DE202013011380U1

DE202013011380U1 - Diagnostic computer program for a timing belt or a timing chain of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE202013011380U1
Application number: DE201320011380
Authority: DE
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2015-03-23
Anticipated expiration: 2023-12-21

Abstract

Computerprogramm für einen Steuerriemen oder eine Steuerkette (414) eines Verbrennungsmotors (110), wobei der Motor auch wenigstens eine Kurbelwelle (145) und eine Nockenwelle (135) umfasst und wobei das Computerprogramm Programmcode besitzt das, wenn er von einem Computer abgearbeitet wird, folgenden Schritte durchführt: – Erfassen von Kurbelwellenzähnen eines an der Kurbelwelle montierten Kurbelwellenrades (418); – Erfassen von Nockenwellenzähnen eines an der Nockenwelle montierten Nockenwellenrades (412); – wenn der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, sowohl die Kurbelwelle (145) wie die Nockenwelle (135) aufgrund des Steuerriemens oder der Steuerkette (414), mit denen sie rotationsgekoppelt sind, rotieren, so dass eine bestimmte Winkelstellung eines ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf einen ausgewählten Nockenwellenzahn gegeben ist, das Erfassen dieser bestimmten Winkelstellung; – Identifizieren eines Fehlers des Steuerriemens oder der Steuerkette (414), wenn sich die Winkelstellung des ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug zur ausgewählten Nockenwelle von der bestimmten Winkelstellung unterscheidet.A computer program for a timing belt or chain (414) of an internal combustion engine (110), the engine also including at least one crankshaft (145) and camshaft (135), and wherein the computer program has program code that, when executed by a computer, follows Performing steps: - detecting crankshaft teeth of a crankshaft sprocket (418) mounted on the crankshaft; - detecting cam teeth of a camshaft sprocket (412) mounted on the camshaft; When the internal combustion engine is in operation, both the crankshaft (145) and the camshaft (135) rotate due to the timing belt or timing chain (414) with which they are rotationally coupled, such that a given angular position of a selected crankshaft tooth with respect to a given camshaft tooth, detecting this particular angular position; - identifying a fault of the timing belt or timing chain (414) when the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft is different than the determined angular position.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Computerprogramm zur Durchführung eines diagnostischen Verfahrens für einen Steuerriemen oder eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors.The present invention relates to a computer program for carrying out a diagnostic method for a timing belt or a timing chain of an internal combustion engine.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Ein Steuerriemen oder eine Steuerkette bildet bekanntlich einen Teil eines Verbrennungsmotors, der die Rotation zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle (oder den Nockenwellen, wenn mehr als eine vorhanden ist) synchronisiert, so dass sich die Motorventile während jedes Zylinderansaug- und -auspufftakts zu den richtigen Zeitpunkten öffnen und schließen. In einer Interferenzanalyse des Motors sind der Steuerriemen bzw. die Steuerkette ebenfalls entscheidend, um zu verhindern, dass der Kolben an die Ventile stößt. Ein Steuerriemen ist ein Riemen, der für gewöhnlich an seiner Innenoberfläche mit Zähnen ausgestattet ist, während eine Steuerkette eine Rollenkette ist. Im Falle eines Viertaktmotors ist es erforderlich, dass sich die Ventile bei jeder zweiten Umdrehung der Kurbelwelle ein Mal öffnen und schließen. Dafür sorgt der Steuerriemen. Er verfügt über Zähne, um die Nockenwelle(n) in Synchronisation mit der Kurbelwelle zu drehen, und ist eigens für einen bestimmten Motor ausgelegt. In einigen Motorausführungen kann der Steuerriemen auch dazu verwendet werden, andere Motorkomponenten anzutreiben, beispielsweise die Wasserpumpe oder die Ölpumpe. Ein fundamentaler Konstruktionsparameter eines Steuerriemens ist die Spannung. Eine korrekte Riemenspannung ist von entscheidender Bedeutung – zu locker, und der Riemen fängt zu schlagen an oder ein Zahn könnte überspringen; zu fest, und der Riemen quietscht und bringt zu hohe Belastungen auf die Zahnlager auf. In beiden Fällen ist die Haltbarkeit des Riemens deutlich verkürzt, und in einigen Fällen könnte der Motor beschädigt werden. Motorschäden lassen sich natürlich vermeiden, wenn der Motor früh genug abgeschaltet wird. Leider steht bislang eine zuverlässige Diagnose solcher Komponenten (Kette oder Steuerriemen) noch nicht zur Verfügung.A timing belt or chain is known to form part of an internal combustion engine that synchronizes rotation between the crankshaft and the camshaft (or the camshafts when more than one exists) so that the engine valves are the correct ones during each cylinder intake and exhaust stroke Open and close times. In an interference analysis of the engine, the timing belt or timing chain is also critical to preventing the piston from hitting the valves. A timing belt is a belt that is usually equipped with teeth on its inner surface while a timing chain is a roller chain. In the case of a four-stroke engine, it is necessary for the valves to open and close once every other revolution of the crankshaft. This is ensured by the timing belt. It has teeth to rotate the camshaft (s) in synchronization with the crankshaft, and is specifically designed for a particular engine. In some engine designs, the timing belt may also be used to drive other engine components, such as the water pump or the oil pump. A fundamental design parameter of a timing belt is the tension. Proper belt tension is crucial - too loose, and the belt starts to skip or a tooth could skip; Too tight, and the belt squeaks and puts too much stress on the bearings. In both cases, the durability of the belt is significantly reduced, and in some cases, the engine could be damaged. Of course, engine damage can be avoided if the engine is shut down early enough. Unfortunately, so far a reliable diagnosis of such components (chain or timing belt) is not yet available.

Es besteht folglich Bedarf an einem Verfahren, das die ordnungsgemäße Funktion des Steuerriemens oder der Steuerkette gewährleistet und dabei die genannten Einschränkungen vermeiden hilft.Thus, there is a need for a method that will ensure the proper functioning of the timing belt or chain while avoiding the aforementioned limitations.

Ein Ziel eines Ausführungsbeispiels der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Computerprogramm zur Durchführung eines diagnostischen Verfahrens für einen Steuerriemen oder eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors, das sich bei der Feststellung von Riemen- oder Kettenfehlfunktionen als zuverlässig erweist und leicht durchführbar ist.An object of an embodiment of the invention is to provide a computer program for carrying out a diagnostic process for a timing belt or chain of an internal combustion engine which proves reliable in the detection of belt or chain malfunctions and which is easy to carry out.

Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung einer Vorrichtung, die die Ausführung des genannten Verfahrens ermöglicht.A further object is the provision of a device which enables the execution of said method.

Diese Ziele werden mit den in den unabhängigen Ansprüchen ausgeführten Merkmalen erreicht.These objects are achieved with the features set forth in the independent claims.

