DE102022207728A1

DE102022207728A1 - Verfahren zur Diagnose eines Ventils

Info

Publication number: DE102022207728A1
Application number: DE102022207728.8A
Authority: DE
Inventors: Sandro Bücheler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-07-27
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2024-02-01
Also published as: CN117469065A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Ventils (2), insbesondere eines Ventils (2) eines Injektors (52), wobei das Ventil (2) zwischen einem Aktor (5) und einem Raum (4) angeordnet ist, indem sich ein Fluid (8) befindet und sich zwischen dem Aktor (5) und dem Ventil (2) ein Fluid (7) befindet, welches sich in einem anderen Raum (3) befindet, und der Raum (4) mit einem Sensorelement (6) zumindest mittelbar in Verbindung steht, und der Aktor (5) auf das Fluid (7) zwischen dem Aktor (5) und dem Ventil (2) in das Fluid (7) ändernder Weise wirkt, wobei das Sensorelement (6) als Teil eines Sensors in der Lage ist, zumindest nach der Wirkung des Aktors (5) auf das eine Fluid (7) eine Wirkung auf das andere Fluid (8) zu erfassen.

Description

Stand der Technik
Beim Betrieb von Verbrennungsmotoren bzw. Brennkraftmaschinen soll immer weniger Kohlenstoffdioxid emittiert werden, so dass der Verbrauch dieser Brennkraftmaschinen immer weiter optimiert wird. Im Rahmen dieses Optimierungsvorgangs bei der Entwicklung von Brennkraftmaschinen werden zunehmend so genannte „Downsizing-Konzepte“ verfolgt. Dies bedeutet, dass die so genannte Literleistung von Brennkraftmaschinen steigt, d. h. die abgebbare Leistung der Brennkraftmaschine wird pro Liter Hubraum immer weiter gesteigert. Zudem werden diese Brennkraftmaschinen zunehmend aufgeladen betrieben, insbesondere mittels Turbolader. Bei derartig optimierten Brennkraftmaschinen treten insbesondere in Betriebspunkten hoher Last in den Brennräumen Verbrennungssituationen auf, bei denen die Verbrennungsprozesse zum Klopfen neigen. Zudem entstehen in derartigen Situationen besonders hohe Temperaturen der Abgase, so dass diese Brennkraftmaschinen hinsichtlich des Verbrauchs letztlich nicht im optimalen Betriebspunkt betrieben werden.
Eine bekannte Maßnahme zur Verringerung der Klopfneigung ist einen eigentlich optimalen Zündzeitpunkt „nach spät“ zu verlegen. Vergleicht man einen Verbrennungsvorgang in einem Betriebspunkt mit einer bestimmten Drehzahl und einer bestimmten Leistung (Drehmoment) ausgelöst durch eine Zündung zu einem bestimmten Zeitpunkt mit einem Verbrennungsvorgang in einem Betriebspunkt ausgelöst durch eine Zündung zu einem etwas späteren Zeitpunkt bei der gleichen Drehzahl bei der die gleiche bestimmte Leistung (Drehmoment) abgegeben werden soll, so stellt man fest, dass der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine bei gleicher abgerufener Leistung bei dem späteren Zündzeitpunkt steigt.
Zwecks Reduzierung der Abgastemperaturen, was beispielsweise erforderlich ist, um einen in der Abgasanlage befindlichen Katalysator vor zerstörerischen Temperaturen zu schützen, wird eine so genannte Anfettung des Gemischs durchgeführt. Dies bedeutet, dass ein Lambda als Maß des Verhältnisses von Luft und Kraftstoff auf einen Wert kleiner Eins eingestellt wird. In Vergleich mit einer Brennkraftmaschine, die in einem optimalen Betriebspunkt die gleiche Leistung erbringt, führt dies bei einem angefetteten Gemisch zu einem weiteren Mehrverbrauch.
Als eine weitere mögliche technische Maßnahme zur Verringerung der Klopfneigung und zur Senkung der Abgastemperaturen ist eine Senkung der Verbrennungstemperaturen im Brennraum vorgesehen, indem entweder direkt in einen Brennraum oder in einen Ansaugtrakt des Motors Wasser eingespritzt wird.
Eine derartige Vorrichtung zur Einspritzung von Wasser in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2019 202 392 A1 einer deutschen Patentanmeldung bekannt.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2016 200 694 A1 ist bekannt, die wasserführenden Volumina zu entleeren. Hierzu wird eine Förderrichtung der Pumpe umgekehrt, die Injektoren (Ventile) geöffnet und dadurch Wasser aus den wasserführenden Komponenten in den Behälter zurückzufördern. Wenn das Wassereinspritzsystem nach dem Abstellen des Fahrzeugs entleert wurde, also mit Luft gefüllt wurde, findet nach dem Start der Brennkraftmaschine ein Wiederbefüllen des Systems statt. Dabei muss die Pumpe und das Hydrauliksystem (Leitungen, Hochdruckspeicher (Rail) und die entsprechenden Injektoren) mit Wasser gefüllt und die im System enthaltene Luft durch die Injektoren hindurch ausgetragen bzw. ausgeblasen werden. Die enthaltene Luft muss dabei vor Beginn der aktiven Wassereinspritzung möglichst vollständig entfernt werden, da Lufteinschlüsse zu einer unerwünschten Mindermenge bei der Wasserzumessung führen können, weil unter Umständen während einer Öffnung eines Injektors bzw. Ventils nicht nur Wasser, sondern auch Luft während der Öffnungszeit des Injektors ausgetragen wird. Bei einem derartigen System zum Einbringen von Wasser in eine Brennkraftmaschine bzw. einen Brennraum ist trotz der bekannten Verfahren zum Entleeren und Wiederbefüllen des Wassereinspritzsystems problematisch, dass es vorkommen kann, dass beispielsweise im Injektor Wassertropfen verbleiben. Derartige Wassertropfen können bei entsprechenden Außentemperaturen bzw. Temperaturen um den Injektor dazu führen, dass im Injektor verbliebene Wassertropfen zu Eis werden können und den Injektor an einer solchen Stelle beschädigen können. So kann beispielsweise ein rohrförmiger Abschnitt des Injektors, in dem ein Ventilverschluss geführt wird, durch einen dort verbliebenen Wassertropfen aufreißen (platzen), so dass das Ventil des Injektors nicht mehr ordnungsgemäß geschlossen werden kann. Eine derartige dauerhafte „Nebenöffnung“ des Injektors kann zu einer mengenmäßig groben Leckage führen, so dass von einem Druckspeicher (Wasserrail) über den Injektor (das Ventil) Wasser unkontrolliert in das Saugrohr abfließen kann. Würde das Wassersystem in einem derartigen Zustand wieder befüllt werden, so erscheinen unter derartigen Umständen Leckage-Volumenströme in das Saugrohr von bis zu einem Liter Wasser pro Minute über einen einzelnen Injektor möglich. Bei einem derartigen Vorgehen ist nachteilig, dass beispielsweise bis zu diesem Zeitpunkt des Befüllens bzw. Wiederbefüllens des Wassersystems noch keine Information über einen ordnungsgemäßen bzw. nicht ordnungsgemäßen Zustand des wasserführenden Systems und damit eine eventuelle Leckage des Injektors vorliegen können. Da eine derartige Fehlererkenntnis noch nicht gegeben ist, kann ein derartiger Befüllvorgang sogar zur Zerstörung der Brennkraftmaschine führen (Wasserschlag). Eine scheinbare Plausibilisierung der Dichtheit des Wassereinspritzsystems durch Bestätigung des Erreichens eines minimalen Systemdrucks während dieses Befüllvorgangs ist jedoch nicht ausreichend, um selbst eine wesentliche Leckage eines Injektors so rechtzeitig zu erkennen, das noch geeignete Gegenmaßnahmen, wie z. B. Sperrung des Wassereinspritzsystems, Abschalten der Pumpe, getroffen werden können.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2018 205 204 551 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei stillgelegter Pumpe den Druck im Druckraum mittels des Drucksensors über einen Zeitraum zu beobachten. Aus dem Verlauf des Drucks über der Zeit wird eine Dichtheit oder Leckage des Wasser-Einspritzsystems festgestellt.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose eines Ventils, insbesondere eines Ventils eines Injektors, wobei das Ventil zwischen einem Aktor und einem Raum angeordnet ist, in dem sich ein Fluid befindet und zwischen dem Aktor und dem Ventil ein Fluid angeordnet ist bzw. sich dort befindet und der Raum mit einem Sensorelement zumindest mittelbar in Verbindung steht und der Aktor auf das Fluid zwischen dem Aktor und dem Ventil in das Fluid ändernder Weise wirkt, wobei das Sensorelement als Teil eines Sensors in der Lage ist, zumindest nach der Wirkung des Aktors auf das Fluid eine Wirkung auf ein anderes Fluid zu erfassen, hat den Vorteil, dass so ermittelt werden kann, ob durch das Ventil eine Kommunikation des Fluids zwischen dem Aktor und dem Ventil und dem Fluid in dem Raum möglich ist oder nicht. Ist eine Kommunikation möglich, erfasst also das Sensorelement als Teil eines Sensors eine Wirkung, die von dem Aktor ausgeht, so deutet dies darauf hin, dass das Ventil möglicher Weise eine irreguläre Öffnung aufweist. Eine derartige irreguläre Öffnung kann beispielsweise eine Öffnung sein, die an einem Teil des Ventils entstanden ist, indem beispielsweise ein Ventilkörper, gegen den ein Ventilelement bzw. Ventilverschluss das Ventil abdichtet, durch die erwähnte Eisbildung entstanden ist. Eine irreguläre Öffnung in dem Ventil kann auch dadurch hervorgerufen sein, dass zwischen dem Ventilverschluss und dem entsprechenden Gegenstück ein Fremdkörper eingebracht ist, der ein ordnungsgemäßes Verschließen der Ventilöffnung