DE602004003902T2

DE602004003902T2 - Fehlererkennungsverfahren für ein Nockenprofilwechselsystem

Info

Publication number: DE602004003902T2
Application number: DE602004003902T
Authority: DE
Inventors: Alexander Stotsky; Sören ERIKSSON
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2024-05-18
Also published as: DE602004003902D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlererkennung in einem Nockenprofilumschaltsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Das Verfahren wird bei einem Verbrennungsmotor angewendet, der eine gerade Anzahl von Zylindern, die zwei separate Zylindergruppen bilden, ein erstes Umschaltmittel, welches für das Nockenprofilumschalten der ersten Zylindergruppe zuständig ist, und ein zweites Umschaltmittel aufweist, welches für das Nockenprofilumschalten der zweiten Zylindergruppe zuständig ist. Ferner muss die Zündfolge derart eingerichtet werden, dass Zündvorgänge in den einzelnen Zylindern der ersten Gruppe sequentiell aufeinander folgen, ohne dass zwischenzeitlich Zündvorgänge in der zweiten Gruppe stattfinden, und dass Zündvorgänge in den einzelnen Zylindern der zweiten Gruppe sequentiell aufeinander folgen, ohne dass zwischenzeitlich Zündvorgänge in der ersten Gruppe stattfinden.
Die Nockenprofilumschalt-Technik (NPU-Technik) hat wesentliche Wirkung auf das Fahrverhalten, die Abgasemissionen und den Kraftstoffverbrauch. Neue gesetzliche Anforderungen für die Abgasemissionsbestimmungen, die kürzlich vom Staat Kalifornien und der Umweltschutzbehörde eingeführt wurden, fordern die Fähigkeit, eine fortlaufende Anzeige des Zustands des NPU-Systems (Nockenprofilumschalt-Systems) durchzuführen. Dies wiederum erfordert es, ein wirksames Diagnoseverfahren zur Identifizierung von Systemfehlern zu haben. Der Ventilhubvorgang kann nicht direkt erfasst werden und es sind spezielle Diagnosealgorithmen erforderlich, die auf indirekten Informationen über den Ventilhub basieren, um einen Systemfehler zu erkennen.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, die das Erkennen des NPU-Zustands ermöglichen. Das erste basiert auf dem Unterschied der Luftfüllung, die für unterschiedliche Hübe in die Zylinder eingebracht wird. Die durch einen Ansaugkrümmer-Luftmengenmesser gemessene eingespeiste Luftfüllung wird mit dem Luftfüllungsmodell verglichen, das auf der gemessenen Drosselklappenstellung, dem Ansaugkrümmerdruck und der Motordrehzahl basiert. Der NPU-Zustand wird der Abweichung zwischen der gemessenen und der Modell-Luftfüllung zugeordnet, Dokument US 6 213 068 . Der Nachteil des in dem Dokument US 6 213 068 beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass das Verfahren keine individuelle Fehlererkennung der Zylinder ermöglicht. Es ist ferner aufgrund des relativ kleinen Unterschieds des Füllungs grads im Falle eines Fehlers einer einzelnen Bank für das Erkennen des Fehlers einer der Bänke nicht geeignet.
Ein anderes Verfahren basiert auf der Anzeige der Verbrennungsbeschaffenheit unter Verwendung von Schwankungen der Motordrehzahl. Dieses Verfahren basiert auf der Tatsache, dass sich die Verbrennungsbeschaffenheit während des Schaltens beträchtlich ändert, Dokument US 6 006 152 . Die Erfindung wendet die Technik des Anzeigens der Verbrennungsbeschaffenheit über Unregelmäßigkeiten der Motordrehzahl an. Die Unregelmäßigkeiten werden dem NPU-Zustand zugeordnet. Das Verfahren ermöglicht die individuelle Fehlererkennung der Zylinder. Das Verfahren wendet die Drehmomentermittlungstechnik an, die in der den Anzeigefunktionen des Verbrennungswirkungsgrads gewidmeten Literatur gut bekannt ist.
Eine andere Gruppe von Verfahren schlägt vor, den NPU-Zustand den Schwankungen des Drucksignals des Ansaugkrümmers zuzuordnen. Die nächstliegende Erfindung, die vorschlägt, die Einlassventil-Zeitsteuerungsinformation aus dem Drucksignal zu gewinnen, ist in dem Dokument US 5 495 830 offenbart. Das Verfahren zur Steuerung und Anzeige der Rückschlagventile ist in dem Dokument US 5 495 830 beschrieben. Die Einlassventilschließvorgänge, die über die Druckänderungen ermittelt werden, ermöglichen es, einen Betrag des Rückstroms in den Ansaugkanal zu berechnen, wo das Rückschlagventil gesteuert wird, um die Rückstromwirkung zu minimieren. Zur Realisierung der in dem Dokument US 5 495 830 vorgeschlagenen Algorithmen wird der Drucksensor in jedem Ansaugdurchlass benötigt, was die Kosten des Systems erhöht.
Darüber hinaus ist die Lösung nur der Steuerung des Rückschlagventils und dessen Anzeige gewidmet. In der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die Unregelmäßigkeiten des Drucksignals vom Ansaugkrümmer, die durch einen einzigen in den Ansaugkrümmer eingebauten Drucksensor gemessen werden, dem NPU-Zustand zuzuordnen. Das Verfahren ermöglicht das Erkennen des Fehlers einer Bank, wobei nur ein Parameter kalibriert werden muss. Weil das Verfahren auf den Pulsationen des Ansaugkrümmerdruckes basiert, die vom Ansaugvorgang kommen, ist das Verfahren nicht abhängig und ist daher robust in Bezug auf Probleme in den Zünd- und Kraftstoffzuführsystemen.
In der veröffentlichten US-Patentanmeldung 2002/0035986 wird das Erkennungsverfahren des Zylinderstockens (cylinder halting) vorgeschlagen. Das Verfahren basiert auf der Ermitt lungseinrichtung für den Ansaugkrümmerdruck. Unter der Ermittlungseinrichtung für den Ansaugkrümmerdruck werden die Messungen des Ansaugkrümmerdrucks bei jedem oberen Totpunkt (TDC) verstanden. Die Erkennung des Zylinderstockens basiert auf dem Vergleich der Werte des Ansaugkrümmerdruckes für einwandfreie und fehlerhafte Systeme für jeden Zylinder. Wenn der Betrag des Wechsels im Ausgang der Erkennungseinrichtung den vorher festgelegten Wert überschreitet, dann ist ein Systemfehler ermittelt. Die zuvor beschriebene Erkennungseinrichtung basiert auf den absoluten Werten des Ansaugkrümmerdruckes. Die absoluten Werte des Ansaugkrümmerdruckes hängen von der Drosselklappenstellung, der Einstellung der variablen Ventilsteuerzeiten, der Klappenstellung des variablen Ansaugsystems und einigen anderen Faktoren ab. Dadurch erfordert das in der US-Patentanmeldung 2002/0035986 vorgeschlagene Verfahren sehr viele Kalibrierungen für verschiedene Drosselklappen-, Ventilsteuerzeiten- und Klappeneinstellungen des variablen Ansaugsystems. Das vorgeschlagene erfindungsgemäße Erkennungsverfahren basiert auf der Amplitude des Ansaugkrümmerdrucksignals mit einer vorgegebenen Frequenz, welche Informationen über den NPU-Fehler einer Bank aufweist.
Ungeachtet dessen, dass die auf der Motordrehzahl basierenden und auf dem Ansaugkrümmerdruck basierenden NPU-Fehlererkennungsverfahren eine individuelle Fehlererkennung eines Zylinders ermöglichen, leiden sie an folgendem Nachteil. Die individuelle Fehlererkennung von Zylindern ist bei hohen Drehzahlen schwierig. Bei hohen Drehzahlen wird das Drehzahlsignal des Motors durch Rauschen gestört. Das Rauschen wird durch die Zeitintervallfehler, Niederfrequenzchwingungen vom Antriebsstrang und Hochfrequenzschwingungen aufgrund der Kurbelwellentorsion induziert. Das Ansaugkrümmerdrucksignal wird üblicherweise mit einer Frequenz von vier Millisekunden gemessen und diese Frequenz ist für die individuelle Erkennung der Zylinder bei hohen Drehzahlen nicht ausreichend. Jedoch ist die Fehlererkennung der NPU-System-Bank für den Fall der zündungssynchronen Kopplung der Ölbanken des NPU-Systems noch möglich.