In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte und/oder besonders vorteilhafte Aspekte beschrieben.In the dependent claims preferred and / or particularly advantageous aspects are described.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Ein Ausführungsbeispiel der Offenbarung beinhaltet ein Computerprogramm zur Durchführung eines diagnostischen Verfahrens für einen Steuerriemen oder eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors, wobei der Motor auch wenigstens eine Kurbelwelle und eine Nockenwelle umfasst und wobei das Computerprogramm, wenn es in einem Computer zur Anwendung kommt, den Computer veranlasst, die folgenden Schritte vorzunehmen:

– Erfassen von Kurbelwellenzähnen eines an der Kurbelwelle montierten Kurbelwellenrades;
– Erfassen von Nockenwellenzähnen eines an der Nockenwelle montierten Nockenwellenrades;
– wenn der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, sowohl die Kurbelwelle wie die Nockenwelle aufgrund des Steuerriemens oder der Steuerkette, mit denen sie rotationsgekoppelt sind, rotieren, so dass eine bestimmte Winkelstellung eines ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf einen ausgewählten Nockenwellenzahn gegeben ist, das Erfassen dieser bestimmten Winkelstellung;
– Identifizieren eines Fehlers des Steuerriemens oder der Steuerkette, wenn sich die Winkelstellung des ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug zur ausgewählten Nockenwelle von der bestimmten Winkelstellung unterscheidet.

An embodiment of the disclosure includes a computer program for performing a diagnostic method for a timing belt or timing chain of an internal combustion engine, the engine also including at least one crankshaft and a camshaft, and wherein the computer program, when used in a computer, causes the computer to: to do the following:

- Detecting crankshaft teeth of a crankshaft sprocket mounted on the crankshaft;
- detecting cam teeth of a camshaft sprocket mounted on the camshaft;
When the internal combustion engine is in operation, both the crankshaft and the camshaft rotate due to the timing belt or timing chain with which they are rotationally coupled to give a particular angular position of a selected crankshaft tooth with respect to a selected camshaft tooth, detecting that particular one angular position;
- identifying a failure of the timing belt or timing chain when the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft is different than the determined angular position.

Offenbart wird auch eine Vorrichtung zur Ausführung des diagnostischen Verfahrens für einen Steuerriemen oder eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:

– Mittel zum Erfassen von Kurbelwellenzähnen eines an der Kurbelwelle montierten Kurbelwellenrades;
– Mittel zum Erfassen von Nockenwellenzähnen eines an der Nockenwelle montierten Nockenwellenrades;
– wenn der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, sowohl die Kurbelwelle wie die Nockenwelle aufgrund des Steuerriemens oder der Steuerkette, mit denen sie rotationsgekoppelt sind, rotieren, so dass eine bestimmte Winkelstellung eines ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf einen ausgewählten Nockenwellenzahn gegeben ist, Mittel zum Erfassen dieser bestimmten Winkelstellung;
– Mittel zum Identifizieren eines Fehlers des Steuerriemens oder der Steuerkette, wenn sich die Winkelstellung des ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug zur ausgewählten Nockenwelle von der bestimmten Winkelstellung unterscheidet.

Also disclosed is an apparatus for carrying out the diagnostic method for a timing belt or timing chain of an internal combustion engine, the apparatus comprising:

- means for detecting crankshaft teeth of a crankshaft sprocket mounted on the crankshaft;
- means for detecting cam teeth of a camshaft sprocket mounted on the camshaft;
When the internal combustion engine is in operation, both the crankshaft and the camshaft rotate due to the timing belt or the timing chain with which they are rotationally coupled so as to give a particular angular position of a selected crankshaft tooth with respect to a selected camshaft tooth is, means for detecting that particular angular position;
- Means for identifying a failure of the timing belt or the timing chain when the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft differs from the determined angular position.

Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das Computerprogramm bei der Durchführung des diagnostischen Verfahrens den Nockenwellen-Positionssensor und den Kurbelwellen-Positionssensor einbezieht, die in einem modernen Verbrennungsmotor bereits zur Verfügung stehen, um eine einfache und zuverlässige Diagnose über die korrekte Ketten- oder Steuerriemenspannung durchzuführen.An advantage of this embodiment is that the computer program, in performing the diagnostic procedure, incorporates the camshaft position sensor and crankshaft position sensor already available in a modern internal combustion engine for easy and reliable diagnosis of the correct chain or timing belt tension perform.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel beruht der Fehler auf einem Montagefehler oder einem überdehnten Steuerriemen bzw. einer überdehnten Steuerkette, wenn die Winkelstellung des ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf die ausgewählte Nockenwelle sich im Zeitverlauf nicht ändert.According to another embodiment, when the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft does not change over time, the error is due to an assembly error or an overstretched timing belt.

Dementsprechend sind die Mittel zur Identifizierung eines Fehlers des Steuerriemens oder der Steuerkette so konfiguriert, dass der Fehler auf einem Montagefehler oder einem überdehnten Steuerriemen bzw. einer überdehnten Steuerkette beruht, wenn sich die Winkelstellung des ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf die ausgewählte Nockenwelle im Zeitverlauf nicht ändert.Accordingly, the means for identifying a fault of the timing belt or timing chain is configured such that the fault is due to a mounting error or an overdriven timing chain if the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft does not change over time ,

Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das durchgeführte Verfahren die einfache Erkennung einer permanenten Winkelversetzung zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle erlaubt, die auf einem Montagefehler der Kette oder des Riemens oder auf einer permanenten Beschädigung dieser Komponenten (Überdehnung) beruht.An advantage of this embodiment is that the performed method allows the easy detection of a permanent angular displacement between crankshaft and camshaft, which is based on a mounting error of the chain or the belt or on a permanent damage of these components (overstretching).

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel beruht der Fehler auf einer falschen Steuerriemen- oder Steuerkettenspannung, wenn sich die Winkelstellung des ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf die ausgewählte Nockenwelle im Zeitverlauf ändert.In another embodiment, the error is due to a wrong timing belt or timing chain tension as the angular position of the selected crankshaft tooth changes with time with respect to the selected camshaft.

Dementsprechend sind die Mittel zur Identifizierung eines Fehlers des Steuerriemens oder der Steuerkette so konfiguriert, dass sie so funktionieren, dass der Fehler eine falsche Steuerriemen- oder Steuerkettenspannung ist, wenn sich die Winkelstellung des ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf die ausgewählte Nockenwelle im Zeitverlauf ändert.Accordingly, the means for identifying a fault of the timing belt or chain are configured to function such that the error is an incorrect timing belt or timing chain tension as the angular position of the selected crankshaft tooth changes with time with respect to the selected camshaft.

Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das Verfahren die einfache Erkennung einer variablen Winkelversetzung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle ermöglicht, die die Folge einer falschen Spannung des Riemens oder der Kette ist.An advantage of this embodiment is that the method allows the easy detection of a variable angular displacement between the crankshaft and the camshaft, which is the result of a wrong tension of the belt or the chain.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Offenbarung schafft einen Verbrennungsmotor, der wenigstens eine Kurbelwelle, eine Nockenwelle und deren zugehörige Positionsauslösesysteme umfasst, wobei die Positionsauslösesysteme jeweils einen Kurbelwellen-Positionssensor und ein Kurbelwellenrad sowie einen Nockenwellen-Positionssensor und ein Nockenwellenrad umfassen, wobei der Motor dazu programmtechnisch konfiguriert ist, ein diagnostisches Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele durchzuführen.Another embodiment of the disclosure provides an internal combustion engine that includes at least one crankshaft, a camshaft, and their associated position release systems, the position release systems each including a crankshaft position sensor and a crankshaft wheel, and a camshaft position sensor and a camshaft sprocket, the engine being programmably configured thereto to perform a diagnostic method according to one of the preceding embodiments.