durch den Ventilverschluss nicht ermöglicht und so eine Kommunikation zwischen dem Fluid zwischen Ventil und Aktor durch das Ventil hindurch mit dem Fluid in dem Raum möglich ist. An dieser Stelle sei erwähnt, dass sich das Ventil lediglich dazu eignen muss eine Kommunikation zwischen einem Raum und einem anderen Raum zwischen dem Ventil und dem Aktor zu ermöglichen. Diese Anordnung kann beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine verwendet sein, bei der das Ventil eine Zufuhr von Wasser in ein Organ einer Brennkraftmaschine ermöglicht. Ein Organ einer Brennkraftmaschine kann dabei beispielsweise ein so genanntes Saugrohr sein. Das Organ kann im Grunde genommen auch ein Brennraum eines Zylinders der Brennkraftmaschine sein. Je nach Gestaltung der Vorrichtung, an der dieses Verfahren angewendet werden soll, kann es sich bei dem Fluid bzw. den Fluiden nur um gasförmige Fluide handeln, so dass der Aktor auf ein gasförmiges Fluid wirkt und in dem Raum ebenfalls ein gasförmiges Fluid angeordnet ist. Damit würde ein gasförmiges Fluid durch das Ventil hindurch mit einem anderen gasförmigen Fluid in dem Raum kommunizieren. Im Prinzip könnte zwischen dem Ventil und dem Aktor auch ein flüssiges Fluid angeordnet sein, welches mit einem flüssigen Fluid in dem Raum durch das Ventil hindurch kommuniziert oder eben nicht kommuniziert. Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass zwischen dem Ventil und dem Aktor ein flüssiges Fluid angeordnet ist und in dem Raum ein gasförmiges Fluid angeordnet ist, so dass das flüssige Fluid durch das Ventil hindurch mit dem gasförmigen Fluid kommuniziert oder nicht kommuniziert. Es ist damit grundsätzlich auch möglich, dass zwischen dem Ventil und dem Aktor ein gasförmiges Fluid angeordnet ist und in dem Raum ein flüssiges Fluid, so dass das gasförmige Fluid durch das Ventil hindurch mit dem flüssigen Fluid kommuniziert oder eben nicht kommuniziert. Im Falle dessen, dass es sich bei dem Ventil um ein Element eines Injektors einer Brennkraftmaschine handelt, welches beispielsweise zum Einspritzen von Wasser geeignet bzw. dazu vorgesehen ist, kann es sich bei den Fluiden beiderseits des Ventils im noch unbefüllten Zustand der Volumina um Luft handeln.
Beim erwähnten Aktor handelt es sich grundsätzlich um ein Antriebselement, welches dazu geeignet ist, das Fluid zwischen dem Ventil und dem Aktor derartig zu beeinflussen, dass sich das Fluid verändert. Dieser Aktor könnte in allgemeiner Form ein Gas- oder Flüssigkeitsantriebselement sein, beispielsweise ein Propeller, der beispielsweise ein Lüfter ist, oder hydrodynamisches Antriebselement, wie beispielsweise eine Schraube oder ein Kolben. Der Aktor kann im Falle dessen, dass das Verfahren in einer Brennkraftmaschine ausgeübt wird, beispielsweise auch ein Kolben in einem Zylinder der Brennkraftmaschine sein. Bei dem Aktor handelt es sich beispielsweise um einen Aktor, der außerhalb des Injektors bzw. Ventils angeordnet ist. Bei dem Raum, der mit dem erwähnten Sensorelement zumindest mittelbar in Verbindung steht, handelt es sich beispielsweise um einen Hohlraum, der beispielsweise Teil eines so genannten Wasserrails ist, der alternativ auch als Hochdruckwasserspeicher bzw. Druckwasserspeicher bzw. Wasserspeicher bezeichnet werden kann.
Wie bereits erwähnt, kann das sich zwischen dem Aktor und dem Ventil befindende bzw. dort angeordnete Fluid in einem allgemeinen Raum angeordnet sein. Dieser Raum kann beispielsweise bei einem Verbrennungsmotor ein so genanntes Saugrohr sein. Das erwähnte Sensorelement kann beispielsweise einen Teil der Oberfläche des Raums zu dem Fluid in dem Raum sein. Hierzu kann beispielsweise durch eine Öffnung in einer Raumhülle ein Stift hineinragen, der in dem Raum als Sensorelement eine Wirkung in dem Raum, beispielsweise Druck, aufnimmt. Das Sensorelement könnte auch an einer Außenseite der Raumhülle anliegen und somit beispielsweise mittelbar Veränderungen des Raumkörpers, die stellvertretend für eine Wirkung des Aktors auf das Fluid in dem Raum sind, erfassen. Eine Wirkung des Aktors auf das Fluid wirkt derartig, dass das Fluid verändert wird. Dabei kann das Fluid beispielsweise in seiner Dichte verändert werden, indem es komprimiert oder entspannt wird. Dabei kann durch das Fluid eine oder mehrere Druckwellen hindurchgehen, so dass sich die Dichte über einen betrachteten Weg über die Zeit verändert. Die das Fluid ändernde Weise kann auch dadurch bewirkt werden, indem der Aktor lediglich eine einfache Kompression oder eine einfache Entspannung vornimmt. Für den Fall, dass es sich um ein Verfahren handelt, welches an einer Brennkraftmaschine ausgeübt wird, ist vorgesehen, dass so genannte Einlassventile zwischen einem Brennraum und einem Saugrohr zumindest teilweise geöffnet sein müssen, falls der Aktor ein sich bewegender Kolben im Zylinder ist. Das Sensorelement soll zumindest nach der Wirkung des Aktors auf das eine Fluid in der Lage sein, eine Wirkung auf das andere Fluid zu erfassen. Das Sensorelement kann demnach auch schon vorher und theoretisch in der Lage sein, eine Wirkung auf das Fluid in dem Raum zu erfassen. Da das Sensorelement zumindest nach der Wirkung hierzu in der Lage sein soll, ist insbesondere vorgesehen, dass dies beispielsweise auch während und vor der Wirkung möglich ist. Es kann auch möglich sein, dass eine Wirkung des Aktors bereits beendet wurde, aber noch Nachwirkungen in dem Fluid in dem Raum wirken oder zwischen dem Ventil und dem Aktor wirken, also beispielsweise abklingende Wellen im Fluid bzw. in den Fluiden erfasst werden.
Durch das Verfahren ist damit grundsätzlich möglich, eine auf das Fluid in dem Raum bewirkte Wirkung zu erfassen, sofern das Ventil eine Kommunikation mit dem Fluid zwischen dem Aktor und dem Ventil ermöglicht, insbesondere wenn das Ventil eine irreguläre Öffnung, d. h. Leckage, aufweist. Durch das Verfahren ist es aber auch möglich festzustellen, dass das Sensorelement nach der Wirkung des Aktors zwar in der Lage ist eine Wirkung auf das Fluid zu erfassen, aber keine Änderung im Fluid im Raum erfasst, weil dieses Fluid keine Änderung erfährt. Im letztgenannten Fall bedeutet dies, dass das Ventil keine irreguläre Öffnung, d. h. keine Leckage aufweist.
Dementsprechend ist es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung möglich, dass eine Wirkung des Aktors auf das eine Fluid, welches zwischen dem Ventil und dem Aktor angeordnet ist, durch das Ventil auf das andere Fluid übertragen und so auf das andere Fluid eine Wirkung bewirkt wird. Eine Übertragung einer Wirkung durch das Ventil hindurch kann hier beispielsweise umfassen, dass entweder in einem Dichtspalt des Ventils eine Wirkung übertragen wird oder beispielsweise durch eine andere Undichtigkeit, wie beispielsweise einen Riss bzw. einen irregulären Durchlass an einem Ventilelement, eine Kommunikation durch das Ventil hindurch ermöglicht. Eine Wirkung des Aktors auf das eine Fluid in dem Raum kann beispielsweise, je nach Druckverhältnis, ein Zufluss von Fluid in den Raum oder ein Abfluss von Fluid sein. Die Wirkung des Aktors kann auch die bereits erwähnte Druckänderung sein.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung soll die auf das andere Fluid bewirkte Wirkung auf das Sensorelement wirken. Das Sensorelement soll diese Wirkung empfangen. Die Wirkung kann dabei beispielsweise eine Druckerhöhung oder Druckerniedrigung auf das Sensorelement sein, welches dann als Drucksensorelement ausgebildet wäre. Ganz allgemein könnte die Wirkung auch eine Temperaturerhöhung oder Temperaturerniedrigung auf das Sensorelement sein, welches dann als Temperatursensorelement ausgebildet wäre.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Sensorelement ein Signal an eine Empfangseinheit leitet und aus dem Signal auf eine Öffnung im Ventil geschlossen wird. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung können unterschiedliche, durch den Aktor bewirkte Druckänderungen, zwischen dem Ventil und dem Aktor in dem Raum festgestellt werden, wonach beispielsweise eine Druckänderung in dem Raum mit der durch den Aktor bewirkten Druckänderung korreliert und/oder eine durch den Aktor bewirkte Druckänderung mit einer identischen Druckänderung in dem Raum korreliert und/oder eine durch den Aktor bewirkte Druckänderung in dem Raum eine Druckänderung mit geringerer Amplitude bewirkt und/oder die Druckänderung zwischen dem Ventil und dem Aktor derart mit einer Druckänderung in dem Raum korreliert, dass diese gegenüber der Druckänderung zwischen dem Ventil und dem Aktor einen Druckversatz aufweist. Bei dem erwähnten Druckversatz handelt es sich insbesondere um einen zeitlichen Druckversatz. Alternativ bzw. zusätzlich kann es sich um einen Druckversatz in der Höhe des Drucks handeln. Ein Vorteil bei dem Erkennen einer entsprechenden Druckänderung in dem Raum liegt darin begründet, dass aus der Art der Druckänderung auf die Art der irregulären Öffnung im Ventil geschlossen werden kann bzw. könnte.
