeitdauer-Technologie (engl: VVD technology) angewandt ist, welche je nach der Situation die Zeitdauer, in der ein Motoreinlassventil geöffnet ist, steuern kann, wobei jedoch diese Technologie von einer variablen Ventilsteuerzeit-Technologie (engl: VVT; variable valve timing), in der die Öffnungszeit bzw. Schließzeit eines Ventils in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird, ein bisschen unterschiedlich ist. Diesen Beiden ist es natürlich gemeinsam, dass es darauf abgezielt wird, ein Verbrennungsverhältnis eines Benzins zu maximieren und somit eine Leistungfähigkeit und Kraftstoffersparnis eines Verbrennungsmotors zu verbessern
  • Dabei besteht ein solches kontinuierlich variables Ventilzeitdauer-System aus einem kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergerät, das einen Hardwareteil zur Variierung einer Ventilzeitdauer und ein Softwareelement zur Steuerung des Hardwareteils aufweist. Dabei bestimmt das kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergerät in Zusammenarbeit mit einem Motorsteuergerät eines Fahrzeugs einen Steuerwert (elektrischen Steuerstrom), und dann kontrolliert mittels dieses bestimmten Steuerwertes (elektrischen Steuerstroms) einen eine Hardware bildenden Motor und so steuert eine Welle zur Variierung der Zeitdauer.
  • Beim durchgängigen, kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-System ist es jedoch aufgrund seiner aufwendigen konstruktiven Eigenschaften schwer, die Sensoren zur aktuellen Messung, die beim Variieren der Zeitdauer eine Istposition erfassen, einzubauen. Aus diesem Grunde sind die bestehenden, kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systeme meistens derart ausgestaltet, dass eine variierende Steuerung der Zeitdauer nicht mittels eines aktuellen Messverfahrens mit einem der Zeitdauer fest zugeordneten Sensor, sondern mittels eines indirekt vorhersagenden Verfahrens ausgeführt wird.
  • Nur da eine Unzufriedenheit mit den Gesetzen und Verordnungen bezüglich der Diagnose im Fehlerfall eines Systems beim indirekten Vorhersagen der Zeitdauer befurchtet wird, ist es möglich, auch eine Maßnahme zur Ergänzung einer solchen Situation auszuführen.
  • In konkretem Sinn wird eine Steuerung dadurch ausgeführt, dass ein durch einen Motorsensor innerhalb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergeräts gemittelter Zeitdauer-Positionswert oder ein anderer Ist-Zeitdauer-Positionsmesswert, der durch einen Nockensensor innherhalb des Systems und ein separat eingebautes Zielrad erfasst, gemessen bzw. verwendet wird, so dass alle Informationen des Motorsensors und Nockensensors für die Fehlerdiagnose des Systems verwendet werden. D. h. sind neben dem Motorsensor auch ein Nockensensor und ein separates Zielrad erforderlich, um einen Fehler eines herkömmlichen, kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems zu diagnosieren, woraus sich folglich ein Problem ergibt, dass die Herstellungskosten und auch die Systemkomplexität erhöht werden könnten.
  • Die DE 10 2015 000 300 A1 offenbart eine Anomaliediagnosevorrichtung und ein Anomaliediagnoseverfahren für einen variablen Ventilmechanismus.
  • Ferner offenbart die DE 10 2006 062 038 A1 eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein System zur Steuerung/Regelung variabler Ventil-Steuerzeiten und -Hübe einer Brennkraftmaschine.
  • Aus der DE 199 18 375 A1 ist ein Diagnosesystem für ein Ventilsystem einer Verbrennungskraftmaschine bekannt.
  • Die KR 10 1 684 558 B1 betrifft eine stufenlos verstellbare Ventildauereinrichtung zur Veränderung der Dauer eines Ventils.
  • Offenlegung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems bereitzustellen, welches und welche es ermöglichen, durch das Verwerten der Informationen der bestehenden Sensoren einen Steuergerätfehler oder eine Systemstörung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems deutlich zu diagnosieren, auch ohne zusätliche Bauteile zu verwenden.
  • Lösung der Aufgabe der Erfindung
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung als Mittel zur Lösung der obigen Aufgabe wird ein Verfahren zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorgeschlagen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
    • das Sammeln der Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht;
    • das Entscheiden aus den im Verfahrensschirtt zum Sammeln der Informationen gesammelten Informationen darüber, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden oder nicht;
    • das Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer auf Basis einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck, wenn die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden;
    • das Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer, in dem eine aktuelle Zeitdauer aus einem Ausgangswert eines Motorsensors, der einen Drehwert eines Motors zur Steuerung einer Zeitdauer (nachfolgend kurz Zeitdauer-Steuermotor genannt) für das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-System erfasst, rechnerisch ermittelt wird;
    • das Vergleichen der Zeitdauern miteinander, in dem die auf einen Einlasskrümmerdruck basierende, vorausgesagte Zeitdauer D1 und die auf einen Sensorausgang basierende Zeitdauer D2 miteinander verglichen werden; und
    • das Beurteilen ob ein Fehler des Motorsensors oder eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorhanden ist oder nicht, dadurch dass ein Kumulationswert der Differenzwerte zwischen D1 und D2, d. h. ein Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen mit einem in einer Registriereinrichtung vorgespeicherten Beurteilungswert (Schwellwert) verglichen wird.
  • Hierbei umfassen die im Verfahrensschirtt zum Sammeln der Informationen gesammelten Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht, die Informationen darüber, ob ein im Saugrohr eingebauter Ansaugabsolutdrucksensor sowie ein Kurbelwellenwinkelgeber zum Erfassen einer Motordrehzahl normal sind oder nicht, und über eine Kraftstoffabschaltung, wobei,
    falls im Verfahrensschritt zum Entscheiden der Ansaugabsolutdrucksensor und der Kurbelwellenwinkelgeber normal sind und die Kratstoffabschaltung aktiviert ist, dann dahingehend entschieden werden kann, dass die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt wurden.
