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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verringern einer
Emissionszunahme von einem Verbrennungsmotor im Fall eines Defektes
eines variablen Einlasssystems, welches den volumetrischen Wirkungsgrad
des Motors verändert
und zumindest ein Ventil zum Ändern
einer effektiven Abstimmlänge
des variablen Einlasssystems aufweist. Das variable Einlasssystem
weist einen Drucksensor und eine Motorsteuereinheit (ECU) auf, welche
die Kraftstoffeinspritzung in den Motor durch ein Betankungskennfeld
basierend auf gespeicherten Daten regelt, welche den volumetrischen
Wirkungsgrad des Motors betreffen. Das Verfahren enthält die folgenden
Schritte:
- i. Messen von mindestens zwei Abtastwerten
des Drucks des variablen Einlasssystems;
- ii. Berechnen eines Druckschwankungswertes basierend auf Informationen
aus den mindestens zwei Abtastwerten des Drucks des variablen Einlasssystems;
- iii. Vergleichen des berechneten Druckschwankungswertes mit
einem vorbestimmten Wert.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch einen Verbrennungsmotor mit
einer Motorsteuereinheit (ECU), welche die Kraftstoffzuführung zum
Verbrennungsmotor durch ein Betankungskennfeld regelt, welches die
dem Motor zugeführte
Kraftstoffmenge ansprechend auf die Motordrehzahl, die Motorlast und
einen volumetrischen Wirkungsgrad des Motors anpasst. Der Motor
weist zudem ein variables Einlasssystem mit mindestens einem Ventil
zum Ändern einer
effektiven Abstimmlänge
des variablen Einlasssystems auf, wobei ein Defekt des variablen
Einlasssystems mittels eines Vergleichs einer berechneten Druckschwankung
eines Einlassdrucks des variablen Einlasssystems mit einem vorbestimmten
Wert für die
Druckschwankung festgestellt werden kann.
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STAND DER
TECHNIK
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Seit
vielen Jahren ist es bekannt, die Leistungsabgabe und das Drehmoment
von Verbrennungsmotoren durch das Verwenden von „abgestimmten" Einlasssystemen
zu erhöhen.
Solche Einlasssysteme verwenden die Trägheit von Luft, die im Begriff
ist, durch den Motor eingelassen zu werden, um den volumetrischen
Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen,
d.h. die Menge an Luft, welche für
jeden Motorzyklus in die Motorzylinder eingelassen wird. Ein Nachteil
mit abgestimmten Auspuffanlagen ist jedoch, dass die Abstimmwirkung
auf einen eher begrenzten Motordrehzahlbereich beschränkt ist.
Ein effizienteres Abstimmen führt
zu einem sogar begrenzteren Motordrehzahlbereich mit arbeitender
Abstimmung. Zudem setzt das Abstimmen eines Motors in einem bestimmten
Drehzahlbereich eigentlich den volumetrischen Wirkungsgrad des Motors
außerhalb dieses
Drehzahlbereiches herab.
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Bei
einem abgestimmten Einlasssystem lassen die Einlassventile Luft
durch ein „Rohr" ein. Wie dem Fachmann
allgemein bekannt ist, wird eine Saugwelle, welche auf ein dünneres Medium
trifft, als Druckwelle reflektiert (und umgekehrt eine Druckwelle
als Saugwelle reflektiert). Ein dünneres Medium ist in diesem
Kontext ein Rohr mit einem größeren Durchmesser.
Wie dem Fachmann allgemein bekannt ist, führt das Einlassen von Luft
in den Zylinder zu einer Saugwelle. Da diese Saugwelle auf ein dünneres Medium
trifft, d.h. eine Durchmesservergrößerung am Ende des Rohres,
wird sie als Druckwelle reflektiert. Bei einem richtig abgestimmten
Einlasssystem sollte die Druckwelle die Einlassventile unmittelbar
bevor dieselben schließen
erreichen und auf diese Weise eine zusätzliche Menge an Luft in die
Zylinder drücken.