Handelt es sich um eine identische Druckänderung, so kann dabei beispielsweise darauf geschlossen werden, dass es sich um eine verhältnismäßig große Öffnung im Ventil handelt. Eine verhältnismäßig große Öffnung kann dadurch gegeben sein, dass der Verschluss des Ventils nicht geschlossen ist, weil zwischen dem Gegenstück und dem Verschluss ein Objekt, beispielsweise ein Span oder eine sonstige Verschmutzung abgelagert ist. Handelt es sich bei der Druckänderung in dem Raum um eine Druckänderung mit einer geringeren Amplitude als der Amplitude der Druckänderung, welche durch den Aktor direkt bewirkt wird, so kann dies beispielsweise darauf deuten, dass in dem Ventil eine nur sehr kleine irreguläre Öffnung vorhanden ist, die durch einen Effekt der Überströmung mit einer gewissen Dämpfung eine geringere Amplitude bewirkt.
Ein Druckversatz zeitlicher Art kann auf Dämpfungseffekte zurückgeführt werden, die durch die Überströmung durch die Öffnung entstehen (Zwischenfall zwischen sehr großer Öffnung und keiner Öffnung). Ein Versatz im absoluten Wert des Sensors, z. B. Druckwert, nach oben oder unten, könnte von einem Offset des (Druck-)Sensors herrühren.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann eine durch den Aktor bewirkte Druckänderung zwischen dem Ventil und dem Aktor mit einer Druckänderung in dem Raum korrelieren, die verzögert stattfindet und/oder die zu einem geglätteten Druckabfall in dem Raum führt.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird in dem Raum eine Druckänderung mit einer anderen Frequenz bewirkt als die Druckänderung zwischen dem Ventil und dem Aktor als Frequenz aufweist. Eine derartige Änderung der Frequenz kann durch eventuelle Überlagerungen von auftretenden Druckwellen aufgrund von Reflexionen oder sich periodisch ausbildenden und ablösenden Turbulenzen bei den Überströmvorgängen auftreten. Dies kann sich auch bei mehreren undichten Ventilen einstellen. Dies hat den Vorteil, dass bei Beachtung dieser Eigenschaft, der umgesetzte Algorithmus zur Erkennung der Leckage robuster wäre.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird im Rahmen des Verfahrens festgestellt, dass eine durch den Aktor bewirkte Druckänderung zwischen dem Ventil und dem Aktor in dem Raum zu einem Druckverlauf führt, der zeitverzögert, geglättet, mit geringerer Amplitude und druckversetzt verläuft.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt des Verfahrens stellt das Sensorelement keine Wirkung auf das andere Fluid fest bzw. erfasst keine Wirkung, weil das Ventil dicht ist. Das Erfassen dieses Zustands führt dazu, dass ein positiver Zustand des Ventils festgestellt wird, weil sich das Ventil in einer Art und Weise verhält, die einem Ventil entspricht, welches technisch in Ordnung ist. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist verfahrensgemäß vorgesehen, dass ein Unterschied zwischen einer Druckeigenschaft im Raum und einer Druckeigenschaft zwischen dem Ventil und dem Aktor mit einem Schwellwert verglichen wird. Dies hat den Vorteil, dass eine Abweichung, bzw. ein Unterschied zwischen der Druckeigenschaft im Raum und der Druckeigenschaft zwischen dem Ventil und dem Aktor größenmäßig bewertet werden kann. Weist beispielsweise die Druckeigenschaft zwischen dem Ventil und dem Aktor eine gewisse Größe auf, so kann beispielsweise über den Schwellwert entschieden werden, ob der Unterschied zur Druckeigenschaft im Raum klein genug ist (im Sinne von „nicht kleiner als“), um auf eine Beschädigung des Ventils zu schließen bzw. auf einen irregulären Offenstand des Ventils zu schließen. Das Ventil könnte beispielsweise auch durch Abnutzung eine geringfügige Beeinflussung der Druckeigenschaft im Raum durch den Aktor ermöglichen. Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist vorgesehen, dass ein so genannter Druckoffset des Sensorelements berücksichtigt wird. Ein Druckoffset entspricht einem ermittelten „Druckaufsatz“, d. h. eine Druckdifferenz, die technisch bedingt zur Ermittlung eines Drucks führt, der um diesen Druckoffset höher erscheint als der Druck tatsächlich ist. Führt beispielsweise die Tätigkeit des Aktors dazu, dass eine Verringerung des Drucks zwischen Ventil und Aktor zwar zumindest teilweise auf den Raum übertragen wird, aber ein erwähnter Druckoffset bei der Ermittlung des Drucks im Raum berücksichtigt wird, so führt der Druckunterschied zwischen dem Raum und dem Ort zwischen Aktor und Ventil zu einem im Endeffekt zu hohem Druckunterschied. Eine Nichtberücksichtigung des Druckoffsets würde demzufolge zu einer Bewertung eines Ventils führen, die fehlerhaft sein kann, da tatsächlich undichte Ventile als dicht erkannt würden. Wird vor dem Wirken des Aktors ein Druck im Raum und ein Druck zwischen dem Ventil und dem Aktor ermittelt, so kann vorteilhafter Weise der eben erwähnte Druckoffset ermittelt werden. Ist durch technische Einrichtungen bestimmungsgemäß vorgesehen, dass vor dem Wirken des Aktors in dem Raum der Umgebungsdruck herrscht und zwischen dem Ventil und dem Aktor ebenfalls der Umgebungsdruck herrschen soll, so kann insbesondere unter der Voraussetzung, dass ein Druck zwischen dem Ventil und dem Aktor zutreffend bestimmt wird, eine Größe des Fehlers der Druckbestimmung im Raum, insbesondere der erwähnte Druckoffset, bestimmt werden. Vorzugsweise wird aus diesen beiden Drücken ein Wert für einen Druckoffset ermittelt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, ein zeitliches Integral einer Differenz der Drücke im Raum und dem Druck zwischen dem Ventil und dem Aktor zu ermitteln. Dies hat den Vorteil, dass über einen längeren Zeitraum die jeweiligen Drücke beobachtet werden und somit zeitliche Verzögerungen einer physikalischen Rückwirkung auf den Druck im Raum durch eine Integration mitberücksichtigt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, einen zeitlichen Verlauf der Wirkung des Aktors auf den Raum zwischen dem Aktor und dem Ventil und einen zeitlichen Verlauf der Wirkung des Aktors auf den Raum zu ermitteln und aus ermittelten Eigenschaften auf einen Grad einer Korrelation der zeitlichen Verläufe zu schließen. Ein derartiges Vorgehen hat den Vorteil, dass damit eine bzw. die in den zeitlichen Verläufen abgebildeten Dynamiken zum Abgleich beider Druckverläufe zur Ermittlung eventuell vorhandener Korrelationen zu ermöglichen. Ganz besonders ist vorgesehen, einen Grad einer Korrelation der zeitlichen Verläufe mittels maschinellen Lernens zu ermitteln. Dies schafft die Möglichkeit einen nicht ohne weiteres erkennbaren Einfluss des Aktors auf den Raum jenseits des Ventils zu erkennen. Wird ein solcher Einfluss erkannt, kann beispielsweise ein eindeutiger Analysewert ausgegeben werden, der beispielsweise für das Bestehen eines Einflusses oder eines Nichtbestehen eines Einflusses steht, so dass auf „undicht“ oder „dicht“ entschieden werden kann.