Das Verfahren gemäß einem seiner Aspekte wird mit Hilfe eines Computerprogramms, das einen Programmcode zur Ausführung aller Schritte des oben beschriebenen Verfahrens umfasst, durchgeführt werden und verkörpert in Form eines Computerprogrammprodukts, welches das Computerprogramm umfasst, vorliegen.The method according to one of its aspects is performed by means of a computer program comprising a program code for performing all the steps of the method described above and embodied in the form of a computer program product comprising the computer program.

Das Computerprogrammprodukt kann in eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor eingebettet sein, die eine elektronische Steuerungseinheit (ECU), ein mit der ECU verbundenes Speichersystem und das im Speichersystem abgelegte Computerprogramm umfasst, so dass die Steuervorrichtung die beschriebenen Ausführungsbeispiele auf die gleiche Weise wie das Verfahren definiert. Wenn in diesem Fall die Steuervorrichtung das Computerprogramm ausführt, werden sämtliche Schritte des oben beschriebenen Verfahrens durchgeführt.The computer program product may be embedded in a control device for an internal combustion engine including an electronic control unit (ECU), a memory system connected to the ECU, and the computer program stored in the memory system, so that the control device defines the described embodiments in the same manner as the method. In this case, when the control device executes the computer program, all the steps of the above-described method are performed.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele werden nachstehend exemplarisch unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben:The various embodiments will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

In 1 ist ein Automotivsystem dargestellt.In 1 is shown an automotive system.

2 ist eine Querschnittansicht eines Verbrennungsmotors, der zum Automotivsystem der 1 gehört. 2 is a cross-sectional view of an internal combustion engine, the automotive system of the 1 belongs.

3 ist eine schematische Zeichnung der Konstruktion eines Steuerriemens eines Verbrennungsmotors. 3 is a schematic drawing of the construction of a timing belt of an internal combustion engine.

4 ist eine Kurve, in der das Verhältnis zwischen einer gegebenen Zahnflanke der Nockenwelle, die durch den Nockenwellen-Positionssensor geht, und einem gegebenen Zahn des Kurbelwellenrades, der durch den Kurbelwellen-Positionssensor geht, dargestellt ist. 4 is a curve in which the relationship between a given tooth flank of the camshaft passing through the camshaft position sensor and a given tooth of the camshaft position sensor Crankshaft wheel passing through the crankshaft position sensor, is shown.

5 ist ein Fließdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 5 is a flow diagram of an embodiment of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Einige Ausführungsbeispiele können ein Automotivsystem 100 umfassen, wie es in 1 und 2 dargestellt ist, das einen Verbrennungsmotor (ICE) 110 mit einem Motorblock 120 umfasst, der mindestens einen Zylinder 125 begrenzt, der einen Kolben 140 aufweist, der zur Rotation einer Kurbelwelle 145 angekoppelt ist. Ein Zylinderkopf 130 wirkt mit dem Kolben 140 zusammen, um eine Brennkammer 150 zu begrenzen. Ein (nicht dargestelltes) Luft-Kraftstoff-Gemisch wird in die Brennkammer 150 eingebracht und gezündet, wodurch heiße, expandierende Abgase entstehen, die eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 140 auslösen. Der Kraftstoff wird durch mindestens ein Kraftstoffeinspritzventil 160 und die Luft durch mindestens einen Ansaugkanal 210 zugeführt. Der Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzventil 160 von einer Kraftstoffleitung 170 in Fluidkommunikation mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 180, die den Druck des von einer Kraftstoffquelle 190 empfangenen Kraftstoffs erhöhen, mit hohem Druck zugeführt.Some embodiments may be an automotive system 100 include, as in 1 and 2 is shown that an internal combustion engine (ICE) 110 with an engine block 120 includes, the at least one cylinder 125 limited, a piston 140 which is for rotation of a crankshaft 145 is coupled. A cylinder head 130 works with the piston 140 together to a combustion chamber 150 to limit. A (not shown) air-fuel mixture is in the combustion chamber 150 introduced and ignited, creating hot, expanding exhaust gases, which causes a reciprocating motion of the piston 140 trigger. The fuel is passed through at least one fuel injection valve 160 and the air through at least one intake passage 210 fed. The fuel is the fuel injection valve 160 from a fuel line 170 in fluid communication with a high pressure fuel pump 180 that the pressure of a fuel source 190 Increase received fuel, supplied at high pressure.

Jeder der Zylinder 125 besitzt mindestens zwei Ventile 215, die durch eine Nockenwelle 135, welche im Takt mit der Kurbelwelle 145 rotiert, betätigt werden. Die Ventile 215 lassen selektiv Luft vom Kanal 210 in die Brennkammer 150 ein und erlauben abwechselnd den Abgasen das Austreten durch einen Auslasskanal 220. In einigen Beispielen kann eine Nockenverstellvorrichtung 155 die Taktung zwischen der Nockenwelle 135 und der Kurbelwelle 145 selektiv variieren.Each of the cylinders 125 has at least two valves 215 passing through a camshaft 135 , which are in time with the crankshaft 145 rotated, operated. The valves 215 selectively release air from the duct 210 into the combustion chamber 150 and alternately allow the exhaust gases to escape through an exhaust duct 220 , In some examples, a cam adjuster 155 the timing between the camshaft 135 and the crankshaft 145 vary selectively.

Die Luft kann über einen Ansaugkrümmer 200 an den/die Lufteinlasskanal/-kanäle 210 verteilt werden. Ein Lufteinlasskanal 205 kann den Ansaugkrümmer 200 mit Luft aus der Umgebung versorgen. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Luftstrom in den Krümmer 200 mit einem Drosselklappengehäuse 330 geregelt werden. In anderen Ausführungsbeispielen kann ein Druckluftsystem, beispielsweise ein Turbolader 230, mit einem mit einer Turbine 250 rotationsgekoppelten Kompressor 240, vorgesehen sein. Die Rotation des Kompressors 240 erhöht den Druck und die Temperatur der Luft im Kanal 205 und im Krümmer 200. Ein Ladeluftkühler 260 im Kanal 205 kann die Temperatur der Luft verringern. Die Turbine 250 rotiert, indem sie Abgase von einem Abgaskrümmer 225 empfängt, der die Abgase von den Auslasskanälen 220 und durch eine Reihe von Klappen vor ihrer Expansion durch die Turbine 250 lenkt. Die Abgase verlassen die Turbine 250 und werden in ein Abgassystem 270 gelenkt. Dieses Beispiel zeigt eine Turbine mit fester Geometrie 250 mit einer Ladedruckregelklappe 290. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Turbolader 230 eine Turbine mit variabler Geometrie (VGT) mit einem VGT-Stellglied sein, das dazu angeordnet ist, die Klappen zu bewegen, um den Strom der Abgase durch die Turbine zu ändern.The air can be through an intake manifold 200 to the air intake duct (s) 210 be distributed. An air intake duct 205 can the intake manifold 200 supply with air from the environment. In other embodiments, the air flow in the manifold 200 with a throttle body 330 be managed. In other embodiments, a compressed air system, such as a turbocharger 230 , with one with a turbine 250 Rotary coupled compressor 240 , be provided. The rotation of the compressor 240 increases the pressure and the temperature of the air in the channel 205 and in the manifold 200 , A charge air cooler 260 in the canal 205 can reduce the temperature of the air. The turbine 250 Rotates by exhaust gases from an exhaust manifold 225 receives the exhaust gases from the exhaust ducts 220 and through a series of flaps before their expansion by the turbine 250 directs. The exhaust gases leave the turbine 250 and become an exhaust system 270 directed. This example shows a turbine with fixed geometry 250 with a wastegate 290 , In other embodiments, the turbocharger 230 a variable geometry turbine (VGT) with a VGT actuator arranged to move the flaps to change the flow of exhaust gases through the turbine.