Die Einführung von Zylindergruppen für die NPU-System-Banken, die gemäß der Zündfolge zur Maximierung des Triggerfensters gekoppelt sind, beeinflusst das System im Fall des Fehlers einer Bank. Die Zündfolge für einen Sechszylinder-Ottomotor ist 1-5-3-6-2-4. Die Bank „A" enthält die Zylinder 2, 4 und 1 während die Bank „B" die Zylinder 5, 3 und 6 enthält. Der Fehler einer Ölbank führt zum Auftreten der Komponente, deren Periode 720° Kurbelwinkel bei der Motordrehzahl beträgt. Mit anderen Worten, die Information des NPU- Zustands ist im Bereich niedrigerer Frequenzen aliasiert (aliased). Bei hohen Motordrehzahlen ist die Information über den Zustand des NPU-Systems durch Antriebsstrangschwingungen gestört, jedoch ist aufgrund des NPU-Fehlers noch eine niederfrequente Komponente der Motordrehzahl im Signal vorhanden. Dies ermöglicht das Gewinnen der Information über den NPU-Zustand selbst bei hohen Drehzahlen. Der Unterschied im Füllungsgrad zwischen niedrigen und hohen Ventilerhebungen rührt von der Luftrückstoßwirkung bei niedrigen Drehzahlen und den Differenzen der wirksamen Flächen der Ventile bei hohen Drehzahlen her.
Das in dem Dokument US 6 006 152 vorgeschlagene NPU-Fehlererkennungsverfahren basiert auf der Amplitudeninformation bei der Motorverbrennungsfrequenz und ist für die Erkennung des NPU-Zustands nur bei niedrigen Motordrehzahlen geeignet. Bei hohen Motordrehzahlen (über 3500 min^–1) weist das Drehzahlsignal für hohe Motordrehzahlen Schwankungen auf, die infolgedessen auftreten, dass der Verbrennungsprozess durch die Zeitintervallfehler, Niederfrequenzchwingungen vom Antriebsstrang und Hochfrequenzschwingungen aufgrund der Kurbelwellentorsion gestört ist. Die Überlagerung dieser Vorgänge beeinflusst die Amplituden auf der Verbrennungsfrequenz bei hohen Drehzahlen negativ und daher scheitert das im US-Patent 6 006 152 vorgeschlagene Verfahren beim Erkennen eines NPU-Fehlers bei hohen Drehzahlen. Das in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Verfahren ordnet den NPU-Zustand der Amplitude und der Phase einer niederfrequenten Komponente (wobei die Periode 720° beträgt) des Motordrehzahlsignals zu und ermöglicht die NPU-Fehlererkennung sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Drehzahlen.
Der generelle Nachteil aller auf der Motordrehzahl basierenden Erkennungsverfahren ist die Abhängigkeit von der Verbrennungsbeschaffenheit und daher der Qualität des Motorsignals der Zündung und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Mit anderen Worten beeinflussen jegliche Probleme im Zünd- oder Kraftstoffversorgungssystem diese Diagnoseverfahren, die auf dem Drehzahlsignal für hohe Motordrehzahlen basieren. Daher wird in der vorliegenden Erfindung auch ein Verfahren vorgeschlagen, das auf den Druckschwankungen im Ansaugkrümmer basiert.
Es ist festzustellen, dass der Fehler einer Bank auch eine niederfrequente Schwingung in das Drucksignal des Ansaugkrümmers ähnlich der Schwingung im Motordrehzahlsignal einbringt. Daher können sowohl die Motordrehzahlsignale als auch die Drucksignale vom An saugkrümmer durch denselben Signalverarbeitungsalgorithmus verarbeitet werden, der auf der Amplituden- und Phaseninformation eines bestimmten Frequenzsignals basiert.
Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das zur Fehlererkennung in einem Nockenprofilumschaltsystem fähig ist, das in einem Verbrennungsmotor angeordnet ist, der eine gerade Anzahl von Zylindern, die zwei separate Zylindergruppen bilden, ein erstes Umschaltmittel, welches für das Nockenprofilumschalten der ersten Zylindergruppe zuständig ist, und ein zweites Umschaltmittel aufweist, welches für das Nockenprofilumschalten der zweiten Zylindergruppe zuständig ist.
Diese Aufgabe wird mittels Ausführung der folgenden Verfahrensschritte gelöst:
– Vorsehen einer Zündfolge derart, dass Zündvorgänge in den einzelnen Zylindern der ersten Gruppe sequenziell aufeinander folgen, ohne dass zwischenzeitlich Zündvorgänge in der zweiten Gruppe stattfinden, und dass Zündvorgänge in den einzelnen Zylindern der zweiten Gruppe sequentiell aufeinander folgen, ohne dass zwischenzeitlich Zündvorgänge in der ersten Gruppe stattfinden,

– Erfassen eines verbrennungsbedingten Signals,
– Bestimmen einer Komponente des verbrennungsbedingten Signals, die eine Periodizität des Motorarbeitsspiels aufweist, und
– Bestimmen der Amplitudengröße dieser Komponente, wobei
– ein Fehler in dem Nockenprofilumschaltsystem erfasst wird, falls die Amplitude einen Grenzwert überschreitet.

Eine theoretische Erklärung, wie das System arbeitet, wird im Folgenden gegeben.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine hochfrequente Komponente der Motordrehzahl über einem einzelnen Motorarbeitsspiel für den Fall des NPU-Bank-Fehlverhaltens, wenn der Motor mit 1000 min^–1 betrieben wird,
2 eine hochfrequente Komponente der Motordrehzahl für den Fall des NPU-Bank-Fehlverhaltens, wenn der Motor mit 4000 min^–1 betrieben wird,
3 eine hochfrequente Komponente der Motordrehzahl für mehrere Arbeitsspiele, wenn der Motor mit 1000 min^–1 betrieben wird,
4 Messungen des Ansaugkrümmerdruckes, die bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an einem Sechszylinder-Ottomotor vorgenommen werden, wenn der Motor mit 1000 min^–1 betrieben wird,
5 ein Ansaugkrümmerdrucksignal als Funktion einer Schrittnummer für einen Motor, der mit 4000 min^–1 arbeitet,
6 Motordrehzahlsignale als Funktion einer Schrittnummer für einen Motor, der mit 4000 min^–1 arbeitet,
7 Amplituden für verschiedene Frequenzen im Motordrehzahlsignal für 1000 min^–1 für einwandfreie und fehlerhafte Systeme,
8 Amplituden bei verschiedenen Frequenzen im Motordrehzahlsignal für einwandfreie und fehlerhafte Systeme beim Betrieb mit einer Drehzahl von 4000 min^–1,
9 Amplituden für verschiedene Frequenzen für das Ansaugkrümmerdrucksignal für einwandfreie und fehlerhafte Systeme bei 1000 min^–1,
10 Amplituden für verschiedene Frequenzen für das Ansaugkrümmerdrucksignal für einwandfreie und fehlerhafte Systeme bei 4000 min^–1,
11 eine diskrete Fouriertransformation, die ein Bewegen in der Zeitfenstertechnik für die Arbeitsspielkomponente des Motordrehzahlsignals verwendet,
12 eine Motordrehzahl für ein einzelnes Motorarbeitsspiel für den Fall des Fehlers einer Bank,
13 Messungen der Motordrehzahl , die bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an dem Sechszylinder-Ottomotor vorgenommen werden,
14 Amplituden der Motordrehzahl für verschiedene Fehler der NPU-Bänke bei 1000 min^–1,
15 Amplituden der Motordrehzahl für verschiedene Fehler der NPU-Bänke bei 4000 min^–1,
16 Amplituden des Ansaugkrümmerdrucks für verschiedene Fehler der NPU-Bänke bei 1000 min^–1,
17 Amplituden des Ansaugkrümmerdrucks für verschiedene Fehler der NPU-Bänke bei 4000 min^–1,
18 einen Verbrennungsmotor, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren arbeiten kann,
19, 20 und 21 schematisch eine Anordnung an einem Zylinder in einem Verbrennungsmotor,
22 eine schematische Ansicht eines Teils eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform, bei welchem das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren angewendet werden kann,
23 ein Diagramm, das kritische Phasen der Ventilhubvorgänge des Motors von 22 darstellt,
24 eine schematische Ansicht eines Teils eines Verbrennungsmotors gemäß einer anderen Ausführungsform, bei welchem das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren angewendet werden kann,
25 ein Diagramm, das kritische Phasen der Ventilhubvorgänge des Motors von 24 darstellt,
26 eine schematische Ansicht eines Teils eines Verbrennungsmotors gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei welchem das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren angewendet werden kann, and
27 ein Diagramm, das kritische Phasen der Ventilhubvorgänge des Motors von 26 darstellt.
In 1 ist eine hochfrequente Komponente der Motordrehzahl über einem einzelnen Motorarbeitsspiel für den Fall des NPU-Bank-Fehlverhaltens aufgetragen. Messungen werden während des normalen Fahrens durchgeführt. Der Motor wird mit 1000 min^–1 betrieben. Es ist leicht zu sehen, dass der NPU-Fehler durch Verwendung von Amplituden des Motordrehzahlsignals erkennbar ist.
Die Messungen der Motordrehzahl werden bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an einem Sechszylinder-Ottomotor durchgeführt. Die hochfrequente Komponente der Motordrehzahl für einen Sechszylindermotor ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Die Motordrehzahl beträgt 1000 min^–1. Der Kurbelwellenumdrehungszähler (Crank Counter) ist als gestrichelte Linie aufgetragen.