  • Ferner kann es im Verfahrensschritt zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer vorgesehen sein, dass diese vorausgesagte Zeitdauer auf Basis einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck mittels eines Zeitdauer-Kennfeldes, in dem die Änderungen des Einlasskrümmerdrucks in Abhängigkeit von den Änderungen der Ventilzeitdauer gespeichert sind, rechnerisch ermittelt wird.
  • Außerdem kann es im Verfahrensschritt zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer vorgesehen sein, dass eine aktuelle Zeitdauer durch einen Zeitdauer-Positionswert gemäß der Kumulation der Drehzahlen des Motors, die aus dem Ausgang des Motorsensors bekannt werden können, rechnerisch ermittelt wird.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der Verfahrensschritt zum Beurteilen einen ersten Beurteilungsschritt, in dem ein Fehler des Motorsensors dadurch diagnosiert wird, dass der Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, ersten Beurteilungswert verglichen wird, und einen zweiten Beurteilungsschritt, in dem, falls der Kumulationswert (Kum.-Diff.) den ersten Beurteilungswert überschreitet, dann eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems dadurch diagnosiert wird, dass der Kumulationswert mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, anderen Beurteilungswert, d. h. einem zweiten Beurteilungswert verglichen wird, umfasst.
  • Falls hier als Vergleichsergebnis des Verfahrensschritts zum Beurteilen der Kumulationswert (Kum.-Diff.) größer als der erste Beurteilungswert und kleiner als der zweite Beurteilungswert ist, dann wird der Motorsensor dahingehend beurteilt, dass er einen Fehler hat, und danach kann eine solche Steuerung ausgeführt werden, dass die Betriebsart des Systems in einen Notlaufbetrieb (engl: Limp-home mode) als Notfahrtbetrieb umgewandelt wird.
  • Falls als Vergleichsergebnis des Verfahrensschritts zum Beurteilen der Kumulationswert (Kum.-Diff.) hingegen größer als der erste wie auch der zweite Beurteilungswert ist, dann wird das System dahingehend beurteilt, dass es eine Störung hat, und danach können die Informationen über die Störung durch ein Schallsignal oder ein visuelles Anzeigemittel für den Fahrer erkennbar angezeigt werden.
  • Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung als Mittel zur Lösung der obigen Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:
    • eine elektronische Steuereinheit (engl: ECU; Eletronic Control Unit); und
    • ein kontinuierlich variables Ventilzeitdauer-Steuergerät, das in Zusammenarbeit mit der elektronischen Steuereinheit einen Steuerwert bestimmt, und dann mittels dieses bestimmten Steuerwertes einen Zeitdauer-Steuermotor kontrolliert und so eine Welle zur Variierung der Zeitdauer steuert;
    • wobei das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-Steuergerät eine Berechnungseinheit zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer aufweist, die aus einem Ausgangswert eines Motorsensors, der einen Drehwert eines Zeitdauer-Steuermotors für das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-Steuergerät erfasst, eine aktuelle Zeitdauer rechnerisch ermittelt, und
    • wobei die elektronische Steuereinheit Folgendes aufweist: eine Informationssammeleinheit, die die Informationen sammelt, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht; eine Entscheidungseinheit, die aus den von der Informationssammeleinheit gesammelten Informationen darüber entscheidet, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden oder nicht; eine Berechnungseinheit zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer, die dann eine vorausgesagte Zeitdauer auf Basis einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck rechnerisch ermittelt, wenn die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden; und eine Beurteilungseinheit, die die auf einen Einlasskrümmerdruck basierende, vorausgesagte Zeitdauer D1 und die auf einen Sensorausgang basierende Zeitdauer D2 miteinander vergleicht, und auch einen Kumulationswert der Differenzwerte zwischen D1 und D2, d. h. einen Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen und einen in einer Registriereinrichtung vorgespeicherten Beurteilungswert miteinander vergleicht, so dass sie beurteilt, ob ein Fehler des Motorsensors oder eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorhanden ist oder nicht.
  • Hierbei umfassen die durch die Informationssammeleinheit gesammelten Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht, die Informationen darüber, ob ein im Saugrohr eingebauter Ansaugabsolutdrucksensor sowie ein Kurbelwellenwinkelgeber zum Erfassen einer Motordrehzahl normal sind oder nicht, und über eine Kraftstoffabschaltung, wobei, falls der Ansaugabsolutdrucksensor und der Kurbelwellenwinkelgeber normal sind und die Kratstoffabschaltung aktiviert ist, dann die Entscheidungseinheit dahingehend entscheiden kann, dass die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt wurden.
  • Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Berechnungseinheit zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer mittels eines Zeitdauer-Kennfeldes, in dem die Änderungen des Einlasskrümmerdrucks in Abhängigkeit von den Änderungen der Ventilzeitdauer gespeichert sind, eine vorausgesagte Zeitdauer auf Basis einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck rechnerisch ermittelt.
  • Außerdem kann es vorgesehen sein, dass die Berechnungseinheit zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer durch einen Zeitdauer-Positionswert gemäß der Kumulation der Drehzahlen des Motors, die aus dem Ausgang des Motorsensors bekannt werden können, eine aktuelle Zeitdauer rechnerisch ermittelt.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Beurteilungseinheit durch das Vergleichen des Kumulationswertes der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, ersten Beurteilungswert einen Fehler des Motorsensors diagnosiert, während, wenn der Kumulationswert (Kum.-Diff.) den ersten Beurteilungswert überschreitet, dann sie durch das Vergleichen des Kumulationswertes (Kum.-Diff.) mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, anderen Beurteilungswert, d. h. einem zweiten Beurteilungswert eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems diagnosiert.
  • Vorteilhaft kann es vorgesehen sein, dass, falls der Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) größer als der erste Beurteilungswert und kleiner als der zweite Beurteilungswert ist, dann der Motorsensor dahingehend beurteilt wird, dass er einen Fehler hat, und danach die Betriebsart des Systems in einen Notlaufbetrieb als Notfahrtbetrieb umgewandelt wird, während, falls der Kumulationswert (Kum.-Diff.) größer als der erste wie auch der zweite Beurteilungswert ist, dann das System dahingehend beurteilt wird, dass es eine Störung hat, und danach die Informationen über die Störung durch ein Schallsignal oder ein visuelles Anzeigemittel für den Fahrer erkennbar angezeigt werden.