Des Weiteren ist ein Computerprogramm vorgesehen, das ausgebildet ist, alle Schritte eines der vorstehend erwähnten Verfahren auszuführen oder welches derart programmiert ist, dass es ein Verfahren nach einem der vorgestellten Verfahren ausführt, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird. Des Weiteren ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem das erwähnte Computerprogramm gespeichert ist bzw. dass auf ihm das Computerprogramm zur Anwendung in einem der vorgenannten Verfahren abgespeichert ist. Zudem ist ein Steuergerät vorgesehen, welches ausgebildet ist, alle Schritte eines der vorgenannten Verfahren auszuführen bzw. das zur Anwendung in einem der vorgenannten Verfahren programmiert ist.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, an der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden soll,
2 ein Verfahren,
3 eine zweite Ausführung einer Vorrichtung, an der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeübt werden soll,
4 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Fluid führenden bzw. Wasser führenden System,
5 in schematischer Art und Weise die Brennkraftmaschine,
6 einen Signalverlauf bzw. Druckverlauf über die Zeit gemäß unterschiedlicher Szenarien für ein Ventil des Fluid führenden bzw. Wasser führenden Systems,
7 bis 17 verschiedene Beispiele für Druckverläufe,
18 bis 24 verschiedene Beispiele für Diagnosen an Hand von Beispielen von Druckverläufen,
25 ein Beispiel für ein neuronales Netz.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 dargestellt, an der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden soll. Die Vorrichtung 1 weist ein Ventil 2 auf, welches sich zwischen einem Raum 3 und einem Raum 4 befindet. Der Raum 3 befindet sich zwischen dem Ventil 2 und einem Aktor 5. Der Raum 4 befindet sich zwischen dem Ventil 2 und einem Sensorelement 6. Die hier schematisch dargestellte Vorrichtung 1 kann beispielsweise Teil einer hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine sein. Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 kann in verschiedene Betriebszustände versetzt sein. Das dargestellte Ventil 2 kann beispielsweise bestimmungsgemäß offen sein und es kann ebenso bestimmungsgemäß geschlossen sein. Ist das Ventil 2 bestimmungsgemäß offen, so ist es möglich, dass der Raum 3 und der Raum 4 miteinander kommunizieren, so dass beispielsweise ein im Raum 3 befindliches Fluid 7 zu einem Fluid 8 im Raum 4 transportiert werden kann. Ein solcher Transport durch das bestimmungsgemäß offene Ventil 2 ist genauso auch in die andere Richtung möglich: das Fluid 8 kann durch das offene Ventil in den Raum 3 zu dem Fluid 7 transportiert werden bzw. dorthin eindringen. Die hier dargestellte Vorrichtung kann beispielsweise dazu vorgesehen sein, nach dem Befüllen des Raums 4 mit dem Fluid 8 durch eine hier nicht dargestellte Zuleitung, bei einem offenen Ventil 2 das Fluid 8 zumindest teilweise in einen bzw. den Raum 3 einzubringen. Es ist dann beispielsweise vorgesehen, dass das Fluid 7 und auch das Fluid 8 aus dem Raum 3 in Richtung zu bzw. in den Aktor 5 eingebracht werden.
Das hier erwähnte Ventil 2 kann ordnungsgemäß offen und ordnungsgemäß geschlossen sein, da aufgrund der vorgesehenen Ansteuerung des Ventils 2 dieses geöffnet oder geschlossen wird. Ein dritter, irregulärer, d. h. nicht beabsichtigter, Betriebszustand dieses Ventils 2 kann beispielsweise dadurch begründet sein, dass sich zwischen hier nicht dargestellten Dichtkonturen des Ventils 2 beispielsweise ein Fremdkörper befindet, der beispielsweise ein Span aus der Fertigung eines an dieses System angeschlossenen Teils oder eines Teils dieses Systems ist. Dieses Ventil 2 kann jedoch auch aufgrund eines anderen Fremdkörpers - wie beispielsweise „Schmutz“ - nicht ordnungsgemäß verschlossen sein, so dass dieses Ventil leckt. Ein weiterer nicht ordnungsgemäßer Zustand des Ventils kann sich beispielsweise dadurch eingestellt haben, in dem beispielsweise das Fluid 8, welches aufgrund niedriger Umgebungstemperaturen erstarrt ist, beispielsweise im Ventil aufgrund Ausdehnung eine unzulässig hohe Kraft ausgeübt hat und dadurch beispielsweise einen Schaden des Ventils 2 erzeugt hat. Ein solcher Schaden kann beispielsweise durch einen Riss begründet sein.
Mit dem nachfolgend beschriebenen Verfahren, 2, kann ein Zustand des Ventils 2 diagnostiziert werden. Der Aktor 5 wirkt hierbei in einem Schritt S1 auf das Fluid 7 zwischen dem Aktor 5 und dem Ventil 2 derartig ein, dass sich das Fluid 7 ändert. Das Fluid 7 wird dabei beispielsweise in seiner Dichte verändert, d. h. das Fluid 7 wird beispielsweise komprimiert oder entspannt. Der Aktor 5 ist dabei als allgemeines Antriebselement ausgeführt, das beispielsweise als Kolbenmaschine oder als Lüfter ausgeführt ist. Als solches Antriebselement kann der Aktor 5 im Fluid 7 beispielsweise Druckwellen erzeugen, die durch den Raum 3 hindurch wandern und je nach Zustand des Ventils 2 (offen, geschlossen, undicht, d. h. leckend) dazu führen, dass das angetriebene Fluid 7 durch das Ventil 2 nicht hindurch bringt (geschlossen) oder hindurchdringt und dann das Fluid 8 beeinflusst. Im erstgenannten Fall (Ventil 2 offen) wird das Sensorelement 6 als Teil eines hier nicht in Gänze dargestellten Sensors in der Lage sein - zumindest nach einer Wirkung des Aktors 5 auf das eine Fluid 7 - eine Wirkung auf das andere Fluid 8 zu erfassen (Schritt S2). Ist das Sensorelement 6 beispielsweise Teil eines Drucksensors, so ist das Sensorelement 6 in der Lage eine Druckwirkung auf das andere Fluid 8 zu erfassen. Ist im Rahmen der Ausübung des Verfahrens das Ventil 2 geschlossen, so ist das Sensorelement 6 nicht in der Lage eine Wirkung des Aktors 5 auf das eine Fluid 7 zu erfassen, da keine Wirkung auf das andere Fluid 8 übertragen wird (keine Kommunikation zwischen den Räumen 3, 4). Überträgt das Ventil 2 eine Wirkung auf das Fluid 8, so ist vorgesehen, dass die Wirkung auf das Sensorelement 6 wirkt und dementsprechend empfangen bzw. gefühlt wird. Das Sensorelement 6 leitet dann vorzugsweise ein Signal an eine Empfangseinheit 9. Aus dem Signal kann dann auf eine Öffnung im Ventil 2 geschlossen werden (Schritt S3). Das Signal ist im Übrigen besonders bevorzugt ein elektrisches Signal, das in der Empfangseinheit 9 oder einer weiteren Einheit, beispielsweise einem Steuergerät, aufbereitet und/oder analysiert wird.
In 3 ist eine zweite Ausführung einer Vorrichtung 1 dargestellt, an der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeübt werden soll. Die Vorrichtung 1 nach 3 unterscheidet sich von der Vorrichtung 1 nach 1 dadurch, dass zwischen dem Raum 3 und dem Aktor ein weiteres Ventil 10 angeordnet ist. Während bei der Vorrichtung 1 nach der 1 der Aktor 5 genauso wie bei der Vorrichtung 1 nach 3 ausgeführt sein kann, ist in 3 der Aktor 5 tatsächlich beispielhaft als Kolbenmaschine ausgeführt, die einen Kolben 11 aufweist. Das Ventil 10 kann dabei offen oder geschlossen sein. Bei der Diagnose dieser Vorrichtung 1, und hier des Ventils 2, ist zur Bestimmung einer Wirkung auf das Fluid 8 im Raum 4 vorgesehen, dass der Aktor 5, hier mit seinem Kolben 11, durch das geöffnete Ventil 10 hindurch eine Wirkung auf das Fluid 7 bewirkt, so dass sich dieses ändert. Wie bereits zum Ausführungsbeispiel nach 1 beschrieben, findet dann eine Übertragung der Wirkung des Aktors 5 mittels des Fluids 7 auf das Fluid 8 statt (Ventil 2 offen oder leckend) oder nicht statt (Ventil 2 geschlossen).