Wie nachvollzogen werden kann und oben erwähnt wurde, arbeitet diese Art
von Abstimmung nur in einem begrenzten Motordrehzahlbereich. Wenn
die Motordrehzahl zu hoch ist, wird die Druckwelle das Einlassventil
nicht rechtzeitig erreichen. Wenn sie zu gering ist, wird die zusätzliche Luft,
welche durch die Druckwelle in den Zylinder gedrückt wird, Zeit haben zurück durch
die offenen Einlassventile auszutreten. Wie erwähnt wurde, ist ein Problem
mit abgestimmten Einlasssystemen, dass sie eigentlich den volumetrischen
Wirkungsgrad des Motors außerhalb
des bestimmten Motordrehzahlbereiches herabsetzten, was das Motordrehmoment
als Funktion der Motordrehzahl ungleichmäßig machen wird. Je effizienter
das Abstimmen ist, desto begrenzter ist der abgestimmte Motordrehzahlbereich
und desto schlechter wird der volumetrische Wirkungsgrad des Motors
außerhalb
des abgestimmten Drehzahlenbereiches sein.
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Um
die oben erwähnten
Probleme zu vermeiden, wurden variable Einlasssysteme entwickelt. Bei
solchen Einlasssystemen ist es möglich
die effektive Länge
des Einlassrohres zu variieren. Dies erfolgt meistens durch ein
Ventil, welches das Einlass-„Rohr" punktiert, um die
effektive Länge
zu verkürzen,
d.h. die Länge
vom Einlassventil des Motors zum dünneren Medium. Solche Systeme
sind dem Fachmann allgemein bekannt und funktionieren gut, um Motoren
ruhige Laufeigenschaften über
einen breiten Motordrehzahlbereich zu verleihen.
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Es
besteht jedoch ein ernsthaftes Problem, welches die Kombination
von variablen Einlasssystemen und Motoren mit elektronisch gesteuerten
Kraftstoffeinspritzanlagen betrifft. Solche Kraftstoffeinspritzanlagen
sind auf ein „Betankungskennfeld" angewiesen, welches
die Menge des eingespritzten Kraftstoffs basierend auf Informationen über den
Einlasskrümmerdruck,
die Motordrehzahl und den volumetrischen Wirkungsgrad des Motors
steuert. Wenn der volumetrische Wirkungsgrad des Motors nicht dem
entspricht, was im Betankungskennfeld erwartet wird, wird sich eine
Emissionszunahme ergeben. Dies geschieht aufgrund des Effekts, dass
sich ein Ventildefekt im Vergleich dazu, was in dem Fall wäre, wenn
das Ventil richtig funktionieren würde, auf die Menge an Luft
auswirkt, welche in den Motor eingelassen wird. Dies „täuscht" die Motorsteuerung
eine Menge an Kraftstoff einzuspritzen, welche entweder zu einer
zu „mageren" oder einer zu „fetten" Verbrennung führt (magere
und fette Verbrennung sind Motorjargon für Luft/Kraftstoffgemische,
welche verglichen zu der Menge an Luft, welche für eine vollständige Verbrennung
benötigt
wird, zu geringe oder zu hohe Mengen an Kraftstoff enthalten).
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Für stationäre Zustände wird
die Menge an eingespritzten Kraftstoff durch Informationen von einem
Sauerstoffsensor in der Auspuffanlage „fein abgestimmt", aber für instationäre Lastzustände wird
es eine Emissionszunahme geben (stationärer Zustand bedeutet, dass
der Motor mit der gleichen Drehzahl und Last für eine verlängerte Zeitdauer läuft – instationär bedeutet,
dass sich die Drehzahl und/oder Last des Motors ändert).
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Zudem
könnte
der gesamte Motorwirkungsgrad beeinträchtigt werden, wenn ein Ventil,
welches in einem variablen Einlasssystem enthalten ist, versagen
sollte. Wie dem Fachmann allgemein bekannt ist, ist nichts umsonst.
Ein abgestimmter Motor ist von einem thermodynamischen Standpunkt
ein größerer Motor
im Vergleich zu einem nicht abgestimmten Motor, zumindest beim abgestimmten
Motordrehzahlbereich. Ein großer
Motor, welcher mit Teillast läuft,
ist weniger effizient als ein kleinerer Motor, welcher die gleiche
Leistungsabgabe abgibt. Mit Teillast könnte es daher vorteilhaft sein
einen weniger abgestimmten Motor wie möglich (oder sogar besser, einen
falsch abgestimmten Motor) aufzuweisen, da solch ein Motor von einem
thermodynamischen Standpunkt ein kleinerer Motor ist. Kleine Motoren weisen
einen höheren
Wirkungsgrad bei einer gegebenen Leistungsabgabe als große Motoren
bei der gleichen Leistungsabgabe auf.