  • Effekt der Erfindung
  • Mit dem Verfahren und der Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Informationen der im Fahrzeug eingebauten bestehenden Sensoren zur Diagnosierung eines Steuergerätfehlers oder einer Systemstörung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems verwertet. In konkretem Sinn, werden die auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden Modellzeitdauerwerte anstatt eines bestehenden auxiliaren Nockensensors und Zielrads zur Diagnosierung verwendet, wobei es durch das Vergleichen einer Modellzeitdauer und eines Zeitdauerwertes eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergeräts miteinander beurteilt wird, ob eine Plausibilität eines Sensors geeignet ist und ob eine Systemstörung vorhanden ist oder nicht.
  • Demgemäß ist es möglich, ein kontinuierlich variables Ventilzeitdauer-System aufzubauen, welches mit einer solche Funktion versehen ist, dass ein Steuergerätfehler oder eine Systemstörung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems auch ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile deutlich diagnosiert werden kann, wobei die Verwendung der separaten Bauteile, wie auxiliares Nockensensors und Zielrads, die zur Diagnosierung erforderlich waren, ausgeschlossen werden kann, woraus sich ein Effekt ergibt, dass die gesamten Herstellungskosten reduziert und auch die Komplexität eines Systems vermindert wird, was folglich zur Erhaltung der Konkurrenzfähigkeit im Markt führen kann.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 ein schematisches Steuerungsablaufdiagramm zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ein Flussdiagramm, das einen konkreten Steuerungsalgorithmus zur Fehlerdiagnose des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems; und
    • 3 einen schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Nachfolgend werden die bevorzugten Asuführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
  • Zudem werden die in dieser nachfolgenden Beschreibung verwendeten Ausdrücke nur zur Erklärung eines bestimmten Ausführungsbeispiels verwendet, aber zielen nicht darauf ab, die vorliegende Erfindung einzuschränken. Dabei umfassen die singularischen Ausdrücke auch die pluralischen Bedeutungen, sofern es vom Kontext her nicht anders erfordert wird.
  • Ferner weisen die Ausdrücke, wie z. B. „aufweisen“, „umfassen“ und „haben“, oder dergleichen in dieser Beschreibung nur darauf zu, dass Merkmale, Ziffern, Schritte, Bewegungen, Bestandteile, Bauteile oder Kombinationen von diesen in dieser Beschreibung vorhanden sind, aber sollte das Vorhandensein oder die Ergänzungsmöglichkeit von einem/-er oder mehreren anderen Merkmalen, Ziffern, Schritten, Bewegungen, Bestandteilen, Bauteilen oder Kombinationen von diesen nicht als vorher ausgeschlossen verstanden werden.
  • Außerdem können die einigen Ausdrücke, wie z. B. „erst-“, „zweit-“, etc., zwar dazu verwendet werden, um verschiedene Bestandteile zu erklären. Jedoch sollten die Bestandteile nicht auf die obgien Ausdrücke beschränkt werden. D. h. sollten die solchen Ausdrücke eigens nur dazu verwendet werden, um einen Bestandteil von einem anderen Bestandteil zu unterscheiden.
  • Weiterhin bedeuten die in dieser Beschreibung beschriebenen Ausdrücke, wie „-Mittel“, „-Einheit“, „-Modul“ etc. die Einheiten, die mindestens eine Funktion oder Bewegung verarbeiten können, wobei diese Einheiten dabei als Hardwares oder Softwares selbst umgesetzt oder als Kombinationen von Hardwares und Softwares umgesetzt werden können.
  • Hinsichtlich der Ausführungen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen sind die gleichen Bestandteile jeweils mit den Bezugszeichen der gleichen Zeichnung versehen, wobei auf eine wiederholte Erklärung der obigen Bestandteile verzichtet wird. Wenn es ferner so beurteilt wird, dass konkrete Erklärung einer betreffenden bekannten Technologie bei der Erläuterung der vorliegenden Erfindung den Hauptpunkt derselben unklar macht, dann wird es auf die solche konkrete Erklärung verzichtet.
  • Im Allgemeinen ist ein Motorsensor zur Motorsteuerung am kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergerät angebracht. Dabei ist ein Motor unmittelbar hinsichtlich eines Mechanismus mit einer Welle zur Zeitdauersteuerung verbunden, so dass eine Drehkraft des Motors gerade auf der Zeitdauersteuerung widergespiegelt wird. Wird ein Kumulationswert der Drehzahlen des Motors aus den vom Motorsensor bereitgestellten Informationen bekannt, dann kann auch ein aktueller Zeitdauer-Positionswert daraufhin indirekt bekannt werden. D. h. kann die Zeitdauer mittels des Kumulationswertes der Drehzahlen des Motors gegriffen werden.
  • Demgegenüber beeinflusst die Steuerung der Ventilzeitdauer aufgrund der Eigenschaften des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems, das eine Öffnungs- und Schließzeit der Einlassventile des Verbrennungsmotors kontinuierlich steuern kann, eine Menge an Ansaugluft unmittelbar. Daher ist es möglich, aus den Informationen über einen Einlasskrümmerdruck, mittels welches eine Menge an in die Zylinder gefüllter Luft mittelbar gemessen werden kann, zu beurteilen, ob die Ventilzeitdauer normal gesteuert wird oder nicht.
  • In anderen Worten, weisen die Veränderungen des Einlasskrümmerdrucks dann in Abhängigkeit von den Veränderungen der Zeitdauer erheblich änhliche Verhalteneigenschaften auf, wenn die Fahrtbedingungen zwecks der Diganose eingeschränkt werden, weshalb es möglich ist, dass die Änderungen der Ventilzeitdauer aus den von den betroffenen Sensoren (d. h. Kurbelwellenwinkelgeber und Ansaugabsolutdrucksensor) erfassten Informationen, d. h. aus den Informationen über die Veränderungen einer Motordrehzahl (in U/min) und eines Einlasskrümmerdrucks vorausgesagt werden.