In 2 ist eine hochfrequente Komponente der Motordrehzahl für den Fall des NPU-Bank-Fehlverhaltens aufgetragen. Der Motor wird mit 4000 min^–1 betrieben. Es ist zu sehen, dass die Verbrennungsamplituden über dem Motorarbeitsspiel aufgrund des Rauschens im Signal kaum zu erkennen sind. Das im US-Patent 6 006 152 vorgeschlagene Amplitudenverfahren ist daher bei hohen Drehzahlen nicht anwendbar. Jedoch ist die NPU-Fehlererkennung noch möglich, wenn ein erfindungsgemäßes Verfahren angewandt wird.
Die Messungen der Motordrehzahl werden bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an einem Sechszylinder-Ottomotor durchgeführt. Die hochfrequente Komponente der Motordrehzahl für einen Sechszylindermotor ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Die Motordrehzahl beträgt 4000 min^–1. Der Kurbelwellenumdrehungszähler ist als gestrichelte Linie aufgetragen.
In 3 ist eine hochfrequente Komponente der Motordrehzahl für mehrere Arbeitsspiele aufgetragen. Es ist erkennbar, dass der NPU-Bank-Fehler die Drehzahlkomponente des Motorarbeitsspiels mit der Frequenz
verstärkt.
Hier und unterhalb der Komponente eines verbrennungsbezogenen Signals, das durch die Motordrehzahl oder alternativ den Ansaugkrümmerdruck gebildet werden kann, dessen Perioden gleich der Länge des Motorarbeitsspiels, d.h. 720° sind, wird dies als Motorarbeitsspielkomponente des verbrennungsbezogenen Signals bezeichnet (das ist die Motordrehzahl oder alternativ der Ansaugkrümmerdruck).
In 3 werden die Messungen der Motordrehzahl bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an einem Sechszylinder-Ottomotor durchgeführt. Die hochfrequente Komponente der Motordrehzahl für einen Sechszylindermotor ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Die Motordrehzahl beträgt 1000 min^–1. Der Kurbelwellenumdrehungszähler ist als strichpunktierte Linie aufgetragen. Die Motorarbeitsspielkomponente ist als gepunktete Linie aufgetragen. Das Signal, das den NPU-Fehler einleitet, ist als gestrichelte Linie aufgetragen.
In 4 ist ein Drucksignal als Funktion einer Schrittnummer aufgetragen, wobei jeder Schritt 30° Kurbelwinkel beträgt. Es ist leicht erkennbar, dass der NPU-Fehler auch periodische Schwingungen in das Drucksignal einbringt. Die Periode der Schwingungen beträgt ähnlich dem Motordrehzahlsignal 720° Kurbelwinkel.
In 4 werden die Messungen des Ansaugkrümmerdrucks bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an einem Sechszylinder-Ottomotor durchgeführt. Das Signal des Ansaugkrümmerdrucks minus 28 kPa für einen Sechszylindermotor ist als durchgezogene Linie dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 1000 min^–1. Der Kurbelwellenumdrehungszähler ist als strichpunktierte Linie aufgetragen. Die Motorarbeitsspielkomponente ist als gepunktete Linie aufgetragen. Das Signal, das den NPU-Fehler einleitet, ist als gestrichelte Linie aufgetragen.
5 und 6 stellen einen Ansaugkrümmerdruck und Motordrehzahlsignale als Funktionen einer Schrittnummer für einen mit 4000 min^–1 betriebenen Motor dar. Es ist erkennbar, dass die Motorarbeitsspielkomponente in beiden Fällen noch einen NPU-Fehler anzeigt.
In 5 werden die Messungen des Ansaugkrümmerdrucks bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an einem Sechszylinder-Ottomotor durchgeführt. Das Signal des Ansaugkrümmerdrucks minus 68 kPa für einen Sechszylindermotor ist als durchgezogene Linie dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 4000 min^–1. Der Kurbelwellenumdrehungszähler ist als strichpunktierte Linie aufgetragen. Die Motorarbeitsspielkomponente des Ansaugkrümmerdrucksignals ist als gepunktete Linie aufgetragen. Das Signal, das den NPU-Fehler einleitet, ist als gestrichelte Linie aufgetragen.
In 6 werden die Messungen der Motordrehzahl bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an einem Sechszylinder-Ottomotor durchgeführt. Die hochfrequente Komponente der Motordrehzahl für einen Sechszylindermotor ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Die Motordrehzahl beträgt 4000 min^–1. Der Kurbelwellenumdrehungszähler ist als strichpunktierte Linie aufgetragen. Die Motorarbeitsspielkomponente des Motordrehzahlsignals ist als gepunktete Linie aufgetragen. Das Signal, das den NPU-Fehler einleitet, ist als gestrichelte Linie aufgetragen.
7 zeigt Amplituden für verschiedene Frequenzen des Motordrehzahlsignals bei 1000 min^–1 für einwandfreie und fehlerhafte Systeme. Es ist leicht erkennbar, dass die Information über den NPU-Zustand bei der Frequenz
gewonnen werden kann.
8 zeigt Amplituden für verschiedene Frequenzen im Motordrehzahlsignal für einwandfreie und fehlerhafte Systeme des Betriebes bei einer Drehzahl von 4000 min^–1. 9 und 10 zeigen Amplituden für verschiedene Frequenzen für das Signal des Ansaugkrümmerdrucks für einwandfreie und fehlerhafte Systeme bei 1000 beziehungsweise 4000 min^–1.
In 7 sind die Amplituden für verschiedene Frequenzen im Motordrehzahlsignal dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 1000 min^–1. Amplituden für ein einwandfreies System sind als ausgezogene Linie aufgetragen. Amplituden für ein fehlerhaftes System sind als gestrichelte Linie aufgetragen.
In 8 sind die Amplituden für verschiedene Frequenzen im Motordrehzahlsignal dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 4000 min^–1. Amplituden für ein einwandfreies System sind als ausgezogene Linie aufgetragen. Amplituden für ein fehlerhaftes System sind als gestrichelte Linie aufgetragen.
In 9 sind die Amplituden für verschiedene Frequenzen im Signal des Ansaugkrümmerdrucks dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 1000 min^–1. Amplituden für ein einwandfreies System sind als ausgezogene Linie aufgetragen. Amplituden für ein fehlerhaftes System sind als gestrichelte Linie aufgetragen.
In 10 sind die Amplituden für verschiedene Frequenzen im Signal des Ansaugkrümmerdrucks dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 4000 min^–1. Amplituden für ein einwandfreies System sind als ausgezogene Linie aufgetragen. Amplituden für ein fehlerhaftes System sind als gestrichelte Linie aufgetragen.
Beim Vergleich der 7 und 8 und der 9 und 10 ist leicht erkennbar, dass die Differenz in der Amplitude für das Motordrehzahlsignal bei der Motorarbeitsspielkomponente für einwandfreie und fehlerhafte Systeme abnimmt, wenn die Motordrehzahl ansteigt. Die Erkennungsmöglichkeiten für das Signal des Ansaugkrümmerdruckes sind besser. Interessanterweise ausreichend, dass die Phase der Motorarbeitsspielkomponente des Signals zeigt, welche Bank fehlerhaft ist.
11 zeigt eine diskrete Fouriertransformation, die ein Bewegen in der Zeitfenstertechnik für die Arbeitsspielkomponente des Motordrehzahlsignals verwendet. 11 veranschaulicht, dass der Fehler eine einzelnen Bank an der Amplitude der Komponente mit der Frequenz
erkennbar ist.
Dabei zeigt die Phase des Signals, welche Bank fehlerhaft ist. Dies erlaubt es, zu schließen, dass ein Fehler einer einzelnen Bank an der Komponente erkennbar ist, deren Frequenz
ist.
In 11 sind die Amplitude und die Phase der Komponente des Drehzahlsignals dargestellt, dessen Frequenz
für verschiedene Fehler der NPU-Banken ist. Eine Amplitude ist als ausgezogene Linie aufgetragen, eine Phase ist als gestrichelte Linie aufgetragen.
Das Signal, welches den NPU-Fehler der Bank „A" einleitet, ist als gepunktete Linie aufgetragen. Das Signal, welches den NPU-Fehler der Bank „B" einleitet, ist als strichpunktierte Linie aufgetragen.
Im vorhergehenden Abschnitt wurde gezeigt, dass der Fehler in einer NPU-Ölbank zum Erscheinen der Komponente führt, deren Periode 720° Kurbelwinkel bei der Motordrehzahl und dem Ansaugkrümmerdruck beträgt. Dabei zeigt die Amplitude des Signals, dessen Frequenz
ist, den Fehler der NPU-Bank an und die Phase zeigt an, welche Bank fehlerhaft ist. Das Nächste ist die Konzeption von Algorithmen zum Erkennen des NPU-Fehlers.
Das Verhalten des verbrennungsbedingten Signals (Motordrehzahl/Ansaugkrümmerdruck) in Gegenwart des Fehlverhaltens der NPU-Bank ist in Gliedern des Pulsierens gekennzeichnet, durch drei große Impulse gefolgt von drei kleinen Impulsen.
