DE602006000640T2

DE602006000640T2 - Verfahren zur effektiven Diagnose des Betriebszustandes einer variablen Ventilhubsteuerung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE602006000640T2
Application number: DE602006000640T
Authority: DE
Inventors: James P. Waterford Waters; Jon C. Howell Darrow
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2026-07-13
Also published as: ATE388308T1; DE602006000640D1; EP1754867B1; EP1754867A1; US7063057B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum wirksamen Diagnostizieren des Betriebszustandes einer Einrichtung mit variablem Ventilhub, wie zum Beispiel aus EP-A-1462620 bekannt, insbesondere ein Verfahren, das den Betriebszustand einer Einrichtung mit variablem Ventilhub durch Ändern eines Nockenwellenphasenwinkels effektiv diagnostiziert, um das Signal-Rausch-Verhältnis eines Signals, das die Betriebsstellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigt, zu maximieren.
STAND DER TECHNIK
Historisch gesehen, ist die Leistungsfähigkeit eines Verbrennungsmotors durch feste Ventilhubprofile begrenzt gewesen, d. h. durch einen festen Zeitablauf des Öffnens und Schließens der Ventile relativ zur Winkelstellung der Motorkurbelwelle und einen starren Hub der Ventile. Moderne Verbrennungsmotoren können jedoch eines von mehreren Verfahren und/oder eine von mehreren Einrichtungen zum Variieren des Ventilhubprofils nutzen, um zumindest teilweise das Strömen von Gas und/oder Luft in die und/oder aus den Motorzylindern zu steuern. Moderne Verbrennungsmotoren können Einrichtungen nutzen, wie zum Beispiel variable Ventilbetätigungsmechanismen, zweistufige Nockenprofilumschaltmechanismen (d. h. Einrichtungen mit variablem Ventilhub (VVL)) und Deaktivierungsventilheber zum Variieren des Betrags, um den die Ventile eines Motors angehoben (d. h. geöffnet) werden. Ferner können Motoren Einrichtungen nutzen, wie zum Beispiel variable Ventilbetätigungsmechanismen und Nockenphasenversteller, um den Zeitablauf des Öffnens und/oder Schließens der Motorventile relativ zur Winkelstellung der Motorkurbelwelle zu variieren.
Ein solches Beispiel für eine Einrichtung mit variablem Ventilhub ist ein zweistufiger Nockenprofilumschaltmechanismus. Zweistufige Nockenprofilumschaltmechanismen nutzen eine zweistufige Nockenprofilumschalteinrichtung, wie zum Beispiel einen zweistufigen Walzenfingerstößel (RFF), um zwischen zwei eigenständigen Ventilhubprofilen umzuschalten, was zumindest teilweise von den Motorbetriebsbedingungen und/oder -parametern abhängt. Zweistufige Systeme sind relativ einfach und können über einen relativ weiten Bereich von Motorbetriebsdrehzahlen betrieben werden. Ferner können solche Systeme relativ leicht auf neue und sogar vorhandene Motoren gepackt werden. Durch das Betreiben des zweistufigen Nockenprofilumschaltmechanismus in Verbindung mit einem Nockenphasenversteller erhält man einen weiten Variationsbereich bei der Ventilhubcharakteristik. Das Ventilhubprofil wird über die zweistufige Nockenprofilumschalteinrichtung ausgewählt, und der Zeitablauf des Ventilhubs wird vom Nockenphasenversteller eingestellt und/oder variiert.
Gegenwärtig gibt es keine zuverlässigen Verfahren zur Feststellung, ob eine oder mehrere Einrichtungen mit variablem Ventilhub, wie zum Beispiel die zweistufigen Nockenprofilumschaltmechanismen, die in einem Verbrennungsmotor verwendet werden, sich in einem ungeeigneten Betriebszustand befinden. Ein vorhandenes Verfahren zur Diagnostizierung des Betriebszustandes eines zweistufigen Nockenprofilumschaltmechanismus beinhaltet die Verwendung von vorhandenen Sensoren oder erfordert, dass zusätzliche Sensoren allein für diagnostische Zwecke in das Motorsteuersystem integriert werden (siehe zum Beispiel EP-A-0297791 ). Ein Nachteil bei der Verwendung vorhandener oder integrierter Sensoren für die Überwachung des Betriebszustandes des zweistufigen Nockenprofilumschaltmechanismus ist, dass das Motorsteuersystem, welches das Diagnosesignal empfängt, ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) vorfindet. Das schlechte Signal-Rausch-Verhältnis macht es für das Motordiagnosesystem schwierig, ein sinnvolles Signal aus einem starken Hintergrund- oder Umgebungsrauschen zu extrahieren, wodurch eine Situation entstehen kann, in der die Diagnose des Betriebszustandes des zweistufigen Nockenprofilumschaltmechanismus unklar ist. Wenn zum Beispiel der Unterschied in den Signalen, die einen geeigneten Betriebszustand und einen ungeeigneten Betriebszustand repräsentieren, relativ klein ist, kann ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) bewirken, dass das gemessene Signal zwischen die Signale, die den geeigneten und ungeeigneten Betriebszustand repräsentieren, fällt, wodurch es schwierig ist, den Betriebszustand des zweistufigen Nockenprofilumschaltmechanismus zu bestimmen. Da das Signal, das vom Motordiagnosesystem empfangen wird, unklar dahingehend sein kann, in welcher Hubbetriebsart der zweistufige Nockenprofilumschaltmechanismus gerade arbeitet, gibt es keine Möglichkeit, zuverlässig festzustellen, ob der zweistufige Nockenprofilumschaltmechanismus richtig und effizient arbeitet.