4 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug 12 mit einer Brennkraftmaschine 13 und einem Fluid führenden bzw. Wasser führenden System 16. Dieses Kraftfahrzeug 12 weist als Antrieb eine Brennkraftmaschine 13 auf, die hier ebenfalls in stark schematischer Weise dargestellt ist. Diese Brennkraftmaschine weist eine Vorrichtung 1 auf, die hier als Wassereinspritzsystem ausgeführt ist. Dieses Wassereinspritzsystem bzw. diese Vorrichtung dient dazu, in verschiedenen Betriebssituationen der Brennkraftmaschine 13 nötigenfalls auf die dort ablaufende Verbrennung Einfluss zu nehmen. Diese Vorrichtung 1 bzw. das Wassereinspritzsystem weist einen Tank 19 auf, der hier als Wasserspeicher dient. Zudem weist diese Vorrichtung 1 eine Fördereinrichtung 22 und die Vorrichtung 1 auf, die als Einspritzeinrichtung ausgeführt ist. Zwischen dem Tank 19 und der Vorrichtung 1 befindet sich als ein Teil der Fördereinrichtung 22 eine Wasserpumpe 28. Die Wasserpumpe 28 bzw. deren Fördereinheit ist durch einen Motor 30 antreibbar. In einem Abschnitt der Förderleitung 33 zwischen dem Tank 19 und der Wasserpumpe 28 befindet sich - im Tank 19 - ein Filter 36 (Vorfilter). Zwischen dem Filter 36 und der Wasserpumpe 28 befindet sich ein Teil eines - hier elektrisch betätigten - Absperrventils 39. Dieses Absperrventil 39 hat zwei verschiedene Schaltstellungen. In der in 4 dargestellten Schaltstellung ist dieses Absperrventil 39 in der Position „Absperren“. In der anderen Schaltposition dient das Absperrventil 39 dazu, die Förderleitung 33 durchgängig zuschalten („Durchgang offen“). Dies ermöglicht das Fördern von Fluid 8 (Wasser) aus dem Tank 19 durch das Absperrventil 39 und die Wasserpumpe 28 hindurch zu der Vorrichtung 1 (Einspritzvorrichtung). Parallel zu dem Strang der Förderleitung 33, der zwischen der Wasserpumpe 28 und dem Tank 19 verläuft, befindet sich ein paralleler Strang der Förderleitung 33. Dieser Strang der Förderleitung 33 ist durch einen T-Anschluss 40 an den Strang der Förderleitung 33 zwischen der Wasserpumpe 28 und der Vorrichtung 1 angebunden. Dieser Strang der Förderleitung 33 dient für den Fall, dass der Wasserdruck in der Förderleitung 33 einen Solldruck erreicht hat, als eine Art Überlauf. Um diesen Solldruck im Wesentlichen aufrechtzuerhalten, pumpt die Wasserpumpe 28 stetig weiter. Wird dabei beispielsweise durch die Vorrichtung 1 jedoch kein Wasser (Fluid 8) in die Organe der Brennkraftmaschine 13 eingespritzt, wird das geförderte Fluid 8 von der Wasserpumpe 28 ggf. über den T-Anschluss-Anschluss 40 in den Tank 19 zurückgefördert. Dabei passiert dieses zurückgeförderte Wasser bzw. Fluid 8 beispielsweise zunächst eine so genannte Blende 42 und danach ein Rückschlagventil 44, um dann schließlich in den Tank 19 zurückzufließen. Die Vorrichtung 1 weist einen so genannten Hochdruckspeicher auf, der dem zu den 1 und 3 bereits erwähnten Raum 4 entspricht (Wasser-Rail). Dieser Raum 4 wird durch die Förderleitung 33 befüllt. Ein Druck bzw. Wasserdruck in diesem Hochdruckspeicher (Raum 4) wird durch eine Druckbestimmungseinrichtung (Sensorelement 6) überwacht. Von diesem Hochdruckspeicher (Raum 4) ausgehend, werden Injektoren 52 mit ihren Ventilen 2 mit Fluid 7, 8 (Wasser) versorgt. Eine Anzahl an Ventilen 2 entspricht bei einem eine Zylinderbank aufweisenden Reihenmotor (Vierzylinder, Fünfzylinder, Sechszylinder, ...) typischer Weise der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine 13. Bei einem Motor bzw. einer Brennkraftmaschine 13 mit mehreren Zylinderbänken und einem Hochdruckspeicher je Zylinderbank entspricht die Anzahl der Ventile 2 typischer Weise der Anzahl der Zylinder einer Zylinderbank.
In 5 ist in schematischer Art und Weise die Brennkraftmaschine 13 dargestellt. In dieser 5 ist ein Zylinder 55 gezeigt. In diesem Zylinder 55 gleitet ein Kolben 11. Dieser Kolben 11 ist mittels eines Pleuels 61 an einer hier nicht dargestellten Antriebswelle der Brennkraftmaschine 13 angelenkt. Die Antriebswelle kann dabei eine Kurbelwelle sein. Oberhalb des Kolbens 11 - und damit zwischen dem Kolben 11 und einer Zylinderabdeckung 63 - befindet sich ein Brennraum 65. Die Zylinderabdeckung 63 weist hier unter anderem einen typischen Zylinderkopf auf, der den Brennraum 65 abschließt, aber auch beispielsweise andere Elemente, wie eine so genannte Ventilhaube. In diesem Ausführungsbeispiel ist in der Zylinderabdeckung 63 (Zylinderkopf) eine Einspritzdüse 68 eingesteckt, die in diesem Fall Kraftstoff direkt in den Brennraum 65 einspritzt bzw. einspritzen kann. Einlassseitig ist der Brennraum 65 mittels eines Einlassventils 70 verschlossen, welches im Ausführungsbeispiel nach 3 beispielsweise dem Ventil 10 entsprechen kann. Auslassseitig ist der Brennraum 65 mittels eines Auslassventils 72 verschlossen. Strömungsaufwärts (Ansaugluft) vom Brennraum 65 befindet sich ein Einlassrohr 75 (beispielsweise auch als Saugrohr bezeichnet), über das bei geöffnetem Einlassventil 70 Luft in den Brennraum 65 angesaugt wird. Überdies befindet sich im Einlassrohr 75 des Weiteren eine Drossel 78. An dem Einlassrohr 75 ist des Weiteren der bereits erwähnte Injektor 52 angebracht (Einspritzdüse für Wasser), der das erwähnte Ventil 2 aufweist. Dieser Injektor 52 ist so ausgerichtet, dass dieser während des Betriebs der Brennkraftmaschine 13 in die Lage versetzt ist, das Wasser bzw. das Fluid 7 in das Einlassrohr 75 (entspricht Raum 3 nach den 1 und 3) einspritzen zu können. Je nach Ausführung dieser Brennkraftmaschine 13 ist im Zylinderkopf bzw. der Zylinderabdeckung 63 noch eine Glühkerze (nicht dargestellt) angeordnet, die im Falle einer Ausführung als Selbstzündungsmotor/Dieselmotor im noch kalten Zustand der Brennkraftmaschine 13 für ein sicheres Entzünden eines Gemischs aus Kraftstoff und Luft im Brennraum 65 dient. Ist die Brennkraftmaschine 13 als Fremdzündungsmotor ausgebildet (Benzinmotor), so ist in der Zylinderabdeckung 63 typischer Weise eine Zündkerze angebracht, mittels der das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 65 entzündet wird. Nach dem Entzünden des Kraftstoff-Luft-Gemischs wird Dieses über eine durch das Auslassventil 72 freigegebene Öffnung als Abgas in ein Auslassrohr 80 ausgelassen. Über dieses Auslassrohr 80 strömt das Abgas in eine hier nicht dargestellte Anlage zur Konvertierung der Abgase.
Die bereits erwähnten Verfahren bzw. Verfahrensschritte S1, S2 und S3, welche zu den in den 1 und 3 beschriebenen Vorrichtungen angewendet werden, finden ohne Weiteres auch Anwendung bei dem Ausführungsbeispiel nach den 4 und 5.
So weist ein jeder Injektor 52 ein Ventil 2 auf, als Aktor 5 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den 4 und 5 die Brennkraftmaschine 13 mit ihrem zumindest einen sich auf- und abbewegenden Kolben 58 vorgesehen, der Raum 4 entspricht bei dem Ausführungsbeispiel nach den 4 und 5, dem Hochdruckspeicher 46, in dem sich vor dem Befüllen des Hochdruckspeichers 46 statt Wasser zunächst ein Gas als Fluid 8 befindet, das zumindest größtenteils aus Luft besteht. Des Weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Raum 3 als Einlassrohr 75 bzw. Saugrohr ausgeführt, so dass auch hier zwischen dem Aktor 5, ausgeführt als Kolben 58, und dem Ventil 2, integriert in den Injektor 52, sich ein Fluid 7, nämlich Luft, welches sich in dem anderen Raum 3, hier ausgeführt als Einlassrohr 75 bzw. Saugrohr, befindet. Der Raum 4, hier ausgeführt als Hochdruckspeicher 46, ist ebenfalls mit einem Sensorelement 6 zumindest mittelbar in Verbindung stehend. Zumindest derartig in einer Wirkverbindung stehend, dass dieses Sensorelement 6, eine Eigenschaft des Fluids im Raum 4 bzw. Hochdruckspeicher 46 aufnehmen kann. Wird die Brennkraftmaschine 13 nach dem Ausführungsbeispiel nach 4 und 5 durch ein Antriebselement, wie beispielsweise einen Anlasser (Einspuranlasser, Kurbelwellenstarter oder sonstiges Antriebselement) in bekannter Weise angelassen, d. h. angedreht, so wird der Aktor 5, d. h. hier der Kolben 11 in eine Hin- und Herbewegung im Zylinder 55 versetzt. In Situationen, in denen ein Einlassventil 70 geöffnet ist, versetzt dieser Aktor das Fluid 7 zwischen dem Kolben 11 und dem Ventil 2 (hier im Injektor 52), so dass auch hier der Aktor 5 auf das Fluid 7 zwischen dem Aktor 5 und dem Ventil 2 in das Fluid 7 ändernder Weise wirkt. Durch beispielsweise eine Abwärtsbewegung eines Kolbens 11 wird ein Luftdruck sowohl im Brennraum 65 als auch im Raum3 (Einlassrohr) abgesenkt, so dass dieser abgesenkte Luftdruck vor dem Ventil 2 im Injektor 52 wirkt. Wird der Kolben 11 als Aktor in Richtung oberer Totpunkt bewegt, so wird ein Luftdruck im Brennraum 65 bzw. Einlassrohr 75 wieder erhöht, so dass sich auch ein Luftdruck vor dem Ventil 2 im Injektor 52 wieder erhöht. Gemäß dem hier vorgesehenen Verfahren ist vorgesehen, dass das Sensorelement 6 als Teil eines Sensors in der Lage ist, zumindest nach der Wirkung des Aktors 5 (Kolben 11) auf das eine Fluid 7 eine Wirkung auf das andere Fluid 8 im Hochdruckspeicher 46 zu erfassen. Ist das Ventil 2 durch den bereits zuvor erwähnten Span oder einen sonstigen Gegenstand in einer Verschlussfuge des Ventils 2 geöffnet, so wird eine Wirkung (Senkung eines Luftdrucks, Erhöhung eines Luftdrucks) des Aktors Kolben 11 auf das eine Fluid 7 durch das Ventil 2 hindurch auf das andere Fluid 8 übertragen und somit auf das andere Fluid 8 eine Wirkung bewirkt, nämlich Erhöhung des Luftdrucks oder Senkung des Luftdrucks. Dabei ist vorgesehen, dass diese Wirkung, Erhöhung oder Senkung des Luftdrucks, auf das Sensorelement 6 wirkt. Es ist dabei vorgesehen, dass das Sensorelement 6 ein Signal an eine Empfangseinheit, hier Empfangseinheit 53, leitet und aus dem Signal auf eine Öffnung im Ventil 2 geschlossen wird.