  • In der Situation, in der die spezifischen Bedingungen zwecks der Diagnose befriedigend sind, kann es daher vorgesehen sein, dass eine Untauglichkeitsbeurteilung eines Sensors innherhab des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergeräts oder eine Systemstörung dadurch diagnosiert wird, dass eine Zeitdauer, die durch das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-Steuergerät mittels des Kumulationswertes der Ausgangswerte des Motorsensors mittelbar berechnet werden kann, und eine auf den Einlasskrümmerdruck basierende Modellzeitdauer, die aufgrund eines Signals des Ansaugabsolutdrucksensors ermittelt wird, miteinander verglichen werden.
  • Auf diese Weise wurde die vorliegende Erfindung unter der Annahme entwickelt, dass ein Fehler eines Sensors (Motorsensors) innherhab des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergeräts oder eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems ohne separate zusätzliche Aufbauten und unter Verwertung der bestehenden Informationen dadurch schnell diagnosiert werden kann, dass die Zeitdauer, die mittels des Kumulationswertes der Ausgangswerte des Motorsensors mittelbar berechnet werden kann, und die auf den Einlasskrümmerdruck basierende Modellzeitdauer miteinander verglichen werden. Nachfolgend wird auf die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen noch genauer eingegangen.
  • 1 zeigt ein schematisches Steuerungsablaufdiagramm zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, und 2 ein Flussdiagramm, das einen konkreten Steuerungsalgorithmus zur Fehlerdiagnose des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems.
  • In Bezug auf 1 bis 2 ist es vorgesehen, dass das Verfahren zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems folgende Verfahrensschritte umfasst: das Sammeln der Informationen (S100); das Entscheiden (S200); das Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer (S300); das Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer (S400); das Vergleichen der Zeitdauern miteinander (S500); in dem zwei Zeitdauern miteinander verglichen werden; und schließlich das Beurteilen (S600).
  • Im Verfahrensschritt zum Sammeln der Informationen (S100) ist es vorgesehen, dass aus der elektronischen Steuereinheit oder aus den jeweiligen Sensoren der jeweiligen Komponenten des Fahrzeugs die Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht, gesammelt werden. Dabei können die im Verfahrensschirtt zum Sammeln der Informationen (S100) gesammelten Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht, die Informationen darüber, ob ein im Saugrohr eingebauter Ansaugabsolutdrucksensor sowie ein Kurbelwellenwinkelgeber normal sind oder nicht, und über eine Kraftstoffabschaltung, umfassen.
  • Im Verfahrensschritt zum Entscheiden (S200) ist es vorgesehen, dass aus den im Verfahrensschritt gesammelten Informationen (S100) (z. B. Informationen darüberm ob ein Ansaugabsolutdrucksensor und ein Kurbelwellenwinkelgeber normal sind oder nicht, und über eine Kraftstoffabschaltung) darüber entschieden wird, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden oder nicht. In konkretem Sinn ist es im Verfahrensschritt zum Entscheiden (S200) vorgesehen, dass, konkret falls der Ansaugabsolutdrucksensor und der Kurbelwellenwinkelgeber normal sind und die Kratstoffabschaltung durch das Fahren im Schubbetrieb, etc. aktiviert ist, dann dahingehend entschieden werden kann, dass die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt wurden.
  • Falls dabei als Enscheidungsergebnis des Verfahrensschritts zum Entscheiden (S200) dahingehend entschieden wird, dass ein aktueller Zustand des Fahrzeugs die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt, dann wird im Verfahrensschritt zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer (S300) diese vorausgesagte Zeitdauer, die einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck entspricht, rechnerisch ermittelt, während, falls dahingehend entschieden wird, dass die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb nicht erfüllt wurden, dann der Ablauf des Verfahrens in diesem Zustand ohne weitere Fortsetzungen beendet wird.
  • Im Verfahrensschritt zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer (S300) kann es vorgesehen sein, dass die vorausgesagte Zeitdauer, die einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck entspricht, mittels eines Zeitdauer-Kennfeldes, das in einer Registriereinrichtung gespeichert sind, bestimmt wird. Dabei kann das Zeitdauer-Kennfeld bevorzugt dasjenige darstellen, welches die Ventilzeitdauern in die Daten in Form von einer Matrix für zwei Faktoren, d. h. Einlasskrümmerdruck und Motordrehzahl umwandelt und welches eine Menge von Resultaten sein kann, die über die Simulationen oder die wiederholten Experimente abgeleitet wurden.
  • Neben der Methode zur Verwertung eines Kennfeldes können natürlich sowohl die Methoden, welche derart ausgeführt werden, dass eine bestimmte Beziehungsformel zwischen einer Motordrezhal und einem Einlasskrümmerdruck anhand der Änderungen einer Zeitdauer über die Simulationen oder die wiederholten Experimente abgeleitet wird, und dann ein diese abgeleitete Beziehungsformel aufweisender Algorithmus angewandt wird, so dass folglich ein endgültiger Algorithmus, in dem eine optimale Zeitdauer dann automatisch operiert bzw. ausgegeben wird, wenn ein weiterer Einlasskrümmerdruck und eine weitere Motordrehzahl eingegeben werden, angewandt wird, als auch alle Methoden, welche praktische Ableitungen ermöglichen, in Betracht gezogen werden.
  • Im Verfahrensschritt zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer (S400) ist es vorgesehen, dass eine aktuelle Zeitdauer aus einem Ausgangswert eines Motorsensors, der einen Drehwert eines Zeitdauer-Steuermotors für das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-System erfasst, rechnerisch ermittelt wird. Denn ein aktueller Zeitdauer-Positionswert beim Steuern der Ventilzeitdauer kann dabei dann andersherum bekannt werden, wenn ein Kumulationswert der Drehzahlen des Zeitdauer-Steuermotors aus den vom Motorsensor bereitgestellten Informationen bekannt wird, wie oben erwähnt.