Da die Automobilindustrie zu Mehrventilmotoren, verbundener oder gruppierter Steuerung einzelner zweistufiger Nockenprofilumschaltmechanismen und mehreren Hubprofilen übergeht, die nicht unähnlich sind, wird das Diagnostizieren eines fehlerhaft arbeitenden zweistufigen Nockenprofilumschaltmechanismus schwieriger. Falsch oder nicht diagnostizierte zweistufige Nockenprofilumschaltmechanismen können zur Nichteinhaltung von Emissionen oder dem Ausfall des zweistufigen Nockenprofilumschaltmechanismus oder des Motors führen.
Was im Fachgebiet benötigt wird, ist ein Verfahren zur zuverlässigen und genauen Bestimmung des Betriebszustandes einer Einrichtung mit variablem Ventilhub.
Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur zuverlässigen und genauen Bestimmung des Betriebszustandes einer Einrichtung mit variablem Ventilhub bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Kurz beschrieben, richtet sich die vorliegende Erfindung gemäß den Ansprüchen 1 und 16 auf ein Verfahren zur wirksamen Diagnostizierung des Betriebszustandes einer zweistufigen Einrichtung mit variablem Ventilhub und auf ein System und ein computerlesbares Medium zur Ausführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 8 und 15. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, wenn ein Motordiagnosesystem ausreichende Unterschiede zwischen einem gemessenen Parameter, der mit einem Motorzylinder verknüpft ist, wie zum Beispiel Zylinderdruck oder Drehmoment, und einem erwarteten Parameterwert für diesen Zylinder in Anbetracht der aktuellen Motorbedingungen feststellt, um anzuzeigen, dass die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub möglicherweise nicht richtig arbeitet, aber unzureichende Unterschiede feststellt, um schlüssig zu bestimmen, dass die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub, die mit diesem Zylinder verknüpft ist, falsch arbeitet. Mit anderen Worten, das Signal, das die geschätzte Stellung der zweistufigen Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigt, fällt zwischen eine erste Bedingung, die anzeigt, dass die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub richtig arbeitet, und eine zweite Bedingung, die anzeigt, dass die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub nicht richtig arbeitet. Diese unbestimmte Diagnosebedingung (d. h. eine Grauzone), die vom Diagnosesystem des Motors festgestellt wird, kann durch einen hohen Pegel von Hintergrund- oder Umgebungsrauschen bewirkt werden, der zu einem niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis führt. Das niedrige Signal-Rausch-Verhältnis wiederum erschwert es dem Diagnose system des Motors, ein sinnvolles Signal zu extrahieren, das den gemessenen Parameter repräsentiert, welcher mit dem Motorzylinder verknüpft ist, und daher den Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub zu bestimmen.
Die Verfahren der vorliegenden Erfindung umfassen das Einstellen des Nockenwellenphasenwinkels von dem, was ursprünglich als eine optimale Stellung für Drehmoment, Leistung, NOx und Kraftstoffökonomie angesehen wird, über einen Bereich von abwechselnden Nockenwellenphasenwinkelstellungen, um einen eindeutigen Nockenwellenphasenwinkel zu identifizieren, der die Signalstärke des Signals, welches die Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigt, erhöht und maximiert, um dadurch das Signal-Rausch-Verhältnis so zu erhöhen, dass das Signal den Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub zuverlässiger anzeigen kann. Der eindeutige Nockenphasenwinkel kann unter Verwendung einer vorgegebenen Verweistabelle erhalten werden, die von den aktuellen Betriebsbedingungen des Motors abhängig ist. Durch Neupositionieren der Nockenwelle auf einen Phasenwinkel relativ zu einer Kurbelwelle, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu maximieren, wird ein höherer Grad von Gewissheit und Zuverlässigkeit erreicht, wenn der Betriebszustand der zweistufigen Einrichtung mit variablem Ventilhub diagnostiziert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nun durch Beispiele unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, dabei gilt:
1 ist ein schematisches Diagramm eines Systems, das zur Umsetzung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, welches ein Motorsteuermodul und einen Motor zeigt, der eine zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub umfasst;
2 ist eine perspektivische Ansicht der zweistufigen Einrichtung mit variablem Ventilhub, wie sie in dem Motor installiert ist;
3 ist eine isometrische Explosionsansicht eines Nockenwellenphasenverstellers vom Flügeltyp, der in dem Motor verwendet werden kann; und
4 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Diagnoseverfahrens der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie detaillierter hierin nachstehend beschrieben wird, richtet sich ein Verfahren der vorliegenden Erfindung allgemein auf das Maximieren der Effektivität der Diagnose des Betriebszustandes einer Einrichtung mit variablem Ventilhub. Gelegentlich können Diagnosesysteme ausreichende Unterschiede zwischen einem gemessenen Motorparameter und einem erwarteten Motorparameter feststellen, um anzuzeigen, dass die Einrichtung mit variablem Ventilhub möglicherweise falsch arbeitet, aber unzureichende Unterschiede feststellen, um schlüssig festzustellen, dass ein Problem besteht. Gemäß der vorliegenden Erfindung dient das Neupositionieren der Nockenwelle auf einen Phasenwinkel relativ zu einer Kurbelwelle zum Erhöhen der Stärke eines Signals, das den Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigt, so dass das Signal-Rausch-Verhältnis erhöht wird, wodurch ein höherer Grad an Gewissheit und Zuverlässigkeit erreicht wird, wenn der Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub diagnostiziert wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann bei der Verwendung eines Systems 10, wie in 1 gezeigt, implementiert werden. Das System 10 umfasst ein Pedalmodul 12, ein Motorsteuermodul (ECM) 14, eine zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub 16, einen Einlass-Nockenphasenversteller 18, eine Motorkurbelwelle 19, ein elektronisches Drosselklappensteuermodul (ETC) 20 und einen Luftmassenstromsensor (MAF-Sensor) 22.