Die Amplitude des interessierenden Signals ist folgendermaßen definiert: Ai = s(θi1) – (θi2) (1)wobei θ₁ der Wert des Kurbelwinkels entsprechend dem maximalen Wert des dritten Impulses des Signals ist, θ₂ der Wert des Kurbelwinkels entsprechend dem minimalen Wert des ersten Impulses des Signals ist. Der Index i zeigt verschiedene Bänke i = 1, 2 an.
Zur Verbesserung der Qualität des Signals sollten die Amplituden vorzugsweise durch ein Tiefpassfilter gefiltert werden. Aif = LP[Ai] (2)wobei A_if gefilterte Werte von A_i sind und LP ein Tiefpassfilter bezeichnet. Der Fehler wird erkannt, wenn und nur wenn A_if einen Grenzwert überschreitet, der wiederum eine Funktion von Drehzahl und Last ist.
In 12 ist eine Motordrehzahl für ein einzelnes Motorarbeitsspiel für den Fall des Fehlers einer Bank aufgetragen. Der Motor arbeitet bei einer Drehzahl von 1000 min^–1. Die Amplitude der Motorarbeitsspielkomponente ist durch die Gleichung (1) definiert.
Es ist zu bemerken, dass die Amplitude als Differenz zwischen zwei Werten der Motordrehzahl definiert ist. d.h. zwischen dem maximalen Wert des dritten Impulses des Signals und dem Wert der Motordrehzahl 300 Kurbelwinkel-Grade vorher. Die Amplitude wird mit Hilfe des Kurbelwellenumdrehungszählers berechnet (s. 12). In 13 ist ein Motordrehzahlsignal für den Fall des Fehlers einer anderen Bank aufgetragen. Durch Vergleichen der 12 und 13 kann man schließen, dass Fehler unterschiedlicher Bänke über die Berechnung unterschiedlicher Amplituden (2) erkennbar sind.
In 12 werden die Messungen der Motordrehzahl bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an einem Sechszylinder-Ottomotor durchgeführt. Die hochfrequente Komponente der Motordrehzahl für einen Sechszylindermotor ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Die Motordrehzahl beträgt 1000 min^–1. Der Kurbelwellenumdrehungszähler ist als strichpunktierte Linie aufgetragen.
In 13 werden die Messungen der Motordrehzahl bei dem Schritt 30° Kurbelwinkel an einem Sechszylinder-Ottomotor durchgeführt. Die hochfrequente Komponente des Motordrehzahlsignals für einen Sechszylindermotor ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Die Motordrehzahl beträgt 1000 min^–1. Der Kurbelwellenumdrehungszähler ist als strichpunktierte Linie aufgetragen.
Die gefilterten Amplituden der Motordrehzahl (Gleichung (2)) für den Fall der sequentiellen Fehlfunktionen der Bänke sind in 14 für 1000 min^–1 und in 15 für 4000 min^–1 aufgetragen. Durch Vergleichen der 14 und 15 ist es möglich, zu schließen, dass sich die Qualität des Erkennungssignals verschlechtert, sobald die Motordrehzahl ansteigt. 16 und 17 zeigen die gefilterten Werte der Amplituden des Ansaugkrümmerdruckes (Gleichung (2)).
In 14 sind die Amplituden der Motordrehzahl für verschiedene Fehler der NPU-Bänke dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 1000 min^–1. Eine Amplitude für die Bank A ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Eine Amplitude für die Bank B ist als gestrichelte Linie aufgetragen. Das Signal, welches den NPU-Fehler der Bank „A" einleitet, ist als gepunktete Linie aufgetragen. Das Signal, welches den Fehler der NPU-Bank „B" einleitet, ist als strichpunktierte Linie aufgetragen.
In 15 sind die Amplituden der Motordrehzahl für verschiedene Fehler der NPU-Bänke dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 4000 min^–1. Eine Amplitude für die Bank A ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Eine Amplitude für die Bank B ist als gestrichelte Linie aufgetragen. Das Signal, welches den NPU-Fehler der Bank „A" einleitet, ist als gepunktete Linie aufgetragen. Das Signal, welches den NPU-Fehler der Bank „B" einleitet, ist als strichpunktierte Linie aufgetragen.
In 16 sind die Amplituden des Ansaugkrümmerdruckes für verschiedene Fehler der NPU-Bänke dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 1000 min^–1. Eine Amplitude für die Bank A ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Eine Amplitude für die Bank B ist als gestrichelte Linie aufgetragen. Das Signal, welches den NPU-Fehler der Bank „A" einleitet, ist als gepunktete Linie aufgetragen. Das Signal, welches den NPU-Fehler der Bank „B" einleitet, ist als strichpunktierte Linie aufgetragen.
In 17 sind die Amplituden des Ansaugkrümmerdruckes für verschiedene Fehler der NPU-Bänke dargestellt. Die Motordrehzahl beträgt 4000 min^–1. Eine Amplitude für die Bank A ist als durchgezogene Linie aufgetragen. Eine Amplitude für die Bank B ist als gestrichelte Linie aufgetragen. Das Signal, welches den NPU-Fehler der Bank „A" einleitet, ist als gepunktete Linie aufgetragen. Das Signal, welches den NPU-Fehler der Bank „B" einleitet, ist als strichpunktierte Linie aufgetragen.
Das Erkennen der Fehlfunktion der Bank ist sogar bei extrem hohen Motordrehzahlen, d.h. bis zu 5500 min^–1 möglich. Die Qualität des Erkennungssignals ist für das Signal des Ansaugkrümmerdrucks besser als für das Motordrehzahlsignal. Das auf dem Signal des Ansaugkrümmerdrucks basierende Erkennungsverfahren für Fehlfunktionen der Bank ist weitaus besser als das auf der Motordrehzahl basierende Erkennungsverfahren. Jedoch kann das Bild des Pulsierens des Druckes bei weit geöffneter Drosselklappe gestört werden und daher ist eine Kombination der zwei oben vorgeschlagenen Verfahren erforderlich, um die Lösung zu vervollständigen.
18 stellt einen Verbrennungsmotor 1 mit einem Kolben 2 dar, der hin- und herbeweglich in einem Zylinder 2a angeordnet ist. Der Kolben 2 treibt eine Kurbelwelle 2b an, mit welcher der Kolben 2 über ein Pleuel 2c verbunden ist. In einen Brennraum 3 wird über eine Einlassleitung 3a Luft oder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch geleitet. Abgase werden durch eine Auslassleitung 3b ausgestoßen. Der Gaswechsel im Brennraum wird durch Einlass- und Auslassventile 4a, 4b gesteuert. Die Einlass- und/oder Auslassventile können durch Nockenprofilumschaltmittel gesteuert werden, wie im Folgenden aufgezeigt wird.
Ein Kurbelwellensensor 5 erzeugt ein Signal, das der Winkelstellung der Kurbelwelle 2b entspricht. Bei der vorliegenden Ausführungsform erfasst der Kurbelwellensensor 5 den Durchlauf von Zähnen, die an einem mit der Kurbelwelle 2b verbundenen Zahnrad 5a angeordnet sind. Das durch den Kurbelwellensensor 5 erzeugte Signal besteht aus einer Impulsfolge, bei der jeder Impuls einem bestimmten Abschnitt eine Winkels entspricht, der von der Kurbelwelle 2b überstrichen wird. An einer bezeichneten Stelle der Kurbelwelle ist eine Markierung 5b angebracht, die einen besonderen Impuls erzeugt und es folglich ermöglicht, die absolute Stellung der Kurbelwelle zu ermitteln. Ein elektronisches Steuergerät 6 enthält herkömmliche Mittel, um die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle aus der Impulsfolge zu bestimmen. Das elektronische Steuergerät weist Steuermittel zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in die jeweiligen Zylinder im Motor auf. Für den Fall, dass die Erfindung bei einem Ottomotor angewendet wird, kann das elektronische Steuergerät ferner ein Zündungssteuergerät zum Steuern des Zündzeitpunktes der Zündkerzen 7 des Motors enthalten. Außerdem steht das elektronische Steuergerät 6 mit einem in der Einlassleitung angeordneten Drucksensor 8 in Verbindung. Das elektronische Steuergerät enthält ferner Mittel zum Bestimmen einer Komponente des erfassten verbrennungsbedingten Signals, das die Periodizität des Motorarbeitsspiels aufweist, Mittel zum Bestimmen der Amplitudengröße dieser Komponente und Mittel zum Erkennen eines Fehlers im Nockenprofilumschaltsystem, der ermittelt wird, wenn die Amplitude einen Grenzwert überschreitet. Das verbrennungsbedingte Signal kann die aus der vom Kurbelwellensensor 5 gelieferten Impulsfolge ermittelte Motordrehzahl oder der durch den Drucksensor 8 in der Einlassleitung erfasste Druck sein.
Das Steuergerät weist ferner herkömmliche Mittel zur Durchführung von Signalanalysen auf, um aus dem verbrennungsbedingten Signal eine Amplitude einer Komponente mit der Periodizität eines Motorarbeitsspiels zu evaluieren, die 720° beträgt, falls der Motor im Viertaktbetrieb betrieben wird, und 1440°, falls der Motor im Achttaktbetrieb betrieben wird.