In 6 ist dargestellt, wie ein Signalverlauf bzw. Druckverlauf ps über die Zeit, beginnend mit dem Zeitpunkt tign, zu dem die Zündung der Brennkraftmaschine eingeschaltet wird, gemäß unterschiedlicher Szenarien für das Ventil 2 verlaufen kann (entsprechend Druckverläufe p₈₁ bis p₈₆). So zeigt die Kurve p₈₁ einen konstanten Druckanstieg, der beispielsweise dadurch begründet werden kann, dass in dem Raum 4 eine Temperatur T4 ansteigt. Ein Druckverlauf p₈₂ zeigt einen Druckanstieg mit konstanter Steigung bis ein stabiles Gleichgewicht aus Wärmeverlusten aus dem Raum 4 (Wasserrail, Hochdruckspeicher) und Zuführung der Abwärme aus der Brennkraftmaschine 13 erreicht ist. Ein Druckverlauf p₈₃ zeigt einen insgesamt konstant bleibenden Druck, der typischer Weise darauf zurückzuführen ist, dass (mittlerweile) ein stabiles Gleichgewicht erreicht ist oder weder eine Wärmezufuhr noch eine Wärmeabfuhr erfolgt. Ein Druckverlauf gemäß der Kurve p₈₄ zeigt beispielsweise einen zunächst leicht sinkenden Druckverlauf, da sich beispielsweise eine Temperatur im Raum 4 effektiv verringert. Eine derartige Situation kann sich einstellen, nachdem ein Fahrzeug mit einer derartigen Brennkraftmaschine 13 nach einer Losfahrt bzw. nach einem Start aus einer einigermaßen warmen Garage im elektrischen Fahrbetrieb (Fahrzeug mit Hybridantrieb) in eine winterliche Umgebung fährt und anschließend die Brennkraftmaschine 13 des Fahrzeugs zwecks Antriebs eingeschaltet wird. Durch den Betrieb der Brennkraftmaschine 13 erhöht sich die Temperatur im Raum 4, was den Anstieg der Druckverlaufskurve p₈₄ erklärt. Die Druckverlaufskurve p₈₅ zeigt einen nicht linearen Verlauf einer Druckverlaufskurve, die zunächst ansteigt, d. h. die Temperatur erhöht sich aufgrund der Erwärmung durch die Brennkraftmaschine 13 und geht nach einer gewissen Zeit ebenfalls in ein stabiles Gleichgewicht aus Wärmeverlusten und Wärmezufuhr über. Die Druckverlaufskurve p₈₆ zeigt ebenfalls einen möglichen realistischen Verlauf einer Druckverlaufskurve, bei der das Fahrzeug zunächst von einem warmen Stellplatz aus in eine kühlere Umgebung bewegt wird und später durch einen Start der Brennkraftmaschine 13 der Raum 4 erwärmt wird. Derartige Verläufe stehen für einen typischen Fall eines Ventils 2, welches technisch in Ordnung ist.
In 7 ist ein beispielhafter Verlauf eines Drucks p₇₅ in einem Einlassrohr 75 bzw. Saugrohr dargestellt. Dieser prinzipielle Verlauf des vom Sensorelement 6 bzw. Sensor ermittelten Drucks dient für die nachfolgend präsentierten Überlegungen zur Veranschaulichung. Dieser grundsätzliche Verlauf des Drucks dient in den weiteren Ausführungen zur Erläuterung der unterschiedlichen und möglichen Übertragungsfunktionen.
In 8 ist eine erste prinzipielle Übertragungsfunktion zwischen dem durch einen Drucksensor 90 (5, Einlassrohr, Saugrohr) erfassten bzw. gemessenen Druck p₃ im Raum 3 und dem Druck p₄ im Raum 4 dargestellt. Wie hier erkannt werden kann, ist ein Druckunterschied Δp über den gesamten Verlauf eines Drucks p₃ bzw. p₄ konstant. Dieser Druckunterschied Δp entspricht beispielsweise einem so genannten absoluten Amplitudenversatz bzw. einem Wert eines so genannten Druckoffsets. Ein solcher unterschiedlicher Verlauf ist beispielsweise auf einen technischen Unterschied der Sensorelemente bzw. Drucksensoren zurückzuführen. Ein solcher technischer Unterschied zwischen den Sensorelementen bzw. Sensoren führt dann zu einem Versatz der ansonsten identischen Druckverläufe im Raum 3 und im Raum 4 bzw. Saugrohr bzw. Einlassrohr und dem Wasserrail bzw. Wasserhochdruckspeicher. Ein derartiger Druckverlauf bzw. Korrelation der Druckverläufe bzw. Korrelation der Verläufe der Drücke p₃ und p₄ entspricht damit grundsätzlich der Feststellung, dass die beiden Verläufe der Drücke miteinander korrelieren.
Wie aus den Verläufen der beiden Drücke deutlich wird, sind die Änderungen der Drücke Δ_p3 und Δ_p4 in diesem Fall identisch, so dass eine durch den Aktor 5 bewirkte Druckänderung zwischen dem Ventil 3 und dem Aktor 5 mit einer identischen Druckänderung in dem Raum 4 korreliert. Während die Darstellung in 8 auf technische Unterschiede der Sensorelemente beruht und deshalb der Druck im Raum 4 als höher ermittelt wird als im Raum 3, kann eine Druckfeststellung auch so erfolgen, dass ein Sensorelement im bzw. für den Raum 4 einen geringeren Druck ermittelt als ein Sensorelement im Raum 3, folglich die Druckverläufe vertauscht sein können.
In 9 ist eine weitere Darstellung gegeben, die prinzipielle Verläufe der Drücke p₃ und p₄ darstellt. Beide Drücke p₃ und p₄ gehen von einem gemeinsamen Druckwert p aus, der sich durch den Stillstand des Fahrzeugs eingestellt hat. Wird der Raum 3 durch die Tätigkeit des Aktors 5 angeregt, hier im Beispiel beispielsweise durch eine Abwärtsbewegung des Kolbens 58, so sinkt der Druck p₃ im Raum 3. Die Druckänderung im Raum 4 erfolgt, wie hier dargestellt, zeitverzögert, um den Zeitunterschied Δt, der hier konstant ist.
In 10 ist eine weitere Korrelation der Verläufe der Drücke p₃ und p₄ dargestellt. Hier ist gezeigt, wie sich über den Verlauf des Drucks p₃ eine Abschwächung der Amplitude im Verlauf des Drucks p₄ zeigt. Ein derartiges Phänomen steht für einen verlustbehafteten Vorgang beim Überströmen von dem Raum 3 zum Raum 4 über das Ventil 2 bzw. die dortige Leckagestelle. Dementsprechend weist die Druckänderung in dem Raum 4 eine geringere Amplitude als eine durch den Aktor 5 bewirkte Druckänderung im Raum 3 auf.
In 11 ist ein weiterer prinzipieller Verlauf für verschiedene Drücke dargestellt. Verläuft ein Druck p₃, wie dort dargestellt, so kann beispielsweise ein Druck p₄ in dem Raum 4 nach einer ersten Variante, wie entsprechend dem Kurvenverlauf für einen Druck p₄₁ dargestellt, verlaufen. Ein derartiger Verlauf entspricht einer Glättung, d. h. beispielsweise einer Filterung der Frequenz, die beispielsweise eine teilweise Beschreibung des Verlaufs des Drucks p₃ darstellt. Eine derartige Frequenzfilterung kann beispielsweise durch eine Leckagestelle erfolgen oder das Ergebnis mehrerer undichter Ventile 2 bei einer Vorrichtung 1 bzw. einer Brennkraftmaschine 13 sein. Mehrere solcher undichter Ventile 2 - bzw. stellvertretend hierfür Injektoren 52 - führen zu Überlagerungseffekten in dem Raum 4. Der hier skizzierte Verlauf p₄₂ des Drucks p₄ in der zweiten Variante weist - wie insbesondere am Ende des hier skizzierten Verlaufs erkennbar ist - keinen Versatz auf, während der andere Verlauf p₄₁ einen Versatz aufweist, der wiederum auf unterschiedliche Sensorelemente 6 bzw. unterschiedlich kalibrierte bzw. dekalibrierte Sensorelemente 6 zurückzuführen ist.
In 12 sind zwei Verläufe der Drücke p₃ und p₄ dargestellt, die wiederum von einem gleichen Ausgangswert ausgehen. Wie hier dargestellt, kann sich bei der Übertragung durch das Ventil 2 eine Verringerung der Frequenz ergeben, wenn die durch den Aktor 5 bewirkte Druckänderung zwischen dem Ventil 2 und dem Aktor 5 durch das Ventil 2 auf den Raum 4 und das dort befindliche Medium bzw. Fluid 8 übertragen wird.