Insbesondere wandelt das Pedalmodul 12 die Stellung eines Gaspedals 26 eines Kraftfahrzeugs 30 in einen gewünschten Lastbefehl 32 um, wie zum Beispiel in ein elektrisches Signal. Der gewünschte Lastbefehl 32 zeigt die aktuelle Stellung, die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit des Gaspedals 26 an und bestimmt zumindest teilweise die Lastbetriebsbedingungen eines Motors 40. Das Pedalmodul 12 ist elektrisch mit dem ECM 14 verbunden, so dass das ECM 14 den gewünschten Lastbefehl 32 erhält.
Das ECM 14 ist ein herkömmliches Motorsteuermodul, das zum Beispiel einen Mikroprozessor (nicht dargestellt) umfasst, der mit verschiedenen Schnittstellenschaltungen, einem Nur-Lese-Speicher 14a und einem Direktzugriffsspeicher 14b verbunden ist. Das Steuermodul 14 umfasst ferner mehrere Eingänge und Ausgänge, durch welche das Steuermodul 14 Daten von den Einrichtungen, die daran angeschlossen sind, empfängt und an dieselben sendet. Spezieller gesagt, umfasst das Steuermodul 14 Eingänge 44a–44g und Ausgänge 46a–46d, deren Funktionen und Verbindungen detaillierter hierin nachstehend beschrieben werden. Das Pedalmodul 12 ist elektrisch mit dem Pedaleingang 44a verbunden, der den gewünschten Lastbefehl 32 empfängt.
Wie am besten in 2 zu sehen ist, kann die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub 16, wie zum Beispiel ein zweistufiger Walzenfingerstößel, wie im gemeinsam zugewiesenen US-Patent Nr. 6,502,536 an Lee et al. unter dem Titel Method and Apparatus for Two-Steg Cam Profile Switching [Verfahren und Vorrichtung für zweistufige Nockenprofilumschaltung] beschrieben, dessen Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen wird, zwischen einer ersten/Hochhubstellung und einer zweiten/Niederhubstellung umgeschaltet werden. Wenn sich die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 in der ersten Stellung befindet, wird ein zugehöriges Motorventil 53 gemäß einem Hochhubnocken 54a einer Nockenwelle 54 des Motors 40 betätigt, d. h. angehoben. Speziell wird in der ersten/Hochhubstellung eine Mittelwalze 56 mit einem Paar Außenwalzen 58 so verbunden, dass der Hochhubnocken 54a die Bewegung eines Körpers 60 und dadurch das Anheben von Ventil 53 gemäß dem Hochhubprofil steuert.
Wenn sich die Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 in der zweiten Stellung befindet, wird das zugehörige Motorventil 53 gemäß einem Niederhubnocken 54b der Nockenwelle 54 betätigt/angehoben. Speziell wird in der zweiten/Niederhubstellung die Mittelwalze 56 nicht mit einem Paar Außenwalzen 58 verbunden und ist frei, sich unabhängig von den Außenwalzen 58 zu bewegen. Die Mittelwalze 56 steuert daher nicht die Bewegung des Körpers 60 und des Ventils 53. Stattdessen treten die Niederhubnocken 54b in Eingriff mit den Außenwalzen 58 und regulieren die Bewegung von Körper 60 und arbeiten dadurch so, dass das Ventil 53 gemäß dem Niederhubprofil angehoben wird.
Der Hochhubnocken 54a und der Niederhubnocken 54b haben unterschiedliche Hübe, Dauer und Zeitabläufe, die zum Verbessern der Kraft stoffökonomie ausgelegt sind. Im Interesse der Klarheit wird nur eine zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 gezeigt.
Es versteht sich jedoch, dass es für jedes Ventil 53 des Motors 40 eine zugehörige und entsprechende zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 geben kann. Ferner liegt es im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung mit variablem Ventil zu verwenden, die drei oder mehr Hubprofile hat.
Verbunden mit jeder Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 ist eine entsprechende zweistufige Betätigungseinrichtung 48, wie zum Beispiel ein elektronisch gesteuertes Magnetventil, welche die zugehörige Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 zwischen Hoch- und Niederhubstellungen umschaltet. Wie oben angegeben, wird nur eine zweistufige Schalteinrichtung im Interesse der Klarheit gezeigt, und daher wird nur eine zweistufige Betätigungseinrichtung 48 gezeigt. Jede zweistufige Betätigungseinrichtung 48 ist elektrisch mit einem entsprechenden Schaltausgang 46b (nur einer gezeigt) von ECM 14 verbunden.