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Zudem
verlangt die Gesetzgebung in erster Linie in den Vereinigten Staaten
sogenannte fahrzeugeigene Diagnose- bzw. Feststellungssysteme, welche
den Fahrer bei einer Funktionsstörung
informieren.
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US-A-5
138 874 beschreibt ein Feststellungssystem für einen Motor mit einem Einlasssystem
mit Membranventilen. Das Feststellungssystem weist einen im Einlasssystem
platzierten Drucksensor auf, wobei der Drucksensor an einer Motorsteuerung
angeschlossen ist. Die Motorsteuerung nimmt Abtastwerte des Drucks
im Einlasssystem als Funktion von Kurbelwinkelgrad (CAD), wenn Druckfluktuationen,
d.h. Druckschwankungen einen bestimmten Wert überschreiten würden, wird
die Motorsteuerung informiert, dass eines der Membranventile defekt
ist. Als Reaktion auf die Informationen informiert die ECU den Fahrer über den
Defekt des Membranventils.
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Leider
beschreibt US-A-5 138 874 kein zuverlässiges Verfahren zum Berechnen
des Druckfluktuationspegels ohne das Nehmen von Abtastwerten des
Drucks als Funktion von CAD. Dies ist wahrscheinlich aufgrund der
Tatsache, dass ein versagendes Memb ranventil eine so große Druckfluktuation ergibt,
dass ein komplizierteres Berechnungsverfahren nicht benötigt wird.
Für mehr
normale Einlasssysteme, d.h. Einlasssysteme ohne Membranventile,
ist das Verfahren nach US-A-5 138 874 nicht ausreichend.
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Ein
weiterer ernsthafter Nachteil mit der Erfindung, welche in US-A-5
138 874 beschrieben ist, ist, dass das darin beschriebene Verfahren
viel Prozessorleistung erfordert. Das Nehmen von Abtastwerten des
Drucks als Funktion von CAD bedeutet viel mehr Arbeit für den Prozessor,
welcher in der Motorsteuereinheit, ECU, enthalten ist.
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Zudem
mangelt es der US-A-5 138 874 daran zu beschreiben, wie die Emissionen
im Fall eines Defekts des Membranventils zu minimieren sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet das Problem mit den erhöhten Emissionen
zu lösen,
welche sich aus dem fehlerhaften Einlasssystemdefekt ergeben. Die
Erfindung ist auch darauf gerichtet das Problem mit der Feststellung
des Einlasssystemdefekts zu lösen,
ohne die Anforderungen an die Prozessorkapazität in der Motorsteuereinheit, ECU,
unnötigerweise
sehr zu erhöhen.
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Die
oben erwähnten
Probleme werden durch einen Verbrennungsmotor gelöst, wobei
eine Motorsteuereinheit ein Betankungskennfeld ansprechend auf die
Feststellung eines Defekts von mindestens einem Ventil des variablen
Einlasssystems anpasst.
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Es
ist vorteilhaft, wenn ein Drucksensor in einem Einlassluftsammler
angeordnet ist, welcher eine Zylinderbank in einem Motor einer V-Konfiguration versorgt,
da Tests gezeigt haben, dass diese Stellung einen großen Druckschwankungsunterschied
ergibt.
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Zudem
ist es vorteilhaft, wenn das variable Einlasssystem zwei separate
Einlassluftsammler aufweist, welche durch eine Trennwand voneinander
getrennt sind, in ein Nebenrohr übergehen
und durch mindestens ein Klappenventil miteinander verbunden sind.
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Es
ist auch vorteilhaft, wenn ein Drucksensor in einem der Einlassluftsammler
angeordnet ist, da es unnötig
ist mehr als einen Drucksensor zu verwenden.