Das Abgassystem 270 kann ein Abgasrohr 275 mit einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 280 umfassen. Die Nachbehandlungsvorrichtungen können jede Vorrichtung sein, die dazu konfiguriert ist, die Zusammensetzung der Abgase zu ändern. Einige Beispiele für Nachbehandlungsvorrichtungen 280 umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein, (Zweiweg- und Dreiweg-)-Katalysatoren, Oxidationskatalysatoren, NOx-Speicherkatalysatoren, Kohlenwasserstoff-Adsorber, Systeme zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR). Andere Ausführungsbeispiele können ein Abgasrückführungssystem (EGR) 300 umfassen, das zwischen dem Abgaskrümmer 225 und dem Ansaugkrümmer 200 gekoppelt ist. Das EGR-System 300 kann einen EGR-Kühler 310 zum Reduzieren der Temperatur der Abgase im EGR-System 300 umfassen. Ein EGR-Ventil 320 regelt eine Strömung von Abgasen im EGR-System 300.The exhaust system 270 can be an exhaust pipe 275 with one or more exhaust aftertreatment devices 280 include. The aftertreatment devices may be any device that is configured to alter the composition of the exhaust gases. Some examples of aftertreatment devices 280 include, but are not limited to (two-way and three-way) catalysts, oxidation catalysts, NOx trap catalysts, hydrocarbon adsorbers, selective catalytic reduction (SCR) systems. Other embodiments may include an exhaust gas recirculation (EGR) system. 300 include that between the exhaust manifold 225 and the intake manifold 200 is coupled. The EGR system 300 can be an EGR cooler 310 for reducing the temperature of the exhaust gases in the EGR system 300 include. An EGR valve 320 regulates a flow of exhaust gases in the EGR system 300 ,

Das Automotivsystem 100 kann ferner eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 450 in Kommunikation mit einem oder mehreren Sensoren und/oder Vorrichtungen in Verbindung mit der ICE 110 und ausgerüstet mit einem Speichersystem 40 umfassen. Die ECU 450 kann Eingangssignale von unterschiedlichen Sensoren empfangen, die dazu konfiguriert sind, die Signale im Verhältnis zu unterschiedlichen physikalischen Parametern in Verbindung mit der ICE 110 abzugeben. Die Sensoren umfassen – ohne darauf beschränkt zu sein – einen Luftmassen-, Druck-, Temperatursensor 340, einen Krümmerdruck- und Temperatursensor 350, einen Verbrennungsprozesssensor 360, Kühlmittel- und Öltemperatur- sowie -pegelstandsensoren 380, einen Kraftstoffleitungsdrucksensor 400, einen Nockenstellungssensor 410, einen Kurbelstellungssensor 420, Abgasdruck- und Temperatursensoren 430, einen EGR-Temperatursensor 440 und einen Gaspedalstellungssensor 445. Ferner kann die ECU 450 Ausgangssignale an unterschiedliche Steuervorrichtung abgeben, die dazu angeordnet sind, den Betrieb der ICE 110 zu steuern, einschließlich – aber nicht beschränkt auf – der Kraftstoffeinspritzventile 160, des Drosselklappengehäuses 330, des EGR-Ventils 320, des VGT-Stellgliedes 290 und der Nockenverstellvorrichtung 155. Die Kommunikation zwischen der ECU 450 und den unterschiedlichen Sensoren und Vorrichtungen ist anhand gestrichelter Linien dargestellt, wobei allerdings einige aus Gründen der Deutlichkeit weggelassen sind.The automotive system 100 Furthermore, an electronic control unit (ECU) 450 in communication with one or more sensors and / or devices in communication with the ICE 110 and equipped with a storage system 40 include. The ECU 450 may receive input signals from different sensors configured to receive the signals in relation to different physical parameters associated with the ICE 110 leave. The sensors include, but are not limited to, an air mass, pressure, temperature sensor 340 , a manifold pressure and temperature sensor 350 , a combustion process sensor 360 , Coolant and oil temperature and level sensors 380 , a fuel rail pressure sensor 400 , a cam position sensor 410 , a crank position sensor 420 , Exhaust pressure and temperature sensors 430 , an EGR temperature sensor 440 and an accelerator position sensor 445 , Furthermore, the ECU 450 Output signals to different control device, which are arranged to the operation of the ICE 110 to control, including but not limited to, the fuel injectors 160 , the throttle body 330 , the EGR valve 320 , the VGT actuator 290 and the cam adjusting device 155 , The communication between the ECU 450 and the various sensors and devices is shown by dashed lines, however, some have been omitted for clarity.

Die ECU 450 kann eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) in Kommunikation mit einem Speichersystem und einem Schnittstellenbus umfassen. Die CPU ist dazu konfiguriert, Befehle auszuführen, die im Speichersystem als Programm abgelegt sind, und Signale an den/von dem Schnittstellenbus zu senden bzw. zu empfangen. Das Speichersystem kann verschiedene Speichertypen umfassen, einschließlich optischer Speicher, magnetischer Speicher, Solid-State-Speicher und anderer nichtflüchtiger Speicher. Der Schnittstellenbus kann dazu konfiguriert sein, analoge und/oder digitale Signale an die/von den unterschiedlichen Sensoren und Steuervorrichtungen zu senden, zu empfangen und zu modulieren. Das Programm kann die hier offenbarten Verfahren verkörpern und der CPU die Ausführung der Schritte solcher Verfahren sowie die Steuerung der ICE 110 ermöglichen.The ECU 450 may comprise a central processing unit (CPU) in communication with a memory system and an interface bus. The CPU is configured to execute instructions stored in the memory system as a program and to send and receive signals to / from the interface bus. The storage system may include various types of storage, including optical storage, magnetic storage, solid state storage, and other nonvolatile storage. The interface bus may be configured to transmit, receive, and modulate analog and / or digital signals to / from the various sensors and controllers. The program may embody the methods disclosed herein, and the CPU may embody the execution of the steps of such methods as well as the control of the ICE 110 enable.