Mit Bezug auf 1 und 3 kann der Einlass-Nockenphasenversteller 18 ein herkömmlicher Nockenphasenversteller sein, wie im gemeinsam zugewiesenen US-Patent Nr. 6,883,478 an Borracia et al. unter dem Titel Fast-Acting Lock Pin Assembly for a Vane-Type Cam Phaser [Schnell schaltende Sperrrastengruppe für einen Nockenphasenversteller vom Flügeltyp] beschrieben, das am 16. Mai 2003 angemeldet wurde, dessen Offenbarung durch Verweis hierin aufgenommen wird. Der Nockenphasenversteller 18 kann eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad 96 für den Eingriff mit einer Steuerkette oder einem Synchronriemen (nicht dargestellt) umfassen, die/der durch die Kurbelwelle 19 betrieben wird. Die obere Fläche 98 von Riemenscheibe/Kettenrad 96 bildet eine erste Wand aus mehreren Hydraulikkammern im montierten Phasenversteller. Ein Stator 100 ist an der Fläche 98 angeordnet und ist gegenüber derselben durch einen ersten Dichtungsring 102 abgedichtet. Der Stator 100 ist für die Drehung gegenüber der Riemenscheibe/dem Kettenrad 96 blockiert. Der Stator 100 ist mit mehreren sich nach innen erstreckenden Nasen 104 versehen, die am Umfang mit Abstand voneinander zur Aufnahme eines Rotors 106 angeordnet sind, der sich nach außen erstreckende Flügel 108, die sich bis in die Räume zwischen den Nasen 104 erstrecken, umfasst. Dadurch werden hydraulische Vorschub- und Verzögerungskammern zwischen den Nasen 104 und Flügeln 108 gebildet. Eine Druckscheibe 110 ist konzentrisch zum Rotor 106 angeordnet, und eine Abdeckplatte 112 ist über einen zweiten Dichtungsring 114 gegen den Stator 100 abgedichtet. Bolzen 116 erstrecken sich durch Bohrungen 118 im Stator 100 und sind in den Gewindebohrungen 120 in der Riemenscheibe/dem Kettenrad 96 aufgenommen, was den Stator gegenüber der Riemenscheibe/dem Kettenrad blockiert. Bei der Installation einer Nockenwelle von Motor 40 wird der Nockenphasenversteller 18 über einen Mittelbolzen (nicht dargestellt) durch die Druckscheibe 110 befestigt, die durch einen Abdeckstopfen 122 abgedeckt ist, welcher in die Bohrung 124 in der Abdeckplatte 112 geschraubt ist. Der Nockenphasenversteller kann auch einen Bolzenverriegelungsmechanismus 126 umfassen.
Der Einlass-Nockenphasenversteller 18 ermöglicht die Phasenverstellung der Einlassnockenwelle gegenüber der Motorkurbelwelle 19, d. h. die Winkelstellung oder den Phasenwinkel der Nockenwelle 54 relativ zur Kurbelwelle 19 des Motors 40. Der Einlass-Nockenphasenversteller 18 ermöglicht so das Öffnen und/oder Schließen der Einlassventile von Motor 40, deren Phase relativ zur Dreh- oder Winkelstellung der Kurbelwelle 19 eingestellt werden soll, wodurch die Phase für das Öffnen und/oder Schließen der Ventile relativ zur Kolbenstellung eingestellt wird. Der Einlass-Nockenphasenversteller 18 hat vorzugsweise einen weiten Einflussbereich, d. h. kann die Phase des Einlassnockens über einen weiten Bereich von Winkeln relativ zur Motorkurbelwelle 19 einstellen und kann die Phase des Einlassnockens im wesentlichen kontinuierlich, statt in diskreten Werten, relativ zur Motorkurbelwelle 19 einstellen. Mit dem Einlass-Nockenphasenversteller 18 verbunden sind die Phasenverstellerbetätigungseinrichtung 50 und der Nockenstellungssensor 52.
Die Phasenverstellerbetätigungseinrichtung 50, wie zum Beispiel ein Fluidsteuerventil oder ein Elektromotor, ist mit dem Nockenphasenversteller 18 verbunden und betätigt denselben. Die Phasenverstellerbetätigungseinrichtung 50 ist elektrisch mit dem Phasenverstellersteuerausgang 46c von ECM 14 verbunden. Der Nockenstellungssensor 52, wie zum Beispiel ein herkömmlicher elektrischer, optischer oder elektromechanischer Nockenstellungssensor, ist mit dem Nockenphasenversteller 18 verbunden. Der Nockenstellungssensor 52 ist elektrisch mit dem Nockenstellungseingang 44d von ECM 14 verbunden.
Die Motorkurbelwelle 19 ist ein Teil von Motor 40, das die hin- und hergehende lineare Bewegung der Kolben in dem Motor 40 in eine Drehbewegung umsetzt. Die Drehbewegung der Kurbelwelle 19 wird dann durch das Getriebe zum Antreiben der Räder des Fahrzeugs übertragen. Die Kurbelwelle 19 umfasst typischerweise ein Kettenrad, das mehrere daran ausgebildete Zähne aufweist. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Kurbelwelle 19 und daher die Kurbelzähne drehen, ist von der Frequenz abhängig, mit der sich die Kolben im zugehörigen Zylinder bewegen, die wiederum vom Hubprofil (d. h. Hochhub oder Niederhub) von Ventil 53 abhängt. Je größer der Hub von Ventil 53 ist, desto größer sind im Allgemeinen der Druck und das Drehmoment, die vom zugehörigen Kolben/Zylinder erzeugt werden, was wiederum in eine Drehung der Kurbelwelle 19 mit einer höheren Geschwindigkeit umgesetzt wird. Mit anderen Worten beeinflusst die Hubstellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 (d. h. Hochhub oder Niederhub) den Druck oder das Drehmoment, das vom Kolben/Zylinder erzeugt wird, und die Drehzahl, mit der die Kurbelwelle 19 und die Kurbelwellenzähne rotieren. Ein Kurbelwellensensor 21 ist elektrisch mit einem Nockenstellungseingang 44g von ECM 14 verbunden und bewirkt die Übermittlung von Informationen, die die Kurbelwelle 19 betreffen, an das ECM 14, wie zum Beispiel die momentane Kurbelwellenzahngeschwindigkeit von Zahn zu Zahn.