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Die
vorliegende Erfindung löst
auch diese Probleme durch ein Kraftstoffeinspritzverfahren, welches
folgende Schritte aufweist:
- i. Messen von mindestens
zwei Abtastwerten des Drucks des variablen Einlasssystems (100);
- ii. Berechnen eines Druckschwankungswertes basierend auf Informationen
aus den mindestens zwei Abtastwerten des Drucks des variablen Einlasssystems;
- iii. Vergleichen des berechneten Druckschwankungswertes mit
einem vorbestimmten Wert;
wobei das Verfahren durch den weiteren
Schritt gekennzeichnet ist:
- iv. Ändern
des Betankungskennfelds in ein Betankungskennfeld, welches an den
volumetrischen Ist-Wirkungsgrad angepasst ist, welcher dem berechneten
Druckschwankungswert entspricht, wenn sich der berechnete Druckschwankungswert
vom vorbestimmten Wert um mehr als eine vorbestimmte Toleranz unterscheidet.
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Tests
haben gezeigt, dass es in einigen Fällen vorteilhaft ist, wenn
die vorbestimmte Toleranz 0–10%
des vorbestimmten Wertes gleicht. In anderen Fällen kann eine größere vorbestimmte
Toleranz, z.B. 10–30%
oder 30–100%
des vorbestimmten Wertes vorteilhafter sein.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Nachstehend
wird die Erfindung mittels beispielhafter bevorzugter Ausführungsformen
in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in
welchen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Einlasssystems eines V8-Motors nach der
vorliegenden Erfindung ist,
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2 ein
Oberflächendiagramm
ist, welches eine Druckabweichung als Funktion der Motordrehzahl
und des Krümmerdrucks
für offene
und geschlossene Ventile des Einlasssystems zeigt, und
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3 ein
Blockschema bzw. Blockdiagramm ist, welches die Schritte darstellt,
welche im Verfahren zum Verringern von Emissionen nach der vorliegenden
Erfindung enthalten sind.
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BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1 wird
ein schematisches variables Einlasssystem 100 gezeigt,
welches acht Hauptkanäle
PC aufweist, welche jeweils mit einem Motorzylinder (nicht gezeigt)
verbunden sind, wobei die acht Zylinder auf eine Weise in einer
V8-Konfiguration angeordnet sind, welche von jemandem mit technischen
Fähigkeiten
allgemein verstanden wird. Das Einlasssystem 100 weist
zudem zwei Einlassluftsammler 110 und 120 auf,
welche durch eine Trennwand 130 voneinander getrennt sind.
Es gibt zwei Öffnungen 140 und 150 in
der Trennwand 130, wobei die Öffnungen mittels zwei Klappenventilen 140' bzw. 150' geöffnet und
geschlossen werden können.
Natürlich
können
die Ventile 140' und 150' jeder Art sein. Ein
allgemein anerkannter Ausdruck für
solche Ventile ist Intake Manifold Transition Valves (IMTV) bzw. Übergangsventile
des Einlasskrümmers.
Nachstehend wird jedoch auf die Ventile 140' und 150' als Klappenventile Bezug genommen
werden. Beide Klappenventile 140' und 150' sind mit einer gemeinsamen Steuerwelle 160 verbunden,
welche mit einem Stellantrieb 170 verbunden ist, beispielsweise einem
Vakuumstellantrieb, welcher die Klappenventile durch das Übermitteln
einer Drehbewegung an die Steuerwelle 160 öffnen und
schließen
kann. Die Einlassluftsammler 110 und 120 gehen
in ein gemeinsames Nebenrohr 180 über. Zudem ist ein Drucksensor 190 in
einem der Einlassluftsammler 110 oder 120 angeordnet.
Der Drucksensor ist an einer Motorsteuereinheit ECU angeschlossen
und tastet den Einlassdruck in einem der Einlassluftsammler 110 oder 120 ab.
Wie nachvollzogen werden kann und jemand mit technischen Fähigkeiten
allgemein bekannt ist, ist die ECU zudem an steuerbaren Motorbauteilen,
wie Zündkerzen
(nicht gezeigt), Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (nicht gezeigt),
Kraftstoffpumpen (nicht gezeigt), Variable Valve Timing (VVT)-Einrichtungen bzw.
variablen Ventilsteuerungen (wenn der Motor solche Merkmale aufweist,
nicht gezeigt) und dem Stellantrieb 170 zur Steuerung des Öffnens/Schließens der
Klappenventile 140' und 150' angeschlossen.