Das im Speichersystem abgelegte Programm wird von außen über ein Kabel oder drahtlos übertragen. Außerhalb des Automotivsystems 100 ist es normalerweise als Computerprogrammprodukt sichtbar, das in der Fachwelt auch als computerlesbares Medium oder maschinenlesbares Medium bezeichnet wird und das als Computerprogrammcode zu verstehen ist, der auf einem Träger abgelegt ist, wobei der Träger seiner Art nach transitorisch oder nicht-transitorisch sein kann, mit der Folge, dass das Computerprogrammprodukt als transitorisch oder nicht-transitorisch betrachtet werden kann.The program stored in the memory system is transmitted from outside via a cable or wirelessly. Outside the automotive system 100 For example, it is normally visible as a computer program product, which is referred to in the art as a computer-readable medium or machine-readable medium, and is to be understood as computer program code stored on a carrier, which carrier may be transitory or non-transitory in nature the consequence that the computer program product can be regarded as transitory or non-transitory.

Ein Beispiel eines transitorischen Computerprogrammprodukts ist ein Signal, zum Beispiel ein elektromagnetisches Signal, wie etwa ein optisches Signal, das für den Computerprogrammcode ein transitorischer Träger ist. Die Trägerschaft eines solchen Computerprogrammcodes kann durch Modulation des Signals mittels einer herkömmlichen Modulationstechnik, beispielsweise QPSK für digitale Daten, erreicht werden, so dass binäre Daten, die den Computerprogrammcode darstellen, dem transitorischen elektromagnetischen Signal imprimiert werden. Solche Signale werden beispielsweise benutzt, wenn Computerprogrammcode über eine WiFi-Verbindung zu einem Laptop drahtlos übertragen wird.An example of a transitory computer program product is a signal, for example an electromagnetic signal, such as an optical signal, which is a transitory carrier for the computer program code. The ownership of such computer program code may be achieved by modulating the signal using a conventional modulation technique, such as QPSK for digital data, so that binary data representing the computer program code is expressed in the transitory electromagnetic signal. Such signals are used, for example, when computer program code is wirelessly transmitted over a WiFi connection to a laptop.

Im Fall eines nicht-transitorischen Computerprogrammprodukts ist der Computerprogrammcode in einem greifbaren Speichermedium verkörpert. Das Speichermedium ist dann der oben erwähnte nicht-transitorische Träger, so dass der Computerprogrammcode permanent oder nicht-permanent in oder auf diesem Speichermedium abrufbar abgelegt ist. Das Speichermedium kann ein in der Computertechnologie bekannter, herkömmlicher Typ sein, beispielsweise ein Flash-Speicher, ein ASIC, eine CD oder dergleichen.In the case of a non-transitory computer program product, the computer program code is embodied in a tangible storage medium. The storage medium is then the above-mentioned non-transitory carrier, so that the computer program code is permanently or non-permanently stored in or on this storage medium retrievable. The storage medium may be a conventional type known in computer technology, for example a flash memory, an ASIC, a CD or the like.

Anstelle einer ECU 450 kann das Automotivsystem 100 eine andere Art von Prozessor aufweisen, der die elektronische Logik bereitstellt, zum Beispiel eine eingebettete Steuerung (Embedded Controller), einen Onboard-Computer oder jedes Prozessormodul, das im Fahrzeug zur Anwendung gebracht werden könnte.Instead of an ECU 450 can the automotive system 100 another type of processor that provides the electronic logic, for example, an embedded controller, an onboard computer, or any processor module that could be used in the vehicle.

Die Kurbelwelle 145 und die Nockenwelle 135 moderner Verbrennungsmotoren 110 sind normalerweise mit Auslösesystemen (Trigger-Systeme) der Winkelstellung ausgerüstet, zumal moderne Motoren normalerweise fähig sind, die Ventilzeiten zu beschleunigen oder zu verzögern. Diese Strategie wird auch als variable Ventilsteuerung (VVT) bezeichnet, worunter der Vorgang der zeitlichen Änderung eines Ventilhubereignisses zu verstehen ist und die oft zur Verbesserung der Leistung, der Wirtschaftlichkeit oder der Abgaswerte verwendet wird. Sie wird zunehmend in Kombination mit variablen Ventilhubsystemen eingesetzt. Das Verfahren kann auf zahlreiche Arten durchgeführt werden, etwa über mechanische Vorrichtungen bis hin zu elektrohydraulischen und nockenlosen Systemen. Die einfachste Form einer VVT ist ein Nockenverstellsystem, bei dem der Winkel einer Nockenwelle vorwärts oder rückwärts (im Verhältnis zur Kurbelwelle) gedreht wird. Die Ventile öffnen und schließen sich entsprechend früher oder später, wobei allerdings der Ventilhub und die Dauer mit einem Nockenverstellsystem nicht geändert werden können.The crankshaft 145 and the camshaft 135 modern combustion engines 110 are usually equipped with trigger systems of angular position, especially since modern engines are usually able to accelerate or decelerate the valve timing. This strategy is also referred to as Variable Valve Timing (VVT), which is the process of timing a valve lift event and is often used to improve performance, fuel efficiency, or emissions. It is increasingly being used in combination with variable valve lift systems. The process can be carried out in many ways, from mechanical devices to electro-hydraulic and camless systems. The simplest form of VVT is a cam timing system in which the angle of a camshaft is rotated forwards or backwards (in relation to the crankshaft). The valves open and close correspondingly sooner or later, although the valve lift and duration can not be changed with a cam timing system.

Wie in 3 dargestellt, ist die Kurbelwelle mit einem Auslösesystem ihrer Winkelstellung ausgerüstet, das ein Kurbelwellenrad 416 und den Kurbelwellen-Positionssensor 420 umfasst. Das Kurbelwellenrad ist ein Zahnrad und wird auch als ”60-2-Zahnrad” bezeichnet, da es 58 Zähne und eine große Lücke im Ausmaß von 2 Zähnen besitzt. Die 58 Zähne sind jeweils um 6 Grad im Winkel beabstandet. Beginnend mit der großen Lücke, werden die Zähne, die den Kurbelwellen-Positionssensor passieren, gezählt, und der erste Zahn nach der Lücke gilt als Zahn Nummer 1, der zweite Zahn als Zahn Nummer 2 usw., wie in 4 grafisch dargestellt. Im Beispiel der 3 ist eine Steuerkette 414 dargestellt. Sie überträgt die Winkelversetzung der Kurbelwelle auf die Nockenwelle. Ein geeigneter Spanner 418 ist vorgesehen, um die korrekte Spannung der Kette zu gewährleisten. Die Kette kann durch einen Steuerriemen ersetzt werden. Das Nockenwellen-Auslösesystem (jeweils eines für jede verfügbare Nockenwelle) umfasst auch einen Nockenwellen-Positionssensor 410 und ein Nockenwellenrad 412. Dabei handelt es sich um Zahnräder, die normalerweise mit 4 Zähnen versehen sind. Die fallenden Flanken der Zähne sind gleichmäßig um 90° beabstandet, wobei zwei Zähne etwa 15 oder 20 Grad breit und zwei Zähne etwa 75 oder 70 Grad breit sind.As in 3 shown, the crankshaft is equipped with a triggering system of their angular position, which is a crankshaft 416 and the crankshaft position sensor 420 includes. The crankshaft gear is a gear and is also called a "60-2 gear" because it has 58 teeth and a large gap of 2 teeth. The 58 teeth are each spaced at an angle of 6 degrees. Starting with the large gap, the teeth passing through the crankshaft position sensor are counted and the first tooth after the gap is counted as the tooth number 1 , the second tooth as tooth number 2 etc., as in 4 shown graphically. In the example of 3 is a timing chain 414 shown. It transmits the angular displacement of the crankshaft to the camshaft. A suitable tensioner 418 is provided to ensure the correct tension of the chain. The chain can be replaced by a timing belt. The camshaft triggering system (one for each available camshaft) also includes a camshaft position sensor 410 and a camshaft wheel 412 , These are gears, which are usually provided with 4 teeth. The falling edges of the teeth are evenly spaced by 90 °, with two Teeth are about 15 or 20 degrees wide and two teeth are about 75 or 70 degrees wide.