Das elektronische Drosselklappensteuerungsmodul (ETC) 20 ist ein herkömmliches elektronisches Drosselklappensteuerungsmodul und umfasst eine ETC-Betätigungseinrichtung 62 und einen Drosselklappenstellungssensor (TPS) 64. Das ETC 20 umfasst ferner ein Hauptdrosselklappenventil 66, welches das Strömen von Luft in den Motor 40 steuert. Die ETC-Betätigungseinrichtung 62, wie zum Beispiel ein Schrittmotor, ist elektrisch an den Drosselklappensteuerausgang 46a von ECM 14 angeschlossen und kann die Drehung des Hauptdrosselklappenventils 66 in eine gewünschte Stellung bewirken. Der TPS-Sensor 64 ist ein herkömmlicher Drosselklappenstellungssensor, der die Stellung des Drosselklappenventils 66 erfasst, und ist elektronisch mit dem Drosselklappenstellungseingang 44c von ECM 14 verbunden.
Der Luftmassenstromsensor (MAF-Sensor) 22 ist ein herkömmlicher Luftmassenstromsensor, der die Menge der Luft misst, die durch das Hauptdrosselklappenventil 66 strömt. Der MAF-Sensor 22 ist elektrisch mit dem MAF-Sensoreingang 44b von ECM 14 verbunden.
Beim Einsatz empfängt das ECM 14 mehrere elektrische Signale an seinen Eingängen. Spezieller gesagt, ist das Pedalmodul 12 elektrisch mit dem Eingang 44a von ECM 14 verbunden, der den gewünschten Lastbefehl 32 empfängt. Der gewünschte Lastbefehl 32 zeigt die Stellung, Änderungsgeschwindigkeit und Änderungsrichtung bei der Stellung von Gaspedal 26 an. Der MAF-Sensoreingang 44b von ECM 14 ist elektrisch mit dem MAF-Sensor 22 verbunden, der ein MAF-Sensorsignal 82 ausgibt. Das MAF-Sensorsignal 82, wie zum Beispiel ein Impuls- oder pulsbreitenmoduliertes elektrisches Signal, zeigt die Menge oder Masse der Luft an, die durch das Hauptdrosselklappenventil 66 strömt. Der Drosselklappenstellungseingang 44c von ECM 14 ist elektrisch mit dem TPS-Sensor 64 verbunden, der ein TPS-Sensorsignal 84 ausgibt. Das TPS-Sensorsignal 84, wie zum Beispiel eine analoge Spannung, hängt zumindest teilweise von der Stellung des Hauptdrosselklappenventils 66 ab. Der Nockenstellungseingang 44d von ECM 14 ist elektrisch mit dem Nockenstellungssensor 52 verbunden, der ein Nockenstellungssignal 86 ausgibt. Das Nockenstellungssignal 86, wie zum Beispiel ein digitales elektrisches Signal, zeigt die Stellung der Nockenwelle (nicht dargestellt) von Motor 40 an. Die Eingänge 44e und 44f von ECM 14 sind elektrisch mit einem Ödrucksensor 72 bzw. einem Kühlmitteltemperatursensor 74 verbunden und empfangen von dort Signale 92 und 94, die dem Öldruck und der Kühlmitteltemperatur entsprechen. Der Kurbelwelleneingang 44g von ECM 14 ist elektrisch mit einem Kurbelwellensensor 21 verbunden, der ein Kurbelwellensignal 23 ausgibt. Das Kurbelwellensignal 23, wie zum Beispiel ein digitales elektrisches Signal oder ein Impuls- oder pulsbreitenmoduliertes Signal, kann die momentane Kurbelwellenzahngeschwindigkeit von Zahl zu Zahn anzeigen. Es versteht sich, dass das ECM 14 auch Signale empfangen kann, die einen beliebigen anderen Motorparameter repräsentieren, der mit einem diagnostischen Wert korreliert werden kann, welcher eine geschätzte Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub repräsentiert, wie zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf, ein Luft-Kraftstoff- Verhältnis einzelner Zylinder, eine Luftstrommessung durch den Motor 40 und einen individuellen Zylinderdruck oder ein Drehmoment.