Wie im Abschnitt des Stands der Technik beschrieben wurde, kann
das Abstimmen eines Einlass systems ein höheres Drehmoment ergeben, da der
volumetrische Wirkungsgrad, d.h. die Menge an Luft, welche in jeden
Zylinder pro Motorzyklus eingelassen wird, mit einem korrekten Abstimmen
des Einlasses zunimmt. Für
den Motor mit dem variablen Einlass nach der vorliegenden Erfindung
haben Versuche gezeigt, dass der Motor für ein maximales Drehmoment
mit den offenen Ventilen 140' und 150' bei Motordrehzahlen
unter 1600 Umdrehungen pro Minute (U/Min) und über 3100 U/Min laufen sollte. Zwischen
1600 U/Min und 3100 U/Min sollte der Motor mit geschlossenen Ventilen 140' und 150' laufen.
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Wie
im Abschnitt des Stands der Technik impliziert, gibt es ein Schema,
auf welches oft als „Betankungskennfeld" Bezug genommen wird,
welches in der ECU gespeichert ist. Das Betankungskennfeld ist eine
grobe Schätzung
dessen, wie viel Kraftstoff in den Motor als Funktion der Motorlast
und Motordrehzahl eingespritzt werden sollte. Das Betankungskennfeld
zieht den volumetrischen Wirkungsgrad bei der Vorhersage, wie viel
Kraftstoff eingespritzt werden sollte, in Betracht. Wenn der volumetrische
Wirkungsgrad nicht dem Erwarteten entspricht, beispielsweise in
dem Fall, dass sich eines der Klappenventile 140' oder 150' oder beide
in einer Stellung befindet/befinden, in der es/sie nicht erwartet
wird/werden, wird das Betankungskennfeld nicht die richtige Menge
an Kraftstoff einspritzen, was zu erhöhten Emissionen führen wird.
Wenn der volumetrische Wirkungsgrad höher als erwartet ist, werden
die Emissionen von Stickstoffoxiden, NOx, zunehmen, da eine Verbrennung
mit überschüssiger Luft
Abgase mit einem Überschuss
an Sauerstoff produzieren wird, was die Umwandlung von NOx in Katalysator unwirksam
machen wird. Im gegenteiligen Fall werden die Emissionen von unverbrannten
Kohlenwasserstoffen (uHC) und Kohlenmonoxiden (CO) zunehmen, wenn
der volumetrische Wirkungsgrad niedriger als erwartet ist, was übrigens
wahrscheinlicher ist.
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Nach
der Erfindung ist es möglich,
dass die ECU zwischen unterschiedlichen Betankungskennfeldern für verschiedene
Defektmoden des variablen Einlasssystems wechselt. Es ist auch möglich die ECU
zu einem normalen Modus zurückwechseln
zu lassen, wenn das Feststellungssystem beispielsweise feststellt,
dass ein Ventil, welches zuvor festsaß, wieder auf richtige Weise
funktioniert.
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Die
meisten Motoren weisen zudem einen „Lambda"-Sensor auf, welcher in der Auspuffanlage angeordnet
ist und die ECU darüber
informiert, ob der Motor mit einem Luft/Kraftstoff-Gemisch läuft, welches
entweder zu mager (mehr Luft als benötigt wird, um den ganzen Kraftstoff
zu verbrennen) oder zu fett (mehr Kraftstoff als benötigt wird,
um den ganzen Sauerstoff zu verbrauchen) ist. Die Informationen vom
Lambdasensor können
jedoch nur bei „stationären" Zuständen verwendet
werden, d.h. wenn die Drehzahl und Last des Motors für eine verlängerte Zeitdauer
nicht geändert
werden. Bei instationären Zuständen ist
das Regeln des Kraftstoffs, welcher in den Motor eingespritzt wird,
in erster Linie auf Informationen vom Betankungskennfeld angewiesen.
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Um
festzustellen, ob die Klappenventile 140' und 150' den Steuersignalen von der ECU
folgen, infolgedessen der ECU die korrekte Annahme in Bezug auf
den volumetrischen Wirkungsgrad des Motors geben, misst der Drucksensor 190 den
Druck in einem der zwei Einlassluftsammler 110 oder 120.
In einer Ausführungsform
der Erfindung wird der Druck alle vier Millisekunden gemessen, d.h.
mit einer Rate von 250 Hz. Das Drucksignal wird auf folgende Weise
verarbeitet.