In 13 ist eine so genannte identische Übertragung dargestellt. Dies bedeutet, dass die durch den Aktor 5 bewirkte Druckänderung zwischen dem Ventil 2 und dem Aktor 5 auf den Raum 3 durch das Ventil 2 hindurch im Raum 4 eine identische Druckänderung bzw. einen identischen Druckverlauf im Raum 4 bewirkt.
In 14 ist dargestellt, wie sich mehrere Übertragungseffekte durch das Ventil bzw. durch die Ventile 2 überlagern. Hier ist dabei dargestellt, wie sich durch den Zeitverzug Δt eine Verschiebung des Verlaufs des Drucks p₄ ergibt. Des Weiteren ist hier ein Druckoffset Δp dargestellt, wie er sich beispielsweise durch den bereits erwähnten Sensorunterschied ergeben kann. Des Weiteren ist eine Amplitudenabschwächung zwischen dem Verlauf des Drucks p₃ auf den Verlauf des Drucks p₄ dargestellt. Des Weiteren zeigt die 13 eine Glättung und auch eine Frequenzveränderung von dem Verlauf des Drucks p₃ auf den Verlauf des Drucks p₄. In einem realen Fall kann davon ausgegangen werden, dass sich eine Übertragung vom Raum 3 (Einlassrohr 75 bzw. Saugrohr) in den Raum 4 (Hochdruckspeicher 46 bzw. Wasserrail) über die Leckagestelle näherungsweise verhält.
In 15 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Druckverlauf dargestellt. Hier ist dargestellt, dass sich eine Änderung im Druck p₃ durch den Aktor nicht auf den Verlauf des Drucks p₄ auswirkt, so dass das Sensorelement 6 keine Wirkung auf das andere Fluid 8 erfasst, weil das Ventil 2 ordnungsgemäß dicht ist.
In den folgenden Figuren wird auf mögliche Diagnoseverfahren weiter eingegangen. Auf Grundlage der verschiedenen Übertragungsfunktionen, die in den vorherigen Figuren dargestellt sind, lassen sich mehrere mögliche Diagnoseverfahren ableiten. Dies sind wie folgt, beispielhaft skizziert.
So zeigt 16 beispielsweise eine Variante eines Diagnoseverfahrens, wonach dann ein Ventil 2 als in Ordnung diagnostiziert wird, wenn bei dem Verlauf der Drücke p₃ und p₄ zu einem Zeitpunkt t zumindest einmal ein absoluter Druckunterschied Δp ermittelt wird, der größer als eine vorgegebene absolute Druckschwelle ist. Da in dem in 16 dargestellten Beispiel der Druckunterschied Δp zumindest ein Mal größer als die erwähnte Schwelle Y ist, ist hier das Ergebnis der Diagnose, dass das Ventil 2 in Ordnung ist. Darüber hinaus kann für dieses Beispiel in einer weiteren Variante festgelegt sein, dass dann das Ventil 2 für in Ordnung befunden wird, wenn nach dem Beginn des Verfahrens zum Zeitpunkt t_ign und dem Ablauf eines definierten Zeitraums tdiag, d. h. vor dem Ablauf dieses definierten Zeitraums die Schwelle Y überschritten wird. ein derartiger Zeitraum kann beispielsweise 10 Sekunden betragen. Es ist gemäß dieser Diagnosevariante vorgesehen, dass ein Unterschied zwischen einer Druckeigenschaft im Raum 4 und einer Druckeigenschaft p₃ zwischen dem Ventil 2 und dem Aktor 5 mit einem Schwellwert Y verglichen wird.
Ein Druckoffset Δp, wie er beispielsweise in 8 und auch in 14 skizziert ist, kann selbstverständlich auch in dem Fall auftreten, wie er in 16 angegeben ist. Dies hätte den Nachteil, dass unter Umständen bei einem zu hohen Druckoffset Δp undichte Ventile 2 (Injektoren 52) als dicht diagnostiziert werden könnten. Ein solcher Fall könnte beispielsweise bei einer Analyse auftauchen, die auf den Druckverläufen p₃ und p₄ basiert, wie sie gemäß der Darstellung nach 17 verlaufen. Hier ist zwischen den beiden Verläufen und über deren gesamten Verlauf ein Druckoffset festgestellt worden, der die Definition Δp größer einem Schwellwert Y entspricht. Entsprechend dem vorhergehendem Beispiel nach 16 entspräche dies der zu fällenden Diagnose, wonach das Ventil 2 in Ordnung ist. Aufgrund des hier synchronen Verlaufs beider Drücke p₃ und p₄ ist jedoch deutlich, dass offensichtlich die Anregung des Aktors 5 auf den Raum 3 durch das Ventil 2 hindurch auf den Raum 4 übertragen wird und dementsprechend das Ventil 2 bzw. der Injektor 52 als Defekt zu diagnostizieren wäre.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel einer Diagnose nach 18 ist vorgesehen, dass vor dem Wirken des Aktors 5 ein Druck p₄ im Raum 4 und ein Druck p₃ zwischen dem Ventil 2 und dem Aktor 5 ermittelt werden und aus diesen beiden Drücken p₃, p₄ vorzugsweise ein Druckoffset Δp ermittelt wird. Für den Fall, dass das Verfahren an einer Brennkraftmaschine 13 ausgeübt wird, sollen die entsprechenden Werte der Drücke vor dem Start der Brennkraftmaschine 13 ermittelt und abgespeichert werden und dann ggf. ermittelte Differenzen miteinander verglichen werden. Es soll demzufolge nach einem Verfahrensbeginn bzw. Beginn des Beeinflussens des Raums 3 durch den Aktor 5 zu jedem Zeitpunkt einerseits eine Differenz des aktuell gemessenen Drucks p₄ und des letzten Drucksensorwertes p₄₀ vor dem Motorstart bzw. dem Start der Brennkraftmaschine ermittelt werden. Gleichfalls soll für den Druck im Raum 3 ein Unterschied des aktuell gemessenen Druckwerts p₃ und des Drucksensorwerts p₃₀ vor dem Start der Brennkraftmaschine 10 ermittelt werden. Aus einer Differenz Δp = (p₄ - p₄₀) - (p₃ - p₃₀) kann dann im Vergleich mit einer Schwelle bzw. einen Schwellwert Y ermittelt werden, ob das Ventil 2 in Ordnung ist oder nicht. Ist der Wert für Δp größer als der Schwellwert Y, soll ein Ventil 2 für in Ordnung befunden werden. Diese Diagnosevariante wäre vorteilhafter Weise unabhängig von Offsetwerten der Sensoren. Die Darstellung nach 18 zeigt im Grunde genommen wieder einen Idealfall, wonach kein zeitlicher Versatz der beiden Druckverläufe vorliegt. Läge jedoch ein zeitlicher Versatz vor, könnte ein solcher eine Dichtheit eines Ventils 2 vortäuschen, da dann eine Abfrage bezüglich einer Schwelle Y wieder oberhalb eines Schwellwerts liegen könnte. Dann wäre ein ggf. undichtes Ventil 2 fälschlicher Weise als dicht deklariert.
In 19 ist ein weiteres Diagnoseverfahren skizziert, wonach eine Differenz von Integralen ermittelt werden soll. Die einzelnen Integrale werden jeweils über den gleichen längeren Zeitraum zwischen t1 und t2 ermittelt. Eine solche Differenz soll mit einem bereits erwähnten Schwellwert Y verglichen werden, um ein sichereres Diagnosekriterium zu erhalten. Dabei ist beispielsweise vorgesehen, die Bestimmung eines Integrals bzw. Integralwerts mit dem Beginn des Beeinflussens des Aktors 5 des Raums 3 zu ermitteln und zu einem späteren Zeitpunkt t2 zu berechnen. Dies hätte den Vorteil, dass zeitliche Verzögerungen der physikalischen Rückwirkung über eine Integration mitberücksichtigt wären. Es würde somit ein zeitliches Integral einer Differenz der Drücke p₃, p₄ im Raum 4 und zwischen dem Ventil 2 und dem Aktor 5 ermittelt und danach mit einem Schwellwert verglichen werden.
Wie jedoch beim Vergleich mit der Darstellung nach 20 deutlich wird, ist dabei abermals problematisch, dass ein Druckoffset Δp dazu führen kann, dass eine Differenz der zwei Integrale (schraffierte Fläche) zwischen t1 und t2 zu einem zu großen Wert führen kann, der größer als ein Schwellwert Y ist, wonach ein Ventil 2 als in Ordnung zu diagnostizieren wäre, jedoch insbesondere der Druckverlauf p₄ im Vergleich mit dem Druckverlauf p₃ deutlich macht, dass hier offensichtlich ein Ventil 2 diagnostiziert wird, das defekt ist. Des Weiteren ist bei der Ausführung bzw. bei der Diagnose nach 20 von Nachteil, dass dann, wenn eine Rückkopplung des Drucks p₃ im Raum 3 (Saugrohr) auf den Raum 4 kleiner wird bzw. nicht der Integralwert an sich entscheidend ist, sondern z. B. ein minimaler Verlauf einer Dynamik, wie z. B. kaum mehr erkennbare, aber vorhandene minimale Pulsationen eines Drucks p₄ in Korrelation zum einem Druck p₃, so kommt dann auch das integrale Verfahren an seine Grenzen. Denn hierbei würde die komplette Dynamik auf einen einzigen Wert reduziert, also nicht aufgelöst, und in seiner Komplexität auch nicht bewertet werden.