Analog gibt das ECM 14 mehrere Ausgabewerte aus. Spezieller gesagt, ist der Drosselklappensteuerausgang 46a von ECM 14 elektrisch mit der ETC-Betätigungseinrichtung 62 verbunden. Das ECM 14 gibt ein ETC-Steuersignal 80 an Ausgang 46a aus, wie zum Beispiel ein Impuls- oder pulsbreitenmoduliertes Signal, um die ETC-Betätigungseinrichtung 62 zu betreiben und dadurch das Hauptdrosselklappenventil 66 so zu positionieren, dass eine gewünschte Menge oder Masse des Luftstroms erreicht wird. Wenn das ETC-Steuersignal 80 ausgegeben wird, wird das TPS-Sensorsignal 84 von dem ECM 14 überwacht, um sicherzustellen, dass das Drosselklappenventil 66 sich in die Richtung und zu der Stellung bewegt, die gewünscht wird. Das ECM 14 gibt ein Zweistufen-Betätigungseinrichtungssteuersignal 88 an Ausgang 46b aus, wie zum Beispiel eine Spitzenwertspeicheranalogspannung, um die zweistufige Betätigungseinrichtung 48 zu betreiben und dadurch die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 in eine der gewünschten Niederhub- oder Hochhubstellungen zu bringen. Somit wird der Hochhubnocken oder der Niederhubnocken ausgewählt, und die gewünschte Hubhöhe wird auf die Ventile von Motor 40 übertragen. Das ECM 14 kann ein Phasenstellersteuersignal 90 an Ausgang 46c ausgeben, wie zum Beispiel ein Impuls- oder pulsbreitenmoduliertes Signal, um die Phasensteller-Betätigungseinrichtung 50 zu betreiben und dadurch den Nocken relativ zur Kurbelwelle (d. h. den Nockenwellenphasenwinkel) zu positionieren, um eine gewünschte Phasenverstellung der Ventile von Motor 40 zu erreichen. Der gewünschte Nockenwellenwinkel kann aus einer Tabelle mit vorgegebenen Nockenwellenphasenwinkeln erhalten werden, die von einer aktuellen Motordrehzahl, einem Krümmerabsolutdruck, einem angezeigten mittleren Effektivdruck, einem Motordrehmoment, einer augenblicklichen Kurbel- Wellengeschwindigkeit, einer augenblicklichen Kurbelwellenbeschleunigung, einem Ionisationsstrom und/oder von Luft-Kraftstoff-Verhältnissen in Zylindern abhängig sind. Das ECM 14 kann auch ein Warnsignal 46d ausgeben, um eine Fehlfunktionswarnanzeigelampe 25 (MAL) zu aktivieren, wenn festgestellt wird, dass die Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 gerade in einer ungeeigneten Betriebsart arbeitet.
Im allgemeinen ist das ECM 14 so programmiert, dass es die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub 16, den Nockenphasenversteller 18 und das ETC 20 zusammen steuert, um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen und unerwünschte Emissionen im Vergleich zu einem Motor zu verringern, die keine oder nur eine zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub oder einen Nockenphasenversteller hat. Ferner ist das ECM 14 so programmiert, dass es die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 und den Nockenphasenversteller 18 zusammen steuert, um einen Grad der Verbesserung der Kraftstoffökonomie und Emissionsverringerung zu erreichen, der sich dem Niveau einer Verbesserung nähert, die in einem Motor erreicht wird, welcher einen komplexeren kontinuierlich variablen Ventilbetätigungsmechanismus umfasst. Außerdem ist das ECM 14 so programmiert, dass es den Nockenphasenversteller 18 so steuert, dass eine effektive und zuverlässige Diagnose des Betriebszustandes der zweistufigen Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht wird. Das ECM 14 ist auch so programmiert, dass es das ETC-Modul 20 und damit die Stellung des Hauptdrosselklappenventils 66 steuert und so das Umschalten zwischen den Niederhub- und Hochhubnockenprofilen ermöglicht.
Mit Bezug nun auf 4, ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens 200 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Verfahren 200 kann für das ECM 14 zugänglich sein und von demselben gemäß vorprogrammierten Algorithmen, Ausführungsanweisungen oder -folgen, Berechnungen, Softwarecodemodulen, Schnittstellenspezifikationen oder dergleichen ausgeführt werden. Es versteht sich und es ist zu erkennen, dass das Verfahren 200, das von dem ECM 14 ausgeführt wird, in einer Rechenumgebung, wie zum Beispiel einem Personal Computer (PC) oder einer anderen Recheneinrichtung implementiert werden kann. Solch ein Computer kann auch eine Speichereinrichtung umfassen, die flüchtige und nichtflüchtige, entfernbare und nicht entfernbare Medien umfasst, welche in einem beliebigen Verfahren oder einer beliebigen Technologie zum Speichern von Informationen implementiert sind, wie zum Beispiel Programmmodule, Datenstrukturen, computerlesbare Anweisungen oder andere Daten.
Die Computerspeichermedien können Disketten, herkömmliche Festplatten, Nur-Lese-Speicher (ROM) 14a, Direktzugriffsspeicher (RAM) 14b, Flash-Speicher, elektrisch löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicher (EEPROM) oder andere Arten von Speicher, Magnetkassetten, Magnetband, Magnetplattenspeicher oder andere Magnetspeichervorrichtungen, CD-ROM, DVD (Digital Versatile Disks) oder andere optische Plattenspeicher oder ein anderes Medium umfassen, das zum Speichern der gewünschten Informationen verwendet werden kann und auf welches vom Computer zugegriffen werden kann, sind aber nicht darauf beschränkt.
Das ECM 14 kann auch Kommunikationsmedien zum Senden und Empfangen von Signalen, Anweisungen oder anderen Parametern von anderen Komponenten im Automobilsystem umfassen, wie zum Beispiel von Gaspedal 26 und Drosselklappenstellungssensor 64. Kommunikationsmedien umfassen typischerweise computerlesbare Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten in einem modulierten Datensignal, wie zum Beispiel eine Trägerwelle oder einen anderen Transportme chanismus, und umfassen beliebige Informationsliefermedien. Der Begriff "moduliertes Datensignal" bedeutet ein Signal, bei dem ein oder mehrere seiner Charakteristika so eingestellt oder verändert sind, dass sie Informationen im Signal codieren. Als Beispiel und nicht zur Einschränkung umfassen Kommunikationsmedien drahtgebundene Medien, wie zum Beispiel eine direkt verdrahtete Verbindung, und drahtlose Medien, wie zum Beispiel akustische, Funkfrequenz-, Infrarot- und andere drahtlose Medien. Es versteht sich, dass Kombinationen der oben genannten auch in den Geltungsbereich von computerlesbaren Medien aufgenommen sind.