  • Wenn die Resultate, die aus vorherigen Experimenten oder Simulationen resultieren, z. B. die Daten bezüglich der Änderungen eines Zeitdauer-Positionswertes anhand der Kumulation der Drehzahlen des Motors verwendet werden, dann kann eine aktuelle Zeitdauer, die einem Kumulationswert der vom Motorsensor bereitgestellten Drehzahlen des Zeitdauer-Steuermotors entspricht, daher nicht schwer rechnerisch ermittelt oder bestimmt werden. Neben der Methode, in der ein Kennfeld verwertet wird, können auch verschiedene Methoden natürlich in Betracht gezogen werden, weshalb die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwertung der Kennfelddaten beschränkt werden sollte.
  • Im Verfahrensschritt zum Vergleichen der Zeitdauern miteinander (S500) ist es vorgesehen, dass ein Vorgang zum Vergleichen von zwei Zeitdauerwerten D1 und D2 miteinander durchgeführt wird. D. h. ist es in dem Verfahrensschritt zum Vergleichen der Zeitdauern miteinander (S500) vorgesehen, dass ein Vorgang durchgeführt wird, in dem auf einen Einlasskrümmerdruck basierende, vorausgesagte Zeitdauer D1, die im Verfahrensschritt zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer (S300) rechnerisch ermittelt oder bestimmt wird, und die auf einen Sensorausgang basierende Zeitdauer D2, die im Verfahrensschritt zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer (S400) rechnerisch ermittelt oder bestimmt wird, miteinander verglichen werden.
  • Schließlich ist es im Verfahrensschritt zum Beurteilen (S600) vorgesehen, dass es mittels des Vergleichsergebnisses des Verfahrensschritts zum Vergleichen beurteilt wird, ob ein Fehler des Motorsensors oder eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorhanden ist oder nicht. Vorteilhaft ist es vorgesehen, dass ein Kumulationswert der Differenzwerte zwischen D1 und D2, d. h. ein Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) mit einem in einer Registriereinrichtung, wie Speicher, vorgespeicherten und so eine Vergleichsreferenz bildenden Beurteilungswert verglichen wird, so dass es beurteilt wird, ob ein Fehler des Motorsensors oder eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorhanden ist oder nicht.
  • Dabei kann der Verfahrensschritt zum Beurteilen (S600) konkret einen ersten Beurteilungsschritt (S602), in dem ein Fehler des Motorsensors dadurch diagnosiert wird, dass der Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, ersten Beurteilungswert verglichen wird, und einen zweiten Beurteilungsschritt (S602), in dem, falls der Kumulationswert (Kum.-Diff.) den ersten Beurteilungswert überschreitet, dann eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems dadurch diagnosiert wird, dass der Kumulationswert mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, anderen Beurteilungswert, d. h. einem zweiten Beurteilungswert verglichen wird, umfassen.
  • Hierbei können die zwei Beurteilungswerte (d. h. erster und zweiter Beurteilungswert), die eine Referenz zur Beurteilung des Fehlers und der Störung bilden, die Resultaten, die über die vorherigen Simulationen oder die wiederholten Simulationsexperimente abgeleitet wurden, sein, wobei die Differenzwerte zwischen D1 und D2 kumuliert werden und dann ein Mittelwert der Differenzwerten beim Entstehen eines Fehlersymptoms eines Sensors bzw. einer Störung eines Systems abgeleitet wird, so dass dieser Mittelwert als Beurteilungswert (d. h. Schwellwert) verwendet werden kann.
  • Hingegen könnte eine Kumulationsmethode der Drehzahlen des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergeräts, welche auf die Kumulation der Drehzahlen des Steuermotors basiert, zum ungewollten Berechnungsfehler aufgrund der Laufzeiteigenschaften des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergeräts oder des Sensorfehlers führen, wobei daraus resultierende Steuerungsfehler nicht plötzlich auftreten, sondern radweise langsam kumuliert werden. Daher wird eine genaue Beurteilung nur dann ermöglicht, wenn der erste Beurteilungswert zum Urteilen über einen Sensorfehler gegenüber dem zweiten Beurteilungswert zum Urteilen über eine Systemsstörung noch kleiner eingestellt ist.
  • Demgegenüber kann die vorliegende Erfindung ferner einen Reaktionsvorgang umfassen, welcher derart ausgeführt wird, dass eine angemessene Gegenmaßnahme anhand eines Ergebnisses des Verfahrensschritts zum Beurteilen (S600) getroffen werden kann. Dabei kann der Reaktionsvorgang bevorzugt einen Teilvorgang aufweisen, welcher derart ausgeführt wird, dass, wenn der Kumulationswert (Kum.-Diff.) größer als der erste Beurteilungswert und kleiner als der zweite Beurteilungswert ist, dann der Motorsensor dahingehend beurteilt wird, dass er einen Fehler hat, und dann dass die Betriebsart des Systems in einen Notlaufbetrieb als Notfahrtbetrieb umgewandelt wird.
  • Ferner kann der Reaktionsvorgang zusätzlich auch einen anderen Teilvorgang aufweisen, welcher derart ausgeführt wird, dass, wenn als Vergleichsergebnis des Verfahrensschritts zum Beurteilen der Kumulationswert (Kum.-Diff.) größer als der erste wie auch der zweite Beurteilungswert ist, dann das System dahingehend beurteilt wird, dass es eine Störung hat, und dann dass ein betroffenes Durchführungssignal so erzeugt und zum entsprechenden Anzeigemittel bereitgestellt wird, dass die Informationen über die Störung durch ein Schallsignal oder ein visuelles Anzeigemittel für den Fahrer erkennbar angezeigt werden können.
  • Nachfolgend wird auf eine Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems eingegangen, welche zur Umsetzung eines Fehlerdiagnoseprozess des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems dienen kann.
  • 3 zeigt einen schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung.