Das Steuergerät enthält zusätzlich einen Komparator, in welchem die Amplitude mit einem Grenzwert verglichen wird. Ein Fehler in einem Nockenprofilumschaltsystem wird erkannt, wenn die Amplitude einen vorher eingestellten Grenzwert überschreitet. Außerdem enthält das Steuergerät Mittel zum Bestimmen des Phasenwinkels der Komponente, welche die Periodizität des Motorarbeitsspiels aufweist. Der Phasenwinkel wird verwendet, um zu ermitteln, welches der Umschaltmittel im Betrieb versagt hat.
In den 19–27 sind verschiedene Ausführungsformen eines Verbrennungsmotors dargestellt, die eine gerade Anzahl von Zylindern, welche zwei separate Zylindergruppen bilden, ein erstes Umschaltmittel, welches für das Nockenprofilumschalten der ersten Zylindergruppe zuständig ist, und ein zweites Umschaltmittel aufweisen, welches für das Nockenprofilumschalten der zweiten Zylindergruppe zuständig ist. Bei diesen Ausführungsformen ist die Zündfolge derart eingerichtet, dass Zündvorgänge in den einzelnen Zylindern der ersten Gruppe sequenziell aufeinander folgen, ohne dass zwischenzeitlich Zündvorgänge in der zweiten Gruppe stattfinden, und dass Zündvorgänge in den einzelnen Zylindern der zweiten Gruppe sequentiell aufeinander folgen, ohne dass zwischenzeitlich Zündvorgänge in der ersten Gruppe stattfinden.
19 zeigt schematisch eine Anordnung an einem Zylinder in einem Verbrennungsmotor. Der Motor weist sechs Zylinder auf, die im Wesentlichen entlang einer geraden Linie angeordnet sind. Die Zylinder können mit Zündmitteln in jedem Zylinder ausgestattet sein, z.B. in Form einer oder mehrerer Zündkerzen, oder der Motor könnte für eine Kompressionszündung eingerichtet sein. An jedem Zylinder sind ein, zwei oder mehr Einlassventile und ebenso ein, zwei oder mehr Auslassventile vorgesehen. Der Einfachheit dieser Darstellung halber wird in 19 nur ein Ventil 11 gezeigt. Das Ventil 11 ist so eingerichtet, dass es durch eine Ventilbetätigungseinrichtung 12 betätigbar ist, welche eine Nockenwelle 13 aufweist. 19 stellt einen Teil der Ventilbetätigungseinrichtung 12 und das Ventil 11 in Stellungen dar, in denen das Ventil nicht angehoben ist. Hier wird angenommen, dass alle Ventile jedes Zylinders durch eine Nockenwelle betätigt werden, aber es ist auch möglich, dass nur eins oder einige der Ventile nockenwellenbetätigt sind und andere auf andere Weise betätigt werden, z.B. elektromagnetisch. Es ist auch möglich, dass zwei oder mehr Nockenwellen verwendet werden, jede für verschiedene Ventile bei jedem Zylinder und/oder Ventile bei verschiedenen Zylindern.
Die Ventilbetätigungseinrichtung 12 weist bei jedem Ventil 11 Nocken 14, 15 auf der Nockenwelle 13 und Stößel 16 auf, die zwischen der Nockenwelle 13 und jedem Ventil 11 angeordnet sind und jeweils zum Übertragen von Bewegungen von der Nockenwelle auf das entsprechende Ventil 11 eingerichtet sind. Es ist auch möglich, dass einer, einige oder alle der Stößel dafür eingerichtet sind, jeweils Bewegungen auf mehr als ein Ventil zu übertragen.
Der Motor ist dafür eingerichtet, wahlweise in zwei Ventilhubbetriebsarten zu laufen, die sich bezüglich der Ventilerhebungscharakteristik unterscheiden, welche die Dauer und/oder die Strecke der Ventilbewegung, d.h. den Hub des Ventils beeinflusst. Die Ventilbetätigungseinrichtung 12 enthält Betätigungseinstelleinrichtungen 17, die jeweils bei einem Stößel angeordnet sind, wie im Folgenden näher beschrieben ist. Jede Betätigungseinstelleinrichtung 17 ist zum Einstellen des entsprechenden Stößels so eingerichtet, dass Schaltungen von einer Ventilhubbetriebsart in eine andere bewirkbar sind.
Zusätzlich zu verschiedenen Ventilhubbetriebsarten kann der Motor dafür eingerichtet sein in verschiedenen Betriebsarten zu laufen, die letzteren können Taktbetriebsarten enthalten, wie einen Viertaktbetrieb oder einen Achttaktbetrieb. In einem Motor mit durch einen Nockenwelle betätigten Ventilen kann ein Achttaktbetrieb durch Zylinderdeaktivierung erreicht werden, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist. Die Erfindung ist auch bei Motoren anwendbar, bei denen alle Ventile unabhängig von der Kurbelwelle betätigt werden. Beispielsweise kann die Ventilbetätigungseinrichtung Einheiten zur elektromagnetischen Betätigung der Ventile aufweisen. Sogar wenn die Ventile unabhängig von der Kurbelwelle betätigt werden, kann die Ventilbetätigungseinrichtung Betätigungseinstelleinrichtungen zum Schalten zwischen verschiedenen Ventilhubbetriebsarten enthalten. Bei einem Motor, bei dem die Ventile unabhängig von der Kurbelwelle betätigt werden, können viele verschiedene Motorbetriebsarten in Form von Taktbetriebsarten erreicht werden, z.B. Zwei-, Vier-, Sechs-, Acht-, Zwölf- oder Sechzehntaktbetrieb.
19 zeigt schematisch ein Ventil 11 und einen Teil der Ventilbetätigungseinrichtung 12 in Stellungen, in denen das Ventil nicht gehoben ist. Die Ventilbetätigungseinrichtung 12 enthält auf der Nockenwelle 13 für jedes Ventil einen ersten Nocken, der hier als Niedrighubnocken 14 bezeichnet ist, und einen zweiten Nocken, der hier als Großhubnocken 15 bezeichnet ist. Der Großhubnocken 15 weist einen größeren Exzenter als der Niedrighubnocken 14 auf. Der Großhubnocken 15 kann auch oder alternativ ein anderes Profil als der Niedrighubnocken 14 aufweisen, so dass er unterschiedliche Ventilhubcharakteristiken während Teilen oder des ganzen Hubvorgangs und auch eine unterschiedliche Dauer und/oder Zeitsteuerung des Hubvorgangs liefert.
Der Stößel 16 umfasst zwei Teile, einen Hauptteil 16a und ein zusätzliches Teil, das hier als Großhubteil 16b bezeichnet wird, wobei das Großhubteil 16b in Bezug auf den Hauptteil 16a in Richtung senkrecht zur Nockenwelle 13 beweglich ist und mittels einer Feder 16c zur Nockenwelle hin vorgespannt ist. Die Betätigungseinstelleinrichtung 17 kann eine erste Stellung einnehmen, in der ein erster Ventilhubbetrieb, in diesem Beispiel auch Niedrighubbetrieb genannt, bewirkt werden kann. Die Betätigungseinstelleinrichtung 17 enthält eine Sperreinrichtung mit einem Sperrbolzen 17a. In der ersten Stellung der Betätigungseinstelleinrichtung 17 ist der Sperrbolzen 17a in einer ersten Aussparung 17b mit einer Abgrenzung im Großhubteil 16b angeordnet, welche eine gestreckte Form aufweist. Dadurch befindet sich die Sperreinrichtung in einer entriegelten Stellung.
20 zeigt schematisch ein Ventil 11 und einen Teil der Ventilbetätigungseinrichtung 12 bei maximalem Hub des Ventils 11 im Niedrighubbetrieb. Der Niedrighubnocken 14 drückt den Stößel 16 und das Ventil 11, währenddessen schiebt der Großhubnocken 15 das Großhubteil 16b am Hauptteil 16a entlang, ohne auf das Ventil 11 einzuwirken.
Unter Bezugnahme auf 19 kann der Sperrbolzen 17a mit hydraulischem Druck, der durch eine Ölversorgungsgalerie 18 eines Einrichtungssteuersystems bereitgestellt wird, in eine zweite Aussparung 17c im Hauptteil 16a bewegt werden, von welcher ein Teil in 19 dargestellt ist und die zumindest, wenn das Ventil nicht gehoben ist, mit der ersten Aussparung 17b in Verbindung steht. Zum Schalten vom ersten Ventilhubbetrieb in einen zweiten Ventilhubbetrieb, der bei diesem Beispiel als Großhubbetrieb bezeichnet wird, wird der Sperrbolzen durch von der Ölversorgungsgalerie 18 gelieferten hydraulischen Druck teilweise in die zweite Aussparung 17c bewegt, damit die Betätigungseinstelleinrichtung 17 eine zweite Stellung, hier eine Verriegelungsstellung einnimmt. Damit ist das Großhubteil 16b am Hauptteil 16a verriegelt.