4 ist eine graphische Darstellung des Kurbelwellensignals als Abfolge der Zähne des Kurbelwellenrades und des Nockenwellensignals, insbesondere der Auslassnockenwelle. In der Zeichnung ist nur eine Teilsequenz der Zähne des Nockenwellenrades dargestellt. Die allgemeine Darstellung des Zahnes des Kurbelwellenrades ist mit dem Bezugszeichen 516 markiert, während die große Lücke des Kurbelwellenrades mit dem Bezugszeichen 518 markiert ist. Die Zähne des Nockenwellenrades (die schmäleren) sind mit dem Bezugszeichen 512 markiert, die breiteren mit 514. In derselben Zeichnung sind einige Flanken dieser Nockenwellenzähne mit 1, 2, ... 5, ... für den Fall einer nicht verstellten Auslassnockenwelle (Auslassnockenwelle voll vorgerückt), und mit 1', 2' ... 5', ... für den Fall einer verstellten Auslassnockenwelle (Auslassnockenwelle voll verzögert). 4 is a graphical representation of the crankshaft signal as a sequence of the teeth of the crankshaft gear and the camshaft signal, in particular the exhaust camshaft. In the drawing, only a partial sequence of the teeth of the camshaft sprocket is shown. The general representation of the tooth of the crankshaft wheel is denoted by the reference numeral 516 marked while the large gap of the crankshaft wheel with the reference numeral 518 is marked. The teeth of the camshaft sprocket (the narrower ones) are designated by the reference numeral 512 marked, the wider with 514 , In the same drawing are some flanks of these cam teeth with 1 . 2 , ... 5 , ... in the case of a non-adjusted exhaust camshaft (exhaust camshaft fully advanced), and with 1' . 2 ' ... 5 ' , ... in the case of an adjusted exhaust camshaft (exhaust camshaft fully retarded).

Wenn der Steuerriemen 414 oder der Steuerkettenspanner 418 wie vorgesehen funktionieren und wenn die Nocken nicht verstellt sind, besteht eine feste Winkelbeziehung zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle. Das bedeutet auch, dass der Kurbelwellen-Positionssensor sich jedes Mal auf demselben Zahn befindet, wenn eine bestimmte Nockenflanke durch den entsprechenden Nockenwellen-Positionssensor hindurch geht. Auch bei einem stationären Motorbetrieb bei aus ihrer Parkposition heraus bewegten Nocken wäre es möglich abzuschätzen, welcher Zahn durch den Kurbelwellen-Positionssensor gehen sollte, wenn der Nockenwellen-Positionssensor eine bestimmte fallende Flanke erkennt.If the timing belt 414 or the timing chain tensioner 418 operate as intended and if the cams are not misaligned, there is a fixed angular relationship between the camshaft and the crankshaft. This also means that the crankshaft position sensor is on the same tooth each time a particular cam edge passes through the corresponding camshaft position sensor. Even with stationary engine operation with cams moving out of their parked position, it would be possible to estimate which tooth should pass through the crankshaft position sensor when the camshaft position sensor detects a certain falling edge.

Gemäß dem Beispiel der 4 ergibt sich unter normalen Betriebsbedingungen folgende Zahnerkennung:
Nockenwellen-Zahnflanke 1 entspricht auf Kurbelwelle Zahn 3 (Nocken voll vorgerückt) und Nockenwellen-Zahnflanke 1 entspricht auf Kurbelwelle Zahn 13 (Nocken voll verzögert);
Nockenwellen-Zahnflanke 2 entspricht auf Kurbelwelle Zahn 8 (Nocken voll vorgerückt) und Nockenwellen-Zahnflanke 2' entspricht auf Kurbelwelle Zahn 18 (Nocken voll verzögert);
Nockenwellen-Zahnflanke 3 entspricht auf Kurbelwelle Zahn 33 (Nocken voll vorgerückt) und Nockenwellen-Zahnflanke 3' entspricht auf Kurbelwelle Zahn 43 (Nocken voll verzögert);
Nockenwellen-Zahnflanke 4 entspricht auf Kurbelwelle Zahn 38 (Nocken voll vorgerückt) und Nockenwellen-Zahnflanke 4' entspricht auf Kurbelwelle Zahn 48 (Nocken voll verzögert);
Nockenwellen-Zahnflanke 5 entspricht auf Kurbelwelle Zahn 43 (Nocken voll vorgerückt) und Nockenwellen-Zahnflanke 5' entspricht auf Kurbelwelle Zahn 53 (Nocken voll verzögert);
Derartige Entsprechungen zwischen Nockenwellen-Zahnflanken und Kurbelwellenzähnen können in der ECU einfach in geeigneter Form implementiert werden (ein Array, eine Karte und Ähnliches).According to the example of 4 results under normal operating conditions following tooth recognition:
Camshaft tooth flank 1 corresponds to crankshaft tooth 3 (Cam fully advanced) and camshaft tooth flank 1 corresponds to crankshaft tooth 13 (Cam fully retarded);
Camshaft tooth flank 2 corresponds to crankshaft tooth 8th (Cam fully advanced) and camshaft tooth flank 2 ' corresponds to crankshaft tooth 18 (Cam fully retarded);
Camshaft tooth flank 3 corresponds to crankshaft tooth 33 (Cam fully advanced) and camshaft tooth flank 3 ' corresponds to crankshaft tooth 43 (Cam fully retarded);
Camshaft tooth flank 4 corresponds to crankshaft tooth 38 (Cam fully advanced) and camshaft tooth flank 4 ' corresponds to crankshaft tooth 48 (Cam fully retarded);
Camshaft tooth flank 5 corresponds to crankshaft tooth 43 (Cam fully advanced) and camshaft tooth flank 5 ' corresponds to crankshaft tooth 53 (Cam fully retarded);
Such correspondences between camshaft tooth flanks and crankshaft teeth can be easily implemented in the ECU (an array, a map, and the like).