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In
einem ersten Schritt wird das Rohsignal vom Drucksensor tiefpassgefiltert.
Dies kann entweder digital in der ECU des Motors oder analogisch durch
das Durchlassen des Drucksignals durch eine Induktanz erfolgen (optional
kann das Drucksignal auch durch einen Kondensator „kurzgeschlossen" werden).
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In
einem zweiten Schritt wird das tiefpassgefilterte Signal vom „rohen" unverarbeiteten
Drucksignal subtrahiert.
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In
einem dritten Schritt wird eine Berechnung der Druckschwankung durch
die Addition des absoluten Wertes einer Anzahl von Rohdruckabtastwerten, welche
durch das tiefpassgefilterte Signal subtrahiert werden, durchgeführt.
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In
einem vierten Schritt wird der berechnete Wert der Druckschwankung
mit einem erwarteten Wert für
die Druckschwankung verglichen. Dieser Wert hängt davon, ob die Klappenventile 140' und 150' offen oder
geschlossen sind, vom Einlassdruck und von der Motordrehzahl ab.
Der erwartete Wert ist jedoch immer höher, wenn die Klappenventile
geschlossen sind.
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Durch
das Vergleichen des gemessenen Wertes für das Druckschwankungssignal
mit dem erwarteten Wert kann gefolgert werden, ob das variable Einlasssystem
richtig funktioniert.
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In 2 werden
Druckschwankungswerte (PV) mit offenen Klappenventilen (OV) und
geschlossenen Klappenventilen (CV) als Funktion der Motordrehzahl
(ES) und des Einlassdrucks (IP) in einer dreidimensionalen grafischen
Darstellung gezeigt. Es sollte angemerkt werden, dass die Druckschwankungswerte
arbiträr
sind, wohingegen die Einheiten auf der Achse der Motordrehzahl und
der Achse des Einlassdrucks Umdrehungen pro Minu te bzw. Kilopascal
sind. Wie gezeigt, ist der Druckschwankungswert für geschlossene
Klappenventile immer höher.
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Diese
Kenntnisse ermöglichen
die ECU zu informieren, wenn herauskommen würde, dass eines der Klappenventile
nicht funktioniert, da die ECU „weiß", welche Druckabweichung für jede Motordrehzahl,
jeden Einlassdruck und jeden volumetrischen Wirkungsgrad erwartet
werden kann, wenn die Klappenventile richtig funktionieren. Die
ECU kann folglich auch entscheiden, ob eines oder beide der Klappenventile
entweder in einer offenen oder geschlossenen Stellung festgesessen
ist/sind, was zu einer Abweichung in der erwarteten Druckschwankung führt.
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Die
Schritte, welche im Verfahren nach der Erfindung enthalten sind,
werden in 3 gezeigt.
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Wenn
die ECU darüber
informiert wird, dass ein Klappenventil in irgendeiner Stellung
festsitzt, kann sie eine von zwei Maßnahmen ergreifen. In einer
ersten Ausführungsform
könnte
sie den Fahrer durch das Aufleuchten lassen einer Lampe zum Anzeigen
einer Funktionsstörung
(MIL) und/oder das Ertönen
lassen eines Piepsers darüber
informieren, dass etwas verkehrt ist. In einer zweiten Ausführungsform,
welche bevorzugt wird als letzter Schritt in 3 gezeigt
wird, schaltet die ECU auf ein Betankungskennfeld, welches zum neuen
volumetrischen Wirkungsgrad des Motors passt. Auf diese Weise wird
ein Defekt eines der Klappenventile nicht zu erhöhten Emissionen führen. Das
Einzige, was passieren wird, ist, dass die maximale Ausgangsleistung des
Motors abnimmt. Für
die zweite Ausführungsform
ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Defekte des Klappenventils zum „Feststellungskasten", welcher oft bei
Autowerkstätten
verwendet wird, übermittelt werden.
Durch solch eine Übermittlung
kann die Autowerkstatt das fehlerhafte reparie ren, wenn sich das Auto
dort zum Service oder zur Wartung befindet.