Eine Feder 17d sorgt dafür, dass der Sperrbolzen 17a aus der zweiten Aussparung 17c bewegt wird, wenn der Hydraulikdruck ausgeschaltet wird. Dadurch ist ein Schalten vom Großhub- in den Niedrighubbetrieb möglich. Alternativ kann der Sperrbolzen aus der zweiten Aussparung 17c durch Hydraulikdruck in einer zusätzlichen Ölversorgungsgalerie bewegt werden, die mit der zweiten Aussparung 17c in Verbindung steht.
21 zeigt schematisch ein Ventil 11 und einen Teil der Ventilbetätigungseinrichtung 12 bei maximalem Hub des Ventils 11 im Großhubbetrieb. Der Großhubnocken 15 wirkt auf das Ventil 11 über das Großhubteil 16b, den Sperrbolzen 17a und den Hauptteil 16a ein. Die Ventilbetätigungseinrichtung in den 19, 20 und 21 entspricht schematisch einem NPU-System (Nockenprofilumschalt-System).
Wie aus dem Obigen zu verstehen ist, kann ein Umschalten der Ventilbetriebsart nicht bewirkt werden, wenn sich das Ventil im Hubvorgang befindet, weil Teile der Betätigungseinstelleinrichtung 17, d.h. der Sperrbolzen 17a, die erste Aussparung 17b und die zweite Aussparung 17c im Verhältnis zueinander genau angeordnet sein müssen, um den Sperrbolzen in die oder aus der Verriegelungsstellung zu bewegen. Wenn ein Schalten vom Niedrig- in den Großhubbetrieb während der Anfangsphase des Hubvorgangs eines Ventils, mit Bezug auf 19, versucht wird, könnten außerdem die Relativbewegung zwischen dem Hauptteil 16a und dem Grußhubteil 16b und die gleichzeitige Bewegung des Sperrbolzens 17a zur zweiten Aussparung 17c hin zu übermäßigem Verschleiß oder Beschädigungen bestimmter Teile führen. Dieses Problem ist bei allen Ventilbetätigungseinrichtungen vorhanden, bei denen ein Schalten zwischen verschiedenen Ventilhubbetriebsarten mittels Verriegelungseinrichtungen bewirkt wird, von denen sich verschiedene Teile während des Ventilhubvorgangs relativ zueinander bewegen.
Daher muss das Umschalten von Ventilbetriebsarten während Kurbelwinkelintervallen zwischen den Ventilhubvorgängen bewirkt werden, oder zumindest zwischen kritischen Stadien des Ventilhubvorgangs. Bei dem obigen Beispiel liegt ein solches kritische Stadium vor, wenn verschiedene Teile, d.h. Bezug nehmend auf 19, der Hauptteil 16a und das Großhubteil 16b jeder Betätigungseinstelleinrichtung, beginnen, sich relativ zueinander zu bewegen. Typisch liegt im NPU-System solch ein kritisches Stadium einschließlich Sicherheitsgrenzen bei ungefähr 10° Kurbelwinkel. Jedoch kann die Dauer des kritischen Stadiums abhängig von der Art der verwendeten Betätigungseinstelleinrichtung oder den Toleranzen im Ventiltrieb unterschiedlich sein. Beim Viertaktbetrieb eines Sechszylindermotors liegt, zumindest im Durchschnitt, ein Kurbelwinkel von 120° zwischen jeder Einlassventilbetätigung oder jeder Auslassventilbetätigung. Wenn die Ölversorgungsgalerie 18 (19) mit Betätigungseinstelleinrichtungen aller Zylinder in Verbindung steht, sind dann Fenster von annähernd 110° Kurbelwinkel vorhanden, in denen ein Umschalten von Betriebsarten durchgeführt werden kann. Dies ist ein relativ kleines Intervall, das hohe Anforderungen an die Genauigkeit jedweden Steuersystems für die Betätigungseinstelleinrichtungen stellt.
Wenn zwei Abschnitte eines Hydrauliksystems oder zwei Hydrauliksysteme vorhanden sind, die getrennt gesteuert werden können und von denen jeder bzw. jedes über entsprechende Ölversorgungsgalerien mit Betätigungseinstelleinrichtungen einer getrennten Zylindergruppe in Verbindung steht, können die Fenster zum Umschalten von Ventilhubbetriebsarten größer sein. Angenommen, dass bei einem Sechszylinderreihenmotor die Zylinder entsprechend ihrer relativen räumlichen Anordnung mit 1, 2, 3, 4, 5, 6 bezeichnet sind, eine Gruppe die Zylinder 1, 2 und 3 enthält und eine andere Gruppe die Zylinder 4, 5 und 6 enthält, und auch, dass die Zündfolge des Motors 1-5-3-6-2-4 ist. Dann liegen bei einem Viertaktbetrieb des Motors in jeder Gruppe zumindest im Durchschnitt 240° Kurbelwinkel zwischen den Anfängen der Ventilhubvorgänge, was Fenster von 230° Kurbelwinkel für Umschaltvorgänge von Betriebsarten übrig lässt, wenn kritische Stadien der Ventilhubvorgänge berücksichtigt werden.
22 stellt eine schematische Ansicht eines Teils des Verbrennungsmotors dar, bei welchem das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren angewendet werden kann. Der Verbrennungsmotor enthält die in den 19, 20 und 21 dargestellte Anordnung. Wie erwähnt sind die sechs Zylinder 1, 2, 3, 4, 5, 6 im Wesentlichen entlang einer geraden Linie angeordnet. Ein Hydrauliksystem enthält ein erstes Teilsystem 22, das hierin auch als erstes Einrichtungssteuersystem 22 bezeichnet wird, und ein zweites Teilsystem 23, das hierin auch als zweites Einrichtungssteuersystem 23 bezeichnet wird, die beide so eingerichtet sind, dass sie durch eine gemeinsame Hydraulikpumpe 24 unter Druck gesetzt werden können. Alternativ könnten das erste Einrichtungssteuersystem 22 und das zweite Einrichtungssteuersystem 23 entsprechende Teile zweier getrennter Hydrauliksysteme sein.
Als Alternative könnte jede Betätigungseinstelleinrichtung 17 eine elektromagnetische Einrichtung sein, wodurch die ersten und zweiten Einrichtungssteuersysteme 22, 23 als elektrische Systeme ausgebildet sein könnten.
Jedes Einrichtungssteuersystem 22, 23 steht mit den Betätigungseinstelleinrichtungen 17 einer entsprechenden Zylindergruppe in Verbindung. Das erste Einrichtungssteuersystem 22 und das zweite Einrichtungssteuersystem 23 weisen ein erstes 25 beziehungsweise ein zweites Steuerventil 26 auf, um den Druck in den Ölversorgungsgalerien 18 zu steuern. Entsprechend sind das erste und zweite Steuerventil 25, 26 Magnetventile, die durch Signale von einem Steuersystem des Motors steuerbar sind.
In einem Verbrennungsmotor, bei dem das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren angewendet werden kann, sind die Zylindergruppen im Hinblick auf die Zündfolge des Motors angeordnet. Bei diesem Beispiel ist die Zündfolge des Motors im Viertaktbetrieb 1-5-3-6-2-4, welches eine Standardfolge für Sechszylinderreihenmotoren ist. Die erste Zylindergruppe, die durch das erste Einrichtungssteuersystem 22 steuerbar ist, weist zwei Zylinder 1, 2 am dichtesten an einem ersten Ende der Zylinderreihe und bezogen auf das erste Ende der Zylinderreihe den vierten Zylinder 4 auf. Eine zweite Zylindergruppe, die durch das zweite Einrichtungssteuersystem 22 steuerbar ist, weist zwei Zylinder 5, 6 am dichtesten an einem zweiten Ende der Zylinderreihe und bezogen auf das erste Ende der Zylinderreihe den dritten Zylinder 3 auf. Dies bedeutet, dass die erste Zylindergruppe 1, 2, 4 so eingerichtet ist, dass jeder Zündung in einem Zylinder der ersten Gruppe 1, 2, 4 eine Zündung in einem Zylinder der ersten Gruppe 1, 2, 4 vorangeht oder nachfolgt, ohne dass zwischenzeitlich Zündungen in der zweiten Zylindergruppe stattfinden. Ähnlich ist die zweite Zylindergruppe 3, 5, 6 so eingerichtet, dass jeder Zündung in einem Zylinder der zweiten Gruppe 3, 5, 6 eine Zündung in einem Zylinder der zweiten Gruppe 3, 5, 6 vorangeht oder nachfolgt, ohne dass zwischenzeitlich Zündungen in der ersten Zylindergruppe stattfinden. Mit anderen Worten, jede Zylindergruppe besteht aus Zylindern, die in der Zündfolge hintereinander liegen. Dadurch ist mindestens ein Zylinder der zweiten Zylindergruppe zwischen zwei Zylindern der ersten Zylindergruppe angeordnet und mindestens ein Zylinder der ersten Zylindergruppe zwischen zwei Zylindern der zweiten Zylindergruppe angeordnet.