Aus diesem Grund (5) basiert das diagnostische Verfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung auf der Tatsache, dass der Verbrennungsmotor eine Kurbelwelle 145, eine Nockenwelle 135 und deren entsprechende Auslösesysteme der Winkelstellung umfasst, wobei die Auslösesysteme einen Kurbelwellen-Positionssensor 420 und ein Kurbelwellenrad 418 bzw. einen Nockenwellen-Positionssensor 410 und ein Nockenwellenrad 412 umfassen. Darüber hinaus ist die Nockenwelle mit der Kurbelwelle durch den Steuerriemen 414 oder die Steuerkette Winkel-synchronisiert, so dass bei einer bestimmten, unter dem Kurbelwellen-Positionssensor durchgehenden Nockenwellenzahnflanke 1, 2, 3, 4, 5, 1', 2', 3' 4', 5' immer ein bestimmter Kurbelwellenzahn 516 unter dem Kurbelwellen-Positionssensor durch geht. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, dann bedeutet dies, dass die Synchronisierung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle richtig funktioniert, oder in anderen Worten, der Riemen oder die Kette ist richtig gespannt und überträgt die Winkelversetzung von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle. Ist die genannte Bedingung nicht erfüllt, wird unverzüglich ein Fehler des Steuerriemens oder der Steuerkette festgestellt. Mit anderen Worten und Bezug nehmend auf 5, beginnt das diagnostische Verfahren mit der Erfassung S500, S510 von Kurbelwellenzähnen des Kurbelwellenrades 418 und Nockenwellenzähnen des Nockenwellenrades 412; dann folgt, da eine bestimmte Winkelstellung eines ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf einen ausgewählten Nockenwellenzahn gegeben ist, die Feststellung S520 der bestimmten Winkelstellung; schließlich die Identifizierung S530 eines Fehlers des Steuerriemens oder der Steuerkette, wenn die Winkelstellung des ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf die ausgewählte Nockenwelle sich von der bestimmten Winkelstellung unterscheidet.For this reason ( 5 ), the diagnostic method according to a preferred embodiment of the invention is based on the fact that the internal combustion engine is a crankshaft 145 , a camshaft 135 and the corresponding trigger systems of the angular position, wherein the triggering systems, a crankshaft position sensor 420 and a crankshaft sprocket 418 or a camshaft position sensor 410 and a camshaft wheel 412 include. In addition, the camshaft with the crankshaft is through the timing belt 414 or the timing chain angle-synchronized, so that at a certain, below the crankshaft position sensor continuous camshaft tooth flank 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 1' . 2 ' . 3 ' 4 ' . 5 ' always a certain crankshaft tooth 516 passes under the crankshaft position sensor. If this condition is met, then this means that the synchronization between the crankshaft and the camshaft is functioning properly, or in other words, the belt or chain is properly tensioned and transmits the angular displacement from the crankshaft to the camshaft. If the said condition is not met, an error of the timing belt or the timing chain is detected immediately. In other words and referring to 5 , the diagnostic method begins with the detection of crankshaft teeth crankshaft teeth S500, S510 418 and cam teeth of the camshaft sprocket 412 ; then, since there is a given angular position of a selected crankshaft tooth with respect to a selected cam teeth, the determination S520 follows the determined angular position; finally, the identification S530 of a failure of the timing belt or timing chain when the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft is different than the determined angular position.

Dieser Fehler wird als Winkelversetzung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle festgestellt, wenn ein anderer Zahn des Kurbelwellenrades als der erwartete für eine bestimmte durch den Nockenwellen-Positionssensor gehende Nockenwellenzahnflanke des Nockenwellenrades durch den Kurbelwellen-Positionssensor geht.This error is detected as the angular displacement between the crankshaft and the camshaft when a different tooth of the crankshaft gear than the expected camshaft tooth edge of the camshaft sprocket going through the camshaft position sensor goes through the crankshaft position sensor.

Insbesondere ist die Fehlfunktion des Riemens oder der Kette auf einen Montagefehler oder einen permanent verformten (zum Beispiel überdehnten) Riemen oder Kette zurückzuführen, wenn sich die Winkelstellung des gewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf die gewählte Nockenwelle im Zeitverlauf nicht ändert, mit anderen Worten, wenn die Winkelversetzung im Zeitverlauf konstant ist.In particular, the malfunction of the belt or chain is due to an assembly error or a permanently deformed (for example, overstretched) belt or chain when the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft in the Time course does not change, in other words, if the angular displacement over time is constant.

Wenn anderseits der erfasste Zahn des Kurbelwellen-Auslöserads, der durch den Kurbelwellen-Positionssensor geht, während des Ereignisses einer bestimmten, durch den Nockenwellen-Positionssensor gehenden Nockenwellenzahnflanke unregelmäßig flattert, bedeutet dies, dass die Riemen- oder Kettenspannung ungenau sein muss, da die feste Korrelation nicht mehr gegeben ist. Bei dem Fehler handelt es sich folglich um eine Ungenauigkeit der Riemen- oder der Kettenspannung, wenn sich die Winkelstellung des ausgewählten Kurbelwellenzahns mit Bezug auf die ausgewählte Nockenwelle im Zeitverlauf ändert, mit anderen Worten, wenn die Winkelversetzung im Zeitverlauf variabel ist.On the other hand, if the detected tooth of the crankshaft trigger wheel passing through the crankshaft position sensor flutters irregularly during the event of a particular camshaft tooth flank passing through the camshaft position sensor, this means that the belt or chain tension must be inaccurate, as the fixed one Correlation is no longer present. The error is thus an inaccuracy of the belt or chain tension as the angular position of the selected crankshaft tooth changes with time with respect to the selected camshaft, in other words if the angular displacement is variable over time.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das computergestützt durchgeführte diagnostische Verfahren entweder dann verwendet werden, wenn die Nocken in der vollständig vorgerückten oder in der vollständig zurückgezogenen Position (die zwei in 4 dargestellten Konfigurationen) sind. Anderseits kann das diagnostische Verfahren auch verwendet werden, wenn die Nocken zwischen diesen beiden extremen Positionen gesteuert werden. In einem solchen Fall sind natürlich zusätzliche Eingaben nötig, beispielsweise eine Prüfung, ob die gemessene Position gültig ist, ob der Öldruck ausreichend hoch zum Bewegen der Nocken ist und ob die Verstellvorrichtung richtig funktioniert.According to some embodiments of the present invention, the computer-aided diagnostic procedure may be used either when the cams are in the fully advanced or fully retracted positions (the two in FIG 4 shown configurations) are. On the other hand, the diagnostic method can also be used if the cams are controlled between these two extreme positions. In such a case, of course, additional inputs are needed, such as checking whether the measured position is valid, whether the oil pressure is high enough to move the cams, and whether the recliner is functioning properly.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass bei diesen Computerprogramm bzw. Verfahren der Nockenwellen-Positionssensor und der Kurbelwellen-Positionssensor, die in modernen Verbrennungsmotoren bereits vorhanden sind, zur Durchführung einer einfachen, zuverlässigen Diagnose herangezogen werden, ob die Ketten- oder Steuerriemenspannung korrekt ist. Mit dem Verfahren kann auch festgestellt werden, ob die Montagebedingungen oder die Arbeitsbedingungen fehlerhaft waren.In summary, in this computer program or method, the camshaft position sensor and crankshaft position sensor, which are already present in modern internal combustion engines, are used to make a simple, reliable diagnosis of whether the chain or timing belt tension is correct. The procedure can also be used to determine if the assembly conditions or the working conditions were faulty.