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Die
Druckschwankungsberechnung nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht verschiedene Defektmoden
der IMTV zu erkennen; beispielsweise, wenn sie halb offen sind,
wenn sie vollständig
geöffnet
sein sollten, wenn sie halb geschlossen sind, wenn sie ganz geschlossen
sein sollten, oder wenn sie entweder in einer offenen oder geschlossenen Stellung
festsitzen. Im letzten Fall schaltet die ECU abhängig von der Motordrehzahl
vorzugsweise zwischen einem „normalen" Betankungskennfeld
und einem Betankungskennfeld für
einen fehlerhaften Modus.
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Zudem
bietet die Druckschwankungsberechnung ein betriebssicheres Verfahren
zum Bestimmen eines Ventildefekts. Wenn beispielsweise ein IMTV nicht
vollständig
geschlossen ist, kann es ausreichend geschlossen sein, um die Druckschwankung in
einem der Einlassluftsammler zu erhöhen. Solch ein Zustand wird
kein Fehlersignal erzeugen, was vorteilhaft ist. Da die Druckschwankungen
ein Messwert des Abstimmens des Einlasses sind, wird das Abstimmen
ungeachtet des Nicht-Schließens
des IMTV arbeiten.
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In
Bezug auf die Stellung des Drucksensors haben Versuche gezeigt,
dass es bevorzugt wird den Drucksensor 190 in einem der
Einlassluftsammler 110 oder 120 anzuordnen, vorzugsweise
in einem Abstand vom Nebenrohr 180. Durch das Halten des Drucksensors
entfernt von der unmittelbaren Nähe des
Nebenrohres 180, wird ein „Leckage bzw. Verlust" von Druckimpulsen
vom „anderen" Einlassluftsammler,
d.h. dem Einlassluftsammler ohne Drucksensor, zum Drucksensor verhindert.
Natürlich
ist es möglich
Drucksensoren in beiden Einlassluftsammlern 110, 120 zu
platzieren, aber dies gilt als unnötig kostspielig.
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Oben
wurde die Erfindung in Bezug auf einige der bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben. Für
jemanden mit technischen Fähigkeiten
ist es jedoch offensichtlich, dass viele Abweichungen bzw. Veränderungen
von den beschriebenen Ausführungsformen
vorgenommen werden können,
ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann
das beschriebene Verfahren zum Berechnen der Schwankung des Einlassdrucks
zu jedem anderen geeigneten Verfahren verändert werden. Beispiele solcher
Verfahren sind die Berechnung des Root Mean Square (RMS)-Wertes bzw. Effektivwertes,
was ein Verfahren ist, welches jemandem mit technischen Fähigkeiten
allgemein bekannt ist.
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Zudem
weist der Motor der bevorzugten Ausführungsform acht Zylinder auf,
welche in einer V-Konfiguration vorgesehen sind. Das schließt jedoch
nicht aus, dass die Erfindung bei Motoren mit z.B. zwei, drei, vier,
fünf, sechs,
zehn, zwölf
oder achtzehn Zylindern verwendet werden kann, wobei die Zylinder
in verschiedenen Konfigurationen vorgesehen sein können, wie
beispielsweise einer Reihen-, V-, W-, Boxer- oder Radialkonfiguration.
Diese Zylinderkonfigurationen sind jemandem mit technischen Fähigkeiten
allgemein bekannt und in der Literatur gut beschrieben. Wie nachvollzogen
werde kann, kann sich das Positionieren der IMTV und Drucksensoren
erheblich von der hierin beschriebenen Ausführungsform unterscheiden. Bei
Reihenmotoren würde
das IMTV am wahrscheinlichsten zwischen zwei Einlassluftsammlern
angeordnet sein, welche das Luft/Kraftstoff-Gemisch (oder für CI-Motoren nur Luft) zu beispielsweise
den Zylindern Nummer 1 bis n/2 bzw. den Zylindern Nummer (n/2 +
1) bis n zuführen,
wobei n der Anzahl an Zylindern gleicht.
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Oben
wurde die Erfindung zur Verwendung mit einem variablen Einlasssystem
mit zwei „effektiven
Längen" des Einlasssystems offenbart.
Dies schließt
jedoch nicht aus, dass die vorliegende Erfindung für variable
Einlasssysteme mit mehr als zwei „effektiven Längen", z.B. drei effektiven
Längen
verwendet werden könnte.