Es wird daher z. B. nach dem weiteren Ausführungsbeispiel für ein Diagnoseverfahren vorgeschlagen, dass ein zeitlicher Verlauf der Wirkung des Aktors 5 auf den Raum 3 zwischen Aktor 5 und Ventil 2 und ein zeitlicher Verlauf der Wirkung des Aktors 5 auf den Raum 4 ermittelt bzw. analysiert werden und aus ermittelten Eigenschaften auf einen Grad einer Korrelation der zeitlichen Verläufe der Drücke p₃, p₄ geschlossen wird. So wird beispielsweise gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 21 vorgeschlagen, Extrempunkte (Tiefpunkte bzw. Minima TP3, TP4; Hochpunkte bzw. Maxima HP3, HP4) bzw. Wendepunkte WP31, WP41, WP32, WP42 im Verlauf der Drücke p₃ und p₄ für eine Analyse zu verwenden. Dies hat den Vorteil, dass mehrere Merkmale der Dynamik (Dynamikfeatures), wie die eben erwähnten Wendepunkte und Extrempunkte, zum Abgleich beider Verläufe der Drücke p₃, p₄ geschlossen zur Ermittlung etwaiger Korrelationen möglich sind.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel für ein Diagnoseverfahren wird vorgeschlagen, eine Leckageerkennung des Ventil 2 mittels Algorithmen im Zusammenhang mit maschinellem Lernen vorzunehmen. Hierzu kommen beispielsweise neuronale Netze zur Erkennung von minimalen und nicht vereinfacht darstellbaren Einflüssen des Drucks p₄ auf den Wasserraildruck p₃ in Frage. So stellen beispielsweise die mit ganzen Zahlen bezeichneten Messwerte entlang des jeweiligen Druckverlaufs p₃, p₄ an bestimmten Stellen die so genannten Features als Eingangsparameter eines neuronalen Netzes dar. In der Ausführung nach 22 sind dies beispielsweise dreiundzwanzig Features, die für einen jeden Druckverlauf p₃, p₄ gegeben sind. Mittels eines neuronalen Netzes kann es möglich sein, einen nicht trivial darstellbaren Einfluss des Drucks p3 über die Undichtigkeit/Leckage des Injektors 52 bzw. den Ventils 2 auf den Druck p₄ (Wasserraildruck) zu erkennen. Als Ergebnis könnte beispielsweise ein Wert 1 oder 0 wiedergegeben werden, wobei der Wert 1 beispielsweise für das Bestehen eines Einflusses bzw. für eine Undichtigkeit steht oder der Wert 0 beispielsweise für ein Nichtbestehen eines Einflusses und damit für eine Dichtigkeit des Ventils 2 bzw. des Injektors 52 steht.
In den 23 und 24 ist beispielsweise dargestellt, dass Übertragungseffekte des Drucks p₃ auf den Raum 4 und damit auf die Größe bzw. den Verlauf des Drucks p₄ sehr klein sein können. Würde man beispielsweise das oben erwähnte Verfahren mit dem Schwellwert Y verwenden, würde man sehr wahrscheinlich auf ein dichtes Ventil 2 bzw. einen dichten Injektor 52 schließen, obwohl - wenn auch sehr geringe - Übertragungseffekte vom Raum 3 auf den Raum 4 bestehen. Zur weiteren Verbesserung des Verfahrens wird vorgeschlagen, den Featureraum eines machine-learning-Algorithmus anzuwenden, um eine Vorhersagefähigkeit eines neuronalen Netzes zu verbessern. So stellen beispielsweise auch hier - 24 - die mit ganzen Zahlen bezeichneten Messwerte entlang des jeweiligen Druckverlaufs p₃, p₄ an bestimmten Stellen die so genannten Features als Eingangsparameter eines neuronalen Netzes dar. In der Ausführung nach 24 sind dies beispielsweise dreiundzwanzig Features, die für einen jeden Druckverlauf p₃, p₄ gegeben sind. Beispielsweise könnte dies auf eine Differenz beider Drücke p₃, p₄ im Raum 3 und im Raum 4 bzw. im Wasserrail und im Saugrohr angewendet werden.
Wie in 25 dargestellt, könnte ein trainiertes neuronales Netz 80 zur Diagnose der Leckage auf Basis der beispielsweise dargestellten sechsundvierzig Inputwerte aufgebaut werden. So könnten beispielsweise im Inputlayer L1 ein Vektor X mit sechsundvierzig Features eingegeben werden und mittels zweier Hiddenlayer und jeweils drei Übertragungsfunktionen in den Ebenen L2 und L3 (Hiddenlayer) angewendet werden, so dass das neuronale Netz letztlich einen Output von 1 = undicht oder 0 = dicht auf Basis der sechsundvierzig Inputfeatures liefert. Die Anzahl der Layer (Tiefe des neuronalen Netzes) und der jeweiligen Übertragungsfunktion hier mit jeweils drei Gewichtungsfaktoren ist zu Optimierungszwecken in der Software anpassbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019202392 A1 [0005]
DE 102016200694 A1 [0006]
DE 102018205204551 A1 [0007]

Claims

Verfahren zur Diagnose eines Ventils (2), insbesondere eines Ventils (2) eines Injektors (52), wobei das Ventil (2) zwischen einem Aktor (5) und einem Raum (4) angeordnet ist, in dem sich ein Fluid (8) befindet und sich zwischen dem Aktor (5) und dem Ventil (2) ein Fluid (7) befindet, welches sich in einem anderen Raum (3) befindet, und der Raum (4) mit einem Sensorelement (6) zumindest mittelbar in Verbindung steht, und der Aktor (5) auf das Fluid (7) zwischen dem Aktor (5) und dem Ventil (2) in das Fluid (7) ändernder Weise wirkt, wobei das Sensorelement (6) als Teil eines Sensors in der Lage ist, zumindest nach der Wirkung des Aktors (5) auf das eine Fluid (7) eine Wirkung auf das andere Fluid (8) zu erfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wirkung des Aktors (5) auf das eine Fluid (7) durch das Ventil (2) auf das andere Fluid (8) übertragen und auf das andere Fluid (8) eine Wirkung bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkung auf das Sensorelement (6) wirkt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (6) ein Signal an eine Empfangseinheit (9) leitet und aus dem Signal auf eine Öffnung im Ventil (2) geschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Aktor (5) bewirkte Druckänderung (Δp3) zwischen dem Ventil (2) und dem Aktor (5) - mit einer Druckänderung (Δp4) in dem Raum (4) korreliert und/oder - mit einer identischen Druckänderung (Δp4) in dem Raum (4) korreliert und/oder - die Druckänderung (Δp4) in dem Raum (4) eine geringere Amplitude aufweist als eine Amplitude der durch den Aktor (5) bewirkten Druckänderung (Δp3) - und/oder die Druckänderung zwischen dem Ventil (2) und dem Aktor (5) derart mit einer Druckänderung (Δp4) in dem Raum (4) korreliert, die gegenüber der Druckänderung (Δp3) zwischen dem Ventil (2) und dem Aktor (5) einen Druckversatz aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Aktor (5) bewirkte Druckänderung (Δp3) zwischen dem Ventil (2) und dem Aktor (5) mit einer Druckänderung (Δp4) in dem Raum (4) korreliert, - die verzögert stattfindet und/oder - die zu einem geglätteten Druckabfall in dem Raum (4) führt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Aktor (5) bewirkte Druckänderung (Δp3) zwischen dem Ventil (2) und dem Aktor (5) mit einer Frequenz verläuft und in dem Raum (4) eine Druckänderung (Δp4) mit einer anderen Frequenz bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Aktor (5) bewirkte Druckänderung (Δp3) zwischen dem Ventil (2) und dem Aktor (5) in dem Raum (4) zu einem Druckverlauf (p₄) führt, der zeitverzögert, geglättet, mit geringer Amplitude und druckversetzt verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (6) keine Wirkung auf das andere Fluid (8) erfasst, weil das Ventil (2) dicht ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterschied zwischen einer Druckeigenschaft im Raum (4) und einer Druckeigenschaft zwischen dem Ventil (2) und dem Aktor (5) mit einem Schwellwert (Y) verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckoffset (Δp) des Sensorelements (6) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Wirken des Aktors (5) ein Druck (p₄) im Raum (4) und ein Druck (p₃) zwischen dem Ventil (2) und Aktor (5) ermittelt werden und aus diesen beiden Drücken (p₃, p₄) vorzugsweise ein Druckoffset (Δp) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein zeitliches Integral einer Differenz der Drücke (p₃, p₄) im Raum (p₃) und zwischen dem Ventil (2) und dem Aktor (5) ermittelt wird und danach insbesondere mit einem Schwellwert (Y) verglichen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zeitlicher Verlauf der Wirkung des Aktors (5) auf den Raum (3) zwischen Aktor (5) und Ventil (2) und ein zeitlicher Verlauf der Wirkung des Aktors (5) auf den Raum (4) ermittelt werden und aus ermittelten Eigenschaften auf einen Grad einer Korrelation der zeitlichen Verläufe geschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grad einer Korrelation der zeitlichen Verläufe mittels maschinellen Lernens ermittelt wird.
Computerprogram, das ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 durchzuführen oder dass es derart programmiert ist, dass es ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ausführt, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 16 gespeichert ist oder dass auf ihm das Computerprogramm nach Anspruch 16 zur Anwendung in einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 16 gespeichert ist.
Steuergerät, das ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 auszuführen oder dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 programmiert ist.