Allgemein wird das Verfahren 200 durch die Erzeugung eines Signals initiiert, das eine geschätzte Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub in Schritt 202 anzeigt, wobei das Signal eine Anfangsstärke und ein Signal-Rausch-Verhältnis hat. Die Signale, welche die geschätzte Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigen, können unter Verwendung verschiedener diagnostischer Verfahren erzeugt werden, wie zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf, das Steuerungsverfahren für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einzelnen Zylindern, das Luftstrommessverfahren und das Verfahren auf der Basis von Zylinderdrehmoment/-druck.
Wenn zum Beispiel das Verfahren auf der Basis von Zylinderdrehmoment/-druck verwendet wird, kann das Verfahren 200 durch Messen bestimmter Motorparameter initiiert werden, welche die momentane Drehzahl der Kurbelwelle 19 umfassen. Die Drehzahl der Kurbelwelle 19 kann durch Messen des Zeitintervalls für die Zähne auf der Kurbelwelle erhalten werden, die an einem Festpunkt neben der Kurbelwelle vorbeilaufen. Die Signale 44g, welche die Drehzahl der Kurbelwelle anzeigen, werden an das ECM 14 gesandt, wobei die Kurbelwellendrehzahl in Echtzeit sofort bestimmt werden kann. Die gemessene Kurbelwellendrehzahl kann dann vermessen und mit einem entsprechenden geschätzten Zylinderdrehmo ment oder Zylinderdruckwert korreliert werden. Insbesondere kann das geschätzte Zylinderdrehmoment oder der geschätzte Zylinderdruck unter Verwendung von Übertragungsfunktionen in den Zeitbereich, Frequenzbereich oder Kurbelwellenwinkelbereich bestimmt werden, die in Korrelation zur gemessenen Kurbelwellendrehzahl stehen. Das bevorzugte Verfahren zum Korrelieren der Kurbelwellendrehzahl mit dem Zylinderdrehmoment oder dem Zylinderdruck ist die Verwendung der Frequenzbereichsanalyse, die im US-Patent Nr. 6,866,024 an Rizzoni et al. gezeigt und beschrieben ist und die hiermit durch Verweis aufgenommen wird. Allgemein beinhaltet die Frequenzbereichsanalyse das Kartieren der Frequenzbereichskomponente der Energie der ersten vier Oberwellen der schwankenden Kurbelwellendrehzahl über eine Korrelationstabelle, um einen Schätzwert für den momentanen Zylinderdruck oder den momentanen Zylinderdrehmomentwert zu erhalten. Sobald das geschätzte Zylinderdrehmoment oder der geschätzte Zylinderdruck für einen oder mehrere Motorzylinder erhalten wurde, kann dieser Schätzwert in Speicher 14a, 14b in ECM 14 als das geschätzte Drehmoment oder der geschätzte Druck für jeden der Zylinder gespeichert werden.
Das Verfahren 200 fährt dann unter Verwendung des Signals fort, das die geschätzte Stellung anzeigt, um den Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub in Schritt 204 zu bestimmen. Das geschätzte Drehmoment oder der geschätzte Druck für jeden der Zylinder wird dann mit erwarteten Bereichen des Zylinderdrucks oder des Drehmoments verglichen, die in drei mögliche Betriebsbedingungen für die Einrichtung mit variablem Ventilhub fallen können, welche einen getrennten Bereich von Werten oder einen Einzelwert darstellen können. Mit weiterem Bezug auf das oben angeführte Beispiel auf der Basis von Zylinderdrehmoment/-druck, arbeitet die Einrichtung mit variablem Ventilhub in einer ersten Bedingung in Schritt 206, wenn das geschätzte Drehmoment oder der geschätzte Druck in einen Drehmoment- oder Druckbereich fällt, der mindestens einer der Hochhub- oder Niederhubstellungen der Einrichtung mit variablem Ventilhub zugeordnet ist. In der ersten Bedingung arbeitet die Einrichtung mit variablem Ventilhub in ihrer korrekten Betriebsart (d. h. Hoch- oder Niederhubstellung), und das Verfahren 200 geht zu Schritt 202 zurück.
Die Einrichtung mit variablem Ventilhub arbeitet in einer zweiten Bedingung in Schritt 208, wenn das geschätzte Drehmoment oder der geschätzte Druck in einen erwarteten Drehmoment- oder Druckbereich fällt, der einer falsch arbeitenden Einrichtung mit variablem Ventilhub zugeordnet ist. In der zweiten Bedingung arbeitet die zweistufige Einrichtung mit variablem Ventilhub in ungeeigneter Weise, und es wird ein Fehlerzähler initiiert. Wenn der Fehlerzähler einen vorgegebenen kalibrierten Schwellwert übersteigt, dann sendet das ECM 14 in Schritt 210 ein Warnsignal 46d (1) zum Aktivieren der Fehlfunktionsanzeigelampe 25, um für eine Benachrichtigung zu sorgen, dass die Einrichtung mit variablem Ventilhub 16 eine Funktionsstörung hat, und das Verfahren 200 kehrt zu Schritt 202 zurück.