Zur Verdeutlichung des Vorteils der besonderen Ausführungsformen der hierin aufgezeigten Verbrennungsmotoren und bei denen das erfinderische Erkennungsverfahren angewendet werden kann, ist in 23 ein Diagramm von Ventilhubvorgängen in dem Motor dargestellt, der teilweise in 22 veranschaulicht ist. Das Diagramm zeigt kritische Stadien der Ventilhubvorgänge in Betätigungseinstelleinrichtungen jeder Zylindergruppe, die bei entsprechenden Kurbelwinkeln mit der Zylindernummer bezeichnet sind. Es ist erkennbar, dass in jedem Viertaktarbeitsspiel und für jede Zylindergruppe ein großes Fenster, auch Triggerfenster genannt, von näherungsweise 470° Kurbelwinkel vorhanden ist, wenn eine Dauer von 10° Kurbelwinkel angenommen wird. Wenn ein Umschalten der Ventilhubbetriebsart erforderlich ist, kann dies daher durch Aktivieren des ersten Einrichtungssteuersystems 22 während eines Intervalls zwischen kritischen Stadien am ersten und zweiten Zylinder 1, 2 und Aktivieren des zweiten Einrichtungssteuersystems 23 während eines Intervalls zwischen kritischen Stadien am sechsten und fünften Zylinder 6, 5 bewirkt werden.
Die großen Fenster im Kurbelwinkeldefinitionsbereich zum Bewirken der Umschaltvorgänge, welche durch die aufgezeigten Ausführungsformen der Verbrennungsmotoren erhalten werden, verringern die Risiken der Auslösung einer Betriebsartumschaltung im falschen Moment. Dies verringert die Gefahr von im Motor auftretenden Schäden, insbesondere im Ventiltrieb, durch während eines kritischen Stadiums des Ventilhubvorganges bewirktes Umschalten der Betriebsart. Die großen Fenster, die erhalten wurden, steigern die Vorhersagbarkeit für jeden Zylinder des Arbeitsspiels, in welchem das Umschalten der Betriebsart bewirkt wird, beträchtlich. Dies verringert wesentlich das Risiko, dass ein Umschalten der Betriebsart in einem anderen Arbeitsspiel als dem vorhergesagten Arbeitsspiel bewirkt wird, was eine mangelnde Koordination zwischen dem Ventilhub und anderen Parametern, wie der zuzuführenden Luftmenge zur Folge haben könnte, was wiederum zu einer Fehlzündung führen könnte. Die durch die hierin aufgezeigten Ausführungsformen von Verbrennungsmotoren erhaltenen großen Fenster ermöglichen relativ niedrige Toleranzen und relativ große Ungenauigkeiten im Ablauf der Betriebsartenumschalteinrichtung, was deren Aufbau vereinfachen und die Fertigungskosten senken kann.
24 stellt eine schematische Ansicht eines Teils eines Verbrennungsmotors gemäß einer anderen Verbrennungsmotorengestaltung dar, und enthält die in den 19, 20 und 21 dargestellte Anordnung. Wie bei dem unter Bezugnahme auf 22 beschriebenen Beispiel gibt es dabei sechs Zylinder 1, 2, 3, 4, 5, 6, die im Wesentlichen entlang einer geraden Linie angeordnet sind, ein Hydrauliksystem mit einem ersten Einrichtungssteuersystem 22 und einem zweiten Einrichtungssteuersystem 23, die beide so eingerichtet sind, dass sie durch eine gemeinsame Hydraulikpumpe 24 unter Druck gesetzt werden können. Wie zuvor beschrieben steht jedes Einrichtungssteuersystem 22, 23 mit den Betätigungseinstelleinrichtungen 17 bei einer entsprechenden Zylindergruppe in Verbindung und das erste Einrichtungssteuersystem 22 und das zweite Einrichtungssteuersystem 23 weisen ein erstes 25 beziehungsweise zweites Steuerventil 26 auf.
Die Zündfolge des Motors ist die gleiche wie zuvor, d.h. 1-5-3-6-2-4. Unterschiedlich zum vorigen Beispiel enthält hier eine erste, durch das erste Einrichtungssteuersystem 22 steuerbare Zylindergruppe bezogen auf ein erstes Ende der Zylinderreihe den ersten, dritten und fünften Zylinder 1, 3, 5. Eine zweite, durch das zweite Einrichtungssteuersystem 23 steuerbare Zylindergruppe enthält bezogen auf ein erstes Ende der Zylinderreihe den zweiten, vierten und sechsten Zylinder 2, 4, 6. Dadurch ist die erste Zylindergruppe 1, 3, 5 so eingerichtet ist, dass jeder Zündung in einem Zylinder der ersten Gruppe 1, 3, 5 eine Zündung in einem Zylinder der ersten Gruppe 1, 3, 5 vorangeht oder nachfolgt, ohne dass zwischenzeitlich Zündungen in der zweiten Zylindergruppe stattfinden. Ähnlich ist die zweite Zylindergruppe 2, 4, 6 so eingerichtet, dass jeder Zündung in einem Zylinder der zweiten Gruppe 2, 4, 6 eine Zündung in einem Zylinder der zweiten Gruppe 2, 4, 6 vorangeht oder nachfolgt, ohne dass zwischenzeitlich Zündungen in der ersten Zylindergruppe stattfinden. Mit anderen Worten, jede Zylindergruppe besteht aus Zylindern, die in einer Zündfolge hintereinander liegen.
In 25 ist ein Diagramm von Ventilhubvorgängen in dem Motor dargestellt, der teilweise in 24 veranschaulicht ist. Das Diagramm zeigt kritische Stadien der Ventilhubvorgänge ähnlich 23 auf die zuvor Bezug genommen wurde. In jedem Viertaktarbeitsspiel und für jede Zylindergruppe ist ein großes Fenster von näherungsweise 470° Kurbelwinkel vorhanden, wenn eine Dauer von 10° Kurbelwinkel angenommen wird. Wenn ein Umschalten der Ventilhubbetriebsart erforderlich ist, kann dies daher durch Aktivieren des ersten Einrichtungssteuersystems 22 während eines Intervalls zwischen kritischen Stadien am dritten und ersten Zylinder 3, 1 und Aktivieren des zweiten Einrichtungssteuersystems 23 während eines Intervalls zwischen kritischen Stadien am vierten und sechsten Zylinder 4, 6 bewirkt werden.
26 stellt eine schematische Ansicht eines Teils eines Verbrennungsmotors gemäß einer weiteren Ausführungsform einer Verbrennungsmotorengestaltung dar, und enthält die in den 19, 20 und 21 dargestellte Anordnung. Abweichend von den in den 22 und 24 dargestellten Ausführungsformen enthält eine erste, durch das erste Einrichtungssteuersystem 22 steuerbare Zylindergruppe bezogen auf ein erstes Ende der Zylinderreihe den ersten, vierten und fünften Zylinder 1, 4, 5. Eine zweite, durch das zweite Einrichtungssteuersystem 23 steuerbare Zylindergruppe enthält bezogen auf ein erstes Ende der Zylinderreihe den zweiten, dritten und sechsten Zylinder 2, 3, 6. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen folgen innerhalb jeder Zylindergruppe die Zündungen aufeinander.
In 27 ist ein Diagramm von Ventilhubvorgängen in dem Motor dargestellt, der teilweise in 26 veranschaulicht ist. Das Diagramm zeigt kritische Stadien der Ventilhubvorgänge ähnlich 23 und 25 auf die zuvor Bezug genommen wurde. In jedem Viertaktarbeitsspiel und für jede Zylindergruppe ist ein großes Fenster von annähernd 470° Kurbelwinkel vorhanden, wenn eine Dauer von 10° Kurbelwinkel angenommen wird und wenn ein Umschalten der Ventilhubbetriebsart erforderlich ist, kann dies daher durch Aktivieren des ersten Einrichtungssteuersystems 22 während eines Intervalls zwischen kritischen Stadien am fünften und vierten Zylinder 5, 4 und Aktivieren des zweiten Einrichtungssteuersystems 23 während eines Intervalls zwischen kritischen Stadien am zweiten und dritten Zylinder 2, 3 bewirkt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die zuvor unter Bezugnahme auf 22 beschriebene Ausführungsform besondere Vorzüge aufweist, indem sie zum Beispiel im Vergleich zu der unter Bezugnahme auf 24 beschriebenen Ausführungsform im Motorblock kürzere Kanäle für die Ölversorgungsgalerien 18 aufweist. Ferner enthält sie weniger Kreuzungen von Leitungen einzelner Ölversorgungsgalerien 18. Dies ist ein Vorteil, weil diese Kreuzungen bei der Konstruktion und der Fertigung des Motors Probleme darstellen. So ergibt diese Ausführungsform eine relativ einfache Konstruktion und relativ niedrige Fertigungskosten.