Obwohl in der voranstehenden Zusammenfassung und Detailbeschreibung mindestens ein exemplarisches Ausführungsbeispiel dargestellt wurde, ist darauf hinzuweisen, dass eine große Zahl von Variationen besteht. Es ist auch zu beachten, dass das exemplarische Ausführungsbeispiel oder die exemplarischen Ausführungsbeispiele nur Beispiele und nicht dazu geeignet sind, den Geltungsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in welcher Weise auch immer einzuschränken. Vielmehr stellen die voranstehende Zusammenfassung und Detailbeschreibung einschlägig bewanderten Fachpersonen Hinweise und Anleitungen zur Implementierung wenigstens eines beispielhaften Ausführungsbeispiels zur Verfügung, wobei darauf hingewiesen wird, dass an der Funktion und der Anordnung der Elemente, wie sie in einem exemplarischen Ausführungsbeispiel beschrieben sind, unterschiedliche Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich abzuweichen, wie er in den angehängten Patentansprüchen und deren rechtsgültigen Äquivalenten dargestellt ist.Although at least one exemplary embodiment has been presented in the foregoing summary and detailed description, it should be understood that a large number of variations exist. It is also to be understood that the exemplary embodiment or exemplary embodiments are only examples and are not intended to limit the scope, applicability, or configuration in any way whatsoever. Rather, the foregoing summary and detailed description provide those skilled in the art with guidance and guidance for implementing at least one example embodiment, it being understood that various changes are made to the function and arrangement of elements as described in an exemplary embodiment without departing from the scope as set forth in the appended claims and their valid equivalents.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 2, 3, 4, 5, 1', 2', 3', 4', 5'1, 2, 3, 4, 5, 1 ', 2', 3 ', 4', 5 ': Zahnflanke des Nocken-AuslöseradsTooth flank of the cam release wheel
4040: Speichersystemstorage system
100100: AutomotivsystemAutomotive System
110110: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
120120: Motorblockblock
125125: Zylindercylinder
130130: Zylinderkopfcylinder head
135135: Nockenwellecamshaft
140140: Kolbenpiston
145145: Kurbelwellecrankshaft
150150: Brennkammercombustion chamber
155155: NockenverstellvorrichtungNockenverstellvorrichtung
160160: KraftstoffeinspritzventilFuel injection valve
165165: KraftstoffeinspritzsystemFuel injection system
170170: KraftstoffleitungFuel line
180180: KraftstoffpumpeFuel pump
190190: KraftstoffquelleFuel source
200200: Ansaugkrümmerintake manifold
205205: Luftansaugrohrair intake pipe
210210: Ansaugkanalintake port
215215: Ventilevalves
220220: Kanalchannel
225225: Abgaskrümmerexhaust manifold
230230: Turboladerturbocharger
240240: Kompressorcompressor
245245: Turboladerwelleturbocharger shaft
250250: Turbineturbine
260260: LadeluftkühlungIntercooling
270270: Abgassystemexhaust system
275275: Abgasrohrexhaust pipe
280280: Nachbehandlungsvorrichtungenaftertreatment devices
290290: LadedruckregelklappenventilBoost pressure control flap valve
295295: Ladedruckregelklappen-Stellglied oder elektrisches Druckventil oder Ladedruck-RegelventilBoost valve actuator or electric pressure valve or boost pressure control valve
300300: AbgasrückführungssystemExhaust gas recirculation system
310310: EGR-KühlerEGR cooler
320320: EGR-VentilEGR valve
330330: Drosselklappengehäusethrottle body
340340: Luftmassen-, Druck-, Temperatur- und FeuchtigkeitssensorAir mass, pressure, temperature and humidity sensor
350350: Krümmerdruck- und TemperatursensorManifold pressure and temperature sensor
360360: VerbrennungsdrucksensorCombustion pressure sensor
380380: Kühlmitteltemperatur- und PegelstandsensorCoolant temperature and level sensor
385385: Schmieröltemperatur- und PegelstandsensorLubricating oil temperature and level sensor
390390: MetalltemperatursensorMetal temperature sensor
400400: Kraftstoffleitungs-DigitaldrucksensorFuel line digital pressure sensor
410410: Nockenwellen-PositionssensorCamshaft Position Sensor
412412: Nockenwellenradcamshaft
414414: Steuerkette/SteuerriemenTiming chain / timing belt
416416: Kurbelwellenradcrankshaft gear
418418: SpannerStretcher
420420: Kurbelwellen-PositionssensorCrankshaft position sensor
430430: Abgasdruck- und TemperatursensorenExhaust pressure and temperature sensors
440440: EGR-TemperatursensorEGR temperature sensor
445445: GaspedalpositionssensorAccelerator position sensor
446446: Gaspedalaccelerator
450450: ECUECU
512512: Schmaler Zahn des NockenwellenradesNarrow tooth of the camshaft wheel
514514: Breiter Zahn des NockenwellenradesWide tooth of the camshaft sprocket
516516: Zahn des KurbelwellenradesTooth of the crankshaft wheel
518518: Große Lücke des KurbelwellenradesLarge gap of the crankshaft wheel
S500S500: Schrittstep
S510S510: Schrittstep
S520S520: Schrittstep
S530S530: Schrittstep

Claims

Computer program for a timing belt or a timing chain ( 414 ) of an internal combustion engine ( 110 ), the engine also having at least one crankshaft ( 145 ) and a camshaft ( 135 ) and wherein the computer program has program code which, when executed by a computer, performs the following steps: - detecting crankshaft teeth of a crankshaft sprocket mounted on the crankshaft ( 418 ); Detecting camshaft teeth of a camshaft wheel mounted on the camshaft ( 412 ); - when the internal combustion engine is in operation, both the crankshaft ( 145 ) like the camshaft ( 135 ) due to the timing belt or timing chain ( 414 ), with which they are rotationally coupled, so that a given angular position of a selected crankshaft tooth with respect to a selected camshaft tooth is given, detecting this particular angular position; Identifying a fault of the timing belt or the timing chain ( 414 ) when the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft is different than the determined angular position.

A computer program according to claim 1, wherein the fault is due to a mounting error or an overstretched timing belt or chain ( 414 ) is traceable if the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft does not change over time.

The computer program of claim 1, wherein the fault is on a wrong timing belt or timing chain (FIG. 414 ) Voltage is due when the angular position of the selected crankshaft tooth with respect to the selected camshaft changes over time.

Computer program product on which the computer program according to one of claims 1 to 3 is stored.

Control device for an internal combustion engine, comprising an electrical control unit ( 450 ), one of the electronic control unit ( 450 ) associated memory system ( 40 ) and one in the storage system ( 40 ) stored computer program according to one of claims 1 to 3.