Die Einrichtung mit variablem Ventilhub arbeitet in Schritt 212 in einer dritten Bedingung (d. h. in einer Grauzone), wenn das geschätzte Drehmoment oder der geschätzte Druck entweder außerhalb der Bereiche fällt, die der ersten und zweiten Bedingung zugeordnet sind, oder in beide Bereiche fällt, die der ersten und zweiten Bedingung zugeordnet sind (d. h. die Bereiche für die erste und zweite Bedingung überlappen sich), so dass das ECM 14 den Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub nicht diagnostizieren kann. Daher kann das geschätzte Drehmoment oder der geschätzte Druck sowohl in die erste als auch die zweite Bedingung fallen, wodurch angezeigt wird, dass es ein Problem mit der Einrich tung mit variablem Ventilhub geben kann, wobei aber eine Betriebsdiagnose bereitgestellt wird, die unsicher ist. Das geschätzte Drehmoment oder der geschätzte Druck können in die dritte Bedingung fallen, weil das Signal, das in Schritt 202 erzeugt wird, auf Grund eines hohen Pegels an Hintergrund- oder Umgebungsrauschen in dem Motor ein niedriges Signal-Rausch-Verhältnis hat. Das niedrige Signal-Rausch-Verhältnis kann teilweise auch auf die Stellung des Nockenwellenphasenwinkels zurückzuführen sein, der auf solchen Faktoren, wie einer optimalen Kraftstoffökonomie, Emissionen, einem Drehmoment, einer Leistung oder einer Kombination derselben beruht.
Wenn in Schritt 212 festgestellt wird, dass die Einrichtung mit variablem Ventilhub möglicherweise in der dritten Bedingung arbeitet, dann wird in Schritt 214 ein Aufschaltungsalgorithmus aktiviert. In Schritt 214 wird ein Maximierer für das Signal-Rausch-Verhältnis in Schritt 216 aktiviert. Ferner fungiert der Einlass-Nockenphasenversteller 18 in Schritt 218 zur Einstellung der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle auf einen vorgegebenen Nockenwellenphasenwinkel, der aus einer voreingerichteten Verweistabelle erhalten werden kann. Der Nockenwellenphasenwinkel, der ausgewählt wird, kann eindeutig sein und auf der Motordrehzahl, dem Krümmerabsolutdruck, dem angezeigten mittleren Effektivdruck, dem Motordrehmoment, der augenblicklichen Kurbelwellengeschwindigkeit, der augenblicklichen Kurbelwellenbeschleunigung, dem Ionisationsstrom und/oder den Luft-Kraftstoff-Verhältnissen in Zylindern beruhen. Der ausgewählte Nockenwellenphasenwinkel wird jedoch ausgewählt, um die Signalstärke des Signals zu erhöhen oder zu maximieren, das in Schritt 202 erzeugt wird, wodurch das Signal-Rausch-Verhältnis desselben erhöht oder maximiert wird, was eine zuverlässigere Bestimmung des Betriebszustandes der Einrichtung mit variablem Ventilhub ermöglicht. Beim Betrieb ändert die Einstellung des Nockenwellenphasenwinkels die Hubcharakteristik von Ventil 53, was zu einer Änderung bei der Menge an Luft führt, die in den Motor strömen kann. Durch ein Ändern des Luftstroms in den Motor erhöht sich die Stärke des Signals, das die geschätzte Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigt, wodurch die geschätzte Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub näher an eine oder in eine der ersten und zweiten Bedingungen verschoben wird. Mit anderen Worten, kann der Nockenwellenphasenwinkel gemäß einer Tabelle von vorbestimmten Nockenwellenphasenwinkeln zum Zweck der Maximierung der Signaldifferenz zwischen richtig arbeitenden Einrichtungen mit variablem Ventilhub und falsch arbeitenden Einrichtungen mit variablem Ventilhub eingestellt werden. Die Verschiebung des Signals hin zu einer oder in eine der ersten oder zweiten Bedingungen sorgt für eine zuverlässigere Angabe, ob die Einrichtung mit variablem Ventilhub richtig oder falsch arbeitet.
Da der Nockenwellenphasenwinkel eingestellt wurde und die Luftmenge, die durch den Motor strömt, geändert wurde, kann der Betrag des Drehmoments, das der Motor erzeugt, beeinflusst werden.
Wie am besten in den 1 und 4 zu sehen ist, können daher die Drosselklappe 66 und der Zündfunke so eingestellt werden, dass in Schritt 220 die gewünschte Drehmomentausgabe des Motors aufrechterhalten wird. Das Verfahren 200 kann dann zu Schritt 202 zurückkehren.
Eine alternative Ausführungsform betrifft Motoren mit variablem Ventilhub, die keine herkömmlichen kontinuierlichen variablen Nockenwellenphasenversteller verwenden, welche feste Nockenwellen oder andere Mechanismen zum Verschieben der Einlassventilöffnung (IVO) und Einlassventilschließung (IVC) für Hochhub- und Niederhubbetriebsarten verwenden. Bei dieser alternativen Ausführungsform ist der "Diagnostizierbar keitsfaktor" in die Kompromissanalyse zusammen mit Faktoren integriert, wie zum Beispiel das Drehmoment, die Leistung, Emissionen und die Kraftstoffökonomie, wenn