Zusammenfassend kann das erfinderische Erkennungsverfahren bei einem Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern angewendet werden, wobei

– mindestens ein Ventil (11) bei jedem Zylinder dafür eingerichtet ist, durch eine Ventilbetätigungseinrichtung (12) betätigt zu werden,
– die Ventilbetätigungseinrichtung (12) enthält mindestens zwei Betätigungseinstelleinrichtungen (17), die ein erstes Umschaltmittel, das für das Nockenprofilumschalten der ersten Zylindergruppe zuständig ist, und ein zweites Umschaltmittel bilden, das für das Nockenprofilumschalten der zweiten Zylindergruppe zuständig ist, die jeweils dafür eingerichtet sind, eine erste Stellung einzunehmen, wodurch mindestens eins der Ventile gemäß einer ersten Ventilhubbetriebsart betätigbar ist, und eine zweite Stellung einzunehmen, wodurch mindestens eins der Ventile gemäß einer zweiten Ventilhubbetriebsart betätigbar ist,
– die Stellung mindestens einer Betätigungseinstelleinrichtung (17) für mindestens ein Ventil (11) bei einer ersten Zylindergruppe durch ein erstes Einrichtungssteursystem 22 steuerbar ist, und
– die Stellung mindestens einer Betätigungseinstelleinrichtung (17) für mindestens ein Ventil (11) bei einer zweiten Zylindergruppe durch ein zweites Einrichtungssteursystem 23 steuerbar ist,

Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf Motoren mit anderen Arten von Betätigungseinstelleinrichtungen als die der zuvor beschriebenen Art anwendbar ist. Oben wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf einen Motorbetrieb mit Viertaktarbeitsspiel beschrieben, aber sie könnte auch an andere Taktbetriebsarten, wie Sechs-, Acht- oder Zwölftaktbetriebsarten angepasst werden, bei denen die Zündfolgen von denen des Viertaktbetriebs abweichen könnten.
Oben ist der beschriebene Motor ein Sechszylinderreihenmotor. Jedoch ist die Erfindung auch auf Motoren mit anderen Bauformen anwendbar. Zum Beispiel kann sie bei einem V8-Motor mit der Zündfolge 1-5-4-8-6-3-7-2 angewandt werden. Auch bei einem V12-Motor kann die Erfindung angewandt werden, bei dem jede Bank des Motors einem Sechszylinderreihenmotor entspricht. Dies bedeutet, dass die Erfindung in der zuvor beschriebenen Weise auf jede Bank eines V12-Motors angewendet werden kann.
Die vorgeschlagenen Algorithmen ermöglichen die Erkennung der Fehler in dem weiten Bereich der Betriebsbedingungen des Motors und unter den Übergängen. Dies wiederum ermöglicht eine Rekonfiguration des Motorsteuersystems und eine Verringerung der durch die Fehler eingebrachten Einflüsse. Die vorgeschlagenen Algorithmen ermöglichen die Einzeldiagnose der Zylinder, was wiederum ermöglicht, die OBD2-Anforderungen für Sechszylinder-Ottomotoren einzuhalten. Außerdem ist auch das Erkennen der einzelnen Ventilfehler möglich. Die Erkennungsfähigkeit übertrifft OBD2-Anforderungen. Die Algorithmen für das Erkennen der einzelnen Ventilfehler können in den Werkstätten für Servicezwecke, d.h. auch für die Serienfahrzeuge verwendet werden. Gegenwärtig werden im Fall des Fehlers eines einzelnen Ventils alle Ventile ausgetauscht. Das Fehlverhalten eines einzelnen Ventils wird durch Vergleichen mit der Amplitude des verbrennungsbedingten Ventils mit einem Grenzwert er mittelt. Weil ein Fehler beider Ventile zu einer größeren Amplitude führt, könnte ein Fehler eines einzelnen Ventils von einem Fehler bei beiden Ventilen getrennt werden.
Bei der allgemeinen Anwendung des Verfahrens wird ermöglicht, ein Fehlverhalten einer einzelnen Bank zu identifizieren. Eine fehlerhafte Bank entspricht einem Fehler, der alle durch das erste oder zweite für die fehlerhafte einzelne Bank zuständige Umschaltmittel gesteuerten Ventile beeinflusst. Werden zum Beispiel gemäß einer Ausführungsform nur die Einlassventile durch die Nockenprofilumschaltmittel beeinflusst, so beeinflusst ein Fehler in einem der Umschaltmittel alle Einlassventile in der zugehörigen Bank. Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Fehlverhalten einzelner Zylinder identifizierbar. Ein Fehlverhalten einzelner Zylinder entspricht einem Fehler, der alle durch das erste oder zweite für den fehlerhaften einzelnen Zylinder zuständige Umschaltmittel gesteuerten Ventile beeinflusst. Werden zum Beispiel gemäß einer Ausführungsform nur die Einlassventile durch die Nockenprofilumschaltmittel beeinflusst, so beeinflusst ein Fehler in einem einzelnen Zylinder alle Einlassventile in dem zugehörigen Zylinder. In noch einer weiteren Ausführungsform kann ein fehlerhaftes Ventil erkannt werden. Ein fehlerhaftes Ventil entspricht einem Fehler, der ein einzelnes Ventil beeinflusst, das durch das erste oder zweite für einen fehlerhaften einzelnen Zylinder zuständige Umschaltmittel gesteuert wird. Zum Beispiel werden gemäß einer Ausführungsform nur die Einlassventile durch die Nockenprofilumschaltmittel beeinflusst.

Claims

Verfahren zur Fehlererkennung in einem Nockenprofilumschaltsystem, welches an einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist, wobei der Verbrennungsmotor eine gerade Anzahl von Zylindern, die zwei separate Zylindergruppen bilden, ein erstes Umschaltmittel (22, 17), welches für das Nockenprofilumschalten der ersten Gruppe von Zylindern (1, 2, 4) verantwortlich ist, sowie ein zweites Umschaltmittel (23, 17), welches für das Nockenprofilumschalten der zweiten Gruppe von Zylindern (3, 5, 6) verantwortlich ist, aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Vorsehen einer Zündsequenz derart, dass die Zündvorgänge in den einzelnen Zylindern der ersten Gruppe sequentiell aufeinander folgen, ohne dass zwischenzeitlich Zündvorgänge in der zweiten Gruppe stattfinden, und dass die Zündvorgänge in den einzelnen Zylindern der zweiten Gruppe sequentiell aufeinander folgen, ohne dass zwischenzeitlich Zündvorgänge in der ersten Gruppe stattfinden, – Erfassen eines verbrennungsbedingten Signals, – Bestimmen einer Komponente des erfassten verbrennungsbedingten Signals, die eine Periodizität des Motortaktes aufweist, und – Bestimmen des Amplitudenwertes dieser Komponente, wobei – ein Fehler in dem Nockenprofilumschaltsystem erfasst wird, falls die Amplitude einen Schwellwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine fehlerhafte einzelne Bank identifiziert wird, wobei eine fehlerhafte einzelne Bank einem Fehler entspricht, der alle Ventile betrifft, die von dem ersten oder dem zweiten Umschaltmittel gesteuert werden, welches der fehlerhaften einzelnen Bank zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein fehlerhafter einzelner Zylinder identifiziert wird, wobei ein fehlerhafter einzelner Zylinder einem Fehler entspricht, der alle Ventile betrifft, die von dem ersten oder dem zweiten Umschaltmittel gesteuert werden, welches dem fehlerhaften einzelnen Zylinder zugeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phasenwinkel der Komponente in Bezug auf einen Kurbelwellenumdrehungszähler bestimmt wird, und dass der Phasenwinkel verwendet wird, um zu bestimmen welches der ersten und zweiten Umschaltmittel fehlerhaft ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phasenwinkel der Komponente in Bezug auf einen Kurbelwellenumdrehungszähler bestimmt wird, und dass der Phasenwinkel verwendet wird, um zu bestimmen, welcher einzelne Zylinder fehlerhaft ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein fehlerhaftes Ventil bestimmt wird, wobei ein fehlerhaftes Ventil einem Fehler entspricht, der ein einzelnes Ventil betrifft, das von dem ersten oder dem zweiten Umschaltmittel gesteuert wird, welches dem fehlerhaften einzelnen Zylinder zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude verwendet wird, um zu bestimmen, ob ein oder mehrere Ventile fehlerhaft sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verbrennungsbedingte Signal durch das Motordrehzahlsignal gegeben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das verbrennungsbedingte Signal durch das Ansaugrohrdrucksignal gegeben ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Periodizität des Motortaktes 720° Kurbelwinkel beträgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude bestimmt wird als Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum des verbrennungsbedingten Signals innerhalb eines Rahmens, der einer Motortaktperiodizität entspricht.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Minimum als derjenige Signalwert des verbrennungsbedingten Signals bestimmt wird, der 360°(1 – 1/N) vor dem Maximum des verbrennungsbedingten Signals liegt, wobei N gleich der Anzahl der Zylinder ist.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein flaches Nockenprofil angewendet wird auf diejenigen Zylinder, in denen eine Verbrennung stattfindet im Intervall zwischen dem Minimum des verbrennungsbedingten Signals und dem darauf folgenden Maximum des verbrennungsbedingten Signals, welches 360° (1 – 1/N) nach dem Minimum liegt, wobei N gleich der Anzahl der Zylinder ist.