  • In Bezug auf 3 ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung eine elektronische Steuereinheit 1 (engl: ECU); und ein kontinuierlich variables Ventilzeitdauer-Steuergerät 2; aufweist, das in Zusammenarbeit mit der elektronischen Steuereinheit 1 einen Steuerwert bestimmt, und dann mittels dieses bestimmten Steuerwertes einen Zeitdauer-Steuermotor kontrolliert und so eine Welle zur Variierung der Zeitdauer steuert. Da der Aufbau einer kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Vorrichtung, die durch das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-Steuergerät gesteurt werden kann, schon bekannt ist, wird deren Mechanismusaufbau nachfolgend nicht konkret erläutert.
  • Dabei weist die elektronische Steuereinheit 1 eine Informationssammeleinheit 10, die die Informationen sammelt, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht, auf. Hierbei umfassen die Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht, die Informationen darüber, ob ein im Saugrohr eingebauter Ansaugabsolutdrucksensor 3 sowie ein Kurbelwellenwinkelgeber 4 normal sind oder nicht, und über eine Kraftstoffabschaltung.
  • Danach werden die von der Informationssammeleinheit 10 gesammelten Informationen zu einer Eintscheidungseinheit 20 bereitgestellt, wobei diese Entscheidungseinheit 20 aus den von der Informationssammeleinheit 10 bereitzustellenden Informationen darüber entscheidet, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden oder nicht. Konkret wenn der Ansaugabsolutdrucksensor 3 sowie der Kurbelwellenwinkelgeber 4 normal sind und die Kratstoffabschaltung durch das Fahren im Schubbetrieb, etc. aktiviert ist, dann kann die Eintscheidungseinheit 20 dahingehend entscheiden, dass die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt wurden.
  • Falls dabei als Enscheidungsergebnis der Entscheidungseinheit 20 dahingehend entschieden wird, dass ein aktueller Zustand des Fahrzeugs die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt, dann ermittelt eine Berechnungseinheit 30 zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer eine vorausgesagte Zeitdauer, die einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck entspricht, rechnerisch, während, falls dahingehend entschieden wird, dass die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb nicht erfüllt wurden, dann der Ablauf des Verfahrens in diesem Zustand ohne weitere Fortsetzungen beendet wird.
  • Dabei kann Berechnungseinheit 30 zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer mittels eines Zeitdauer-Kennfeldes, das in einer Registriereinrichtung gespeichert sind, die vorausgesagte Zeitdauer, die einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck entspricht, bestimmen. Dabei kann das Zeitdauer-Kennfeld bevorzugt dasjenige darstellen, welches die Ventilzeitdauern in die Daten in Form von einer Matrix für zwei Faktoren, d. h. Einlasskrümmerdruck und Motordrehzahl umwandelt und welches eine Menge von Resultaten sein kann, die über die Simulationen oder die wiederholten Experimente abgeleitet wurden.
  • Neben der Methode zur Verwertung eines Kennfeldes können natürlich sowohl die Methoden, welche derart ausgeführt werden, dass eine bestimmte Beziehungsformel zwischen einer Motordrezhal und einem Einlasskrümmerdruck anhand der Änderungen einer Zeitdauer über die Simulationen oder die wiederholten Experimente abgeleitet wird, und dann ein diese abgeleitete Beziehungsformel aufweisender Algorithmus angewandt wird, so dass folglich ein endgültiger Algorithmus, in dem eine optimale Zeitdauer dann automatisch operiert bzw. ausgegeben wird, wenn ein weiterer Einlasskrümmerdruck und eine weitere Motordrehzahl eingegeben werden, angewandt wird, als auch alle Methoden, welche praktische Ableitungen ermöglichen, in Betracht gezogen werden.
  • Ferner weist die Vorrichtung zur Fehlerdiagnose gemäß der vorliegenden Erfindung eine Berechnungseinheit 40 zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer auf. Dabei ermittelt die Berechnungseinheit 40 zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer aus einem Ausgangswert eines Motorsensors, der einen Drehwert eines Zeitdauer-Steuermotors für das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-Steuergerät erfasst, eine aktuelle Zeitdauer rechnerisch. Denn ein aktueller Zeitdauer-Positionswert beim Steuern der Ventilzeitdauer kann dabei dann andersherum bekannt werden, wenn ein Kumulationswert der Drehzahlen des Zeitdauer-Steuermotors aus den vom Motorsensor bereitgestellten Informationen bekannt wird.
  • Wenn die Resultate, die aus vorherigen Experimenten oder Simulationen resultieren, z. B. die Daten bezüglich der Änderungen eines Zeitdauer-Positionswertes anhand der Kumulation der Drehzahlen des Motors verwendet werden, dann kann eine aktuelle Zeitdauer, die einem Kumulationswert der vom Motorsensor bereitgestellten Drehzahlen des Zeitdauer-Steuermotors entspricht, daher nicht schwer rechnerisch ermittelt oder bestimmt werden. Neben der Methode, in der ein Kennfeld verwertet wird, können auch verschiedene Methoden natürlich in Betracht gezogen werden, weshalb die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwertung der Kennfelddaten beschränkt werden sollte.
  • Dabei werden die Informationen über die auf einen Einlasskrümmerdruck basierende, vorausgesagte Zeitdauer D1 und die auf einen Sensorausgang basierende Zeitdauer D2 zu einer Beurteilungseinheit 50 bereitgestellt, wobei diese Beurteilungseinheit 50 die auf einen Einlasskrümmerdruck basierende, vorausgesagte Zeitdauer D1 und die auf einen Sensorausgang basierende Zeitdauer D2 miteinander vergleicht, und auch einen Kumulationswert der Differenzwerte zwischen D1 und D2, d. h. einen Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen und einen in einer Registriereinrichtung vorgespeicherten Beurteilungswert miteinander vergleicht, so dass sie beurteilt, ob ein Fehler des Motorsensors oder eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorhanden ist oder nicht.
  • Vorteilhafterweise kann die Beurteilungseinheit 50 durch das Vergleichen des Kumulationswertes der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, ersten Beurteilungswert einen Fehler des Motorsensors beurteilt, während, wenn der Kumulationswert (Kum.-Diff.) den ersten Beurteilungswert überschreitet, dann sie durch das Vergleichen des Kumulationswertes (Kum.-Diff.) mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, anderen Beurteilungswert, d. h. einem zweiten Beurteilungswert eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems beurteilt.
  • Hierbei können die zwei Beurteilungswerte (d. h. erster und zweiter Beurteilungswert), die eine Referenz zur Beurteilung des Fehlers und der Störung bilden, die Resultaten, die über die vorherigen Simulationen oder wiederholten Simulationsexperimente abgeleitet wurden, sein, wobei die Differenzwerte zwischen D1 und D2 kumuliert werden und dann ein Mittelwert der Differenzwerten beim Entstehen eines Fehlersymptoms eines Sensors bzw. einer Störung eines Systems abgeleitet wird, so dass dieser Mittelwert als Beurteilungswert (d. h. Schwellwert) verwendet werden kann.
  • In konkretem Sinn kann es vorgesehen sein, dass, falls der Kumulationswert (Kum.-Diff.) größer als der erste Beurteilungswert und kleiner als der zweite Beurteilungswert ist, dann die Beurteilungseinheit 50 dahingehend beurteilt, dass der Motorsensor einen Fehler hat, und danach die Betriebsart des Systems in einen Notlaufbetrieb (Limp-home mode) als Notfahrtbetrieb umwandelt, während, falls der Kumulationswert größer als der erste wie auch der zweite Beurteilungswert ist, dann sie dahingehend beurteilt, dass das System eine Störung hat, und danach ein betroffenes Durchführungssignal so erzeugt und einem entsprechenden Anzeigemittel zuführt, dass die Informationen über die Störung durch ein Schallsignal oder ein visuelles Anzeigemittel für den Fahrer erkennbar angezeigt werden können.
  • Wie oben beschrieben, können mit dem Verfahren und der Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, die Informationen der im Fahrzeug eingebauten bestehenden Sensoren zur Diagnosierung eines Steuergerätfehlers oder einer Systemstörung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems verwertet werden. In konkretem Sinn, werden die auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden Modellzeitdauerwerte anstatt eines bestehenden auxiliaren Nockensensors und Zielrads zur Diagnosierung verwendet, wobei es durch das Vergleichen einer Modellzeitdauer und eines Zeitdauerwertes eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Steuergeräts miteinander beurteilt wird, ob eine Plausibilität eines Sensors geeignet ist und ob eine Systemstörung vorhanden ist oder nicht.
  • Demgemäß ist es möglich, ein kontinuierlich variables Ventilzeitdauer-System aufzubauen, welches mit einer solche Funktion versehen ist, dass ein Steuergerätfehler oder Systemfehler des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems auch ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile deutlich diagnosiert werden kann, wobei die Verwendung der separaten Bauteile, wie auxiliares Nockensensors und Zielrads, die zur Diagnosierung erforderlich waren, ausgeschlossen werden kann, woraus sich ein Effekt ergibt, dass die gesamten Herstellungskosten reduziert wird, was folglich zur Erhaltung der Konkurrenzfähigkeit im Markt führen kann.
  • In den oben erfindungsgemäß näher erläuterten Ausführungen, wurden nur die entsprechend speziellen Ausführungsbeispiele beschrieben. Jedoch sollte es nicht so verstanden werden, dass die Erfindung auf die in den näher erläuterten Ausführungen der Erfindung genannten Ausführungsformen beschränkt wird. Vielmehr sollten alle Varianten, Äquivalente bzw. Alternativen, die zum Gedanke und technischen Bereich der durch die beiliegenden Patentansprüche definierten Erfinung gehören, als in dem Umfang der Rechte dieser Erfindung eingeschlossen verstanden werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Informationssammeleinheit
    20
    Entscheidungseinheit
    30
    Berechnungseinheit zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer
    40
    Berechnungseinheit zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer
    50
    Beurteilungseinheit

Claims (13)

  1. Verfahren zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: Sammeln von Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht; Entscheiden aus den im Verfahrensschritt zum Sammeln der Informationen gesammelten Informationen darüber, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden oder nicht; Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer auf Basis einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck, wenn die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden; Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer, in dem eine aktuelle Zeitdauer aus einem Ausgangswert eines Motorsensors, der einen Drehwert eines Zeitdauer-Steuermotors für das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-System erfasst, rechnerisch ermittelt wird; Vergleichen der Zeitdauern miteinander, in dem die auf einen Einlasskrümmerdruck basierende, vorausgesagte Zeitdauer D1 und die auf einen Sensorausgang basierende Zeitdauer D2 miteinander verglichen werden; und Beurteilen ob ein Fehler des Motorsensors oder eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorhanden ist oder nicht, dadurch dass ein Kumulationswert der Differenzwerte zwischen D1 und D2, d. h. ein Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen mit einem in einer Registriereinrichtung vorgespeicherten Beurteilungswert verglichen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die im Verfahrensschritt zum Sammeln der Informationen gesammelten Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht, die Informationen darüber, ob ein im Saugrohr eingebauter Ansaugabsolutdrucksensor sowie ein Kurbelwellenwinkelgeber zum Erfassen einer Motordrehzahl normal sind oder nicht, und über eine Kraftstoffabschaltung, umfassen, und wobei, falls im Verfahrensschritt zum Entscheiden der Ansaugabsolutdrucksensor und der Kurbelwellenwinkelgeber normal sind und die Kraftstoffabschaltung aktiviert ist, dann dahingehend entschieden wird, dass die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt wurden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer, die vorausgesagte Zeitdauer auf Basis einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck mittels eines Zeitdauer-Kennfeldes, in dem die Änderungen des Einlasskrümmerdrucks in Abhängigkeit von den Änderungen der Ventilzeitdauer gespeichert sind, rechnerisch ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer eine aktuelle Zeitdauer durch einen Zeitdauer-Positionswert gemäß der Kumulation der Drehzahlen des Motors, die aus dem Ausgang des Motorsensors bekannt werden können, rechnerisch ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verfahrensschritt zum Beurteilen einen ersten Beurteilungsschritt, in dem ein Fehler des Motorsensors dadurch diagnostiziert wird, dass der Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, ersten Beurteilungswert verglichen wird, und einen zweiten Beurteilungsschritt, in dem, falls der Kumulationswert (Kum.-Diff.) den ersten Beurteilungswert überschreitet, dann eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems dadurch diagnostiziert wird, dass der Kumulationswert mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, anderen Beurteilungswert, d. h. einem zweiten Beurteilungswert verglichen wird, umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, falls als Vergleichs- und Beurteilungsergebnis des Verfahrensschritts zum Beurteilen der Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) größer als der erste Beurteilungswert und kleiner als der zweite Beurteilungswert ist, dann der Motorsensor dahingehend beurteilt wird, dass er einen Fehler hat, und danach die Betriebsart des Systems in einen Notlaufbetrieb als Notfahrtbetrieb umgewandelt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass, falls als Vergleichs- und Beurteilungsergebnis des Verfahrensschritts zum Beurteilen der Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) größer als der erste wie auch der zweite Beurteilungswert ist, dann das System dahingehend beurteilt wird, dass es eine Störung hat, und danach die Informationen über die Störung durch ein Schallsignal oder ein visuelles Anzeigemittel für den Fahrer erkennbar angezeigt werden.
  8. Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine elektronische Steuereinheit; und ein kontinuierlich variables Ventilzeitdauer-Steuergerät, das in Zusammenarbeit mit der elektronischen Steuereinheit einen Steuerwert bestimmt, und dann mittels dieses bestimmten Steuerwertes einen Zeitdauer-Steuermotor kontrolliert und so eine Welle zur Variierung der Zeitdauer steuert; wobei das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-Steuergerät eine Berechnungseinheit (40) zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer aufweist, die aus einem Ausgangswert eines Motorsensors, der einen Drehwert eines Zeitdauer-Steuermotors für das kontinuierlich variable Ventilzeitdauer-Steuergerät erfasst, eine aktuelle Zeitdauer rechnerisch ermittelt, und wobei die elektronische Steuereinheit Folgendes aufweist: eine Informationssammeleinheit (10), die die Informationen sammelt, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht; eine Entscheidungseinheit (20), die aus den von der Informationssammeleinheit (10) gesammelten Informationen darüber entscheidet, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden oder nicht; eine Berechnungseinheit (30) zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer, die dann eine vorausgesagte Zeitdauer auf Basis einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck rechnerisch ermittelt, wenn die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt werden; und eine Beurteilungseinheit (50), die die auf einen Einlasskrümmerdruck basierende, vorausgesagte Zeitdauer D1 und die auf einen Sensorausgang basierende Zeitdauer D2 miteinander vergleicht, und auch einen Kumulationswert der Differenzwerte zwischen D1 und D2, d. h. einen Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen und einen in einer Registriereinrichtung vorgespeicherten Beurteilungswert miteinander vergleicht, so dass sie beurteilt, ob ein Fehler des Motorsensors oder eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems vorhanden ist oder nicht.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die durch die Informationssammeleinheit (10) gesammelten Informationen, die dazu erforderlich sind, um zu beurteilen, ob die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems erfüllt werden oder nicht, die Informationen darüber, ob ein im Saugrohr eingebauter Ansaugabsolutdrucksensor sowie ein Kurbelwellenwinkelgeber zum Erfassen einer Motordrehzahl normal sind oder nicht, und über eine Kraftstoffabschaltung, umfassen, wobei, falls der Ansaugabsolutdrucksensor und der Kurbelwellenwinkelgeber normal sind und die Kraftstoffabschaltung aktiviert ist, dann die Entscheidungseinheit (20) dahingehend entscheidet, dass die Eintrittsbedingungen für einen Fehlerdiagnosebetrieb erfüllt wurden.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit (30) zum Berechnen einer auf einen Einlasskrümmerdruck basierenden, vorausgesagten Zeitdauer mittels eines Zeitdauer-Kennfeldes, in dem die Änderungen des Einlasskrümmerdrucks in Abhängigkeit von den Änderungen der Ventilzeitdauer gespeichert sind, eine vorausgesagte Zeitdauer auf Basis einer aktuellen Motordrehzahl und einem aktuellen Einlasskrümmerdruck rechnerisch ermittelt.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit (40) zum Berechnen einer auf einen Sensorausgang basierenden Zeitdauer durch einen Zeitdauer-Positionswert gemäß der Kumulation der Drehzahlen des Motors, die aus dem Ausgang des Motorsensors bekannt werden können, eine aktuelle Zeitdauer rechnerisch ermittelt.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilungseinheit (50) durch das Vergleichen des Kumulationswertes der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, ersten Beurteilungswert einen Fehler des Motorsensors diagnostiziert, während, wenn der Kumulationswert (Kum.-Diff.) den ersten Beurteilungswert überschreitet, dann sie durch das Vergleichen des Kumulationswertes (Kum.-Diff.) mit einem in der Registriereinrichtung vorgespeicherten, anderen Beurteilungswert, d. h. einem zweiten Beurteilungswert eine Störung des kontinuierlich variablen Ventilzeitdauer-Systems diagnostiziert.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass, falls der Kumulationswert der Zeitdauerdifferenzen (Kum.-Diff.) größer als der erste Beurteilungswert und kleiner als der zweite Beurteilungswert ist, dann der Motorsensor dahingehend beurteilt wird, dass er einen Fahler hat, und danach die Betriebsart des Systems in einen Notlaufbetrieb als Notfahrtbetrieb umgewandelt wird, während, falls der Kumulationswert (Kum.-Diff.) größer als der erste wie auch der zweite Beurteilungswert ist, dann das System dahingehend beurteilt wird, dass es eine Störung hat, und danach die Informationen über die Störung durch ein Schallsignal oder ein visuelles Anzeigemittel für den Fahrer erkennbar angezeigt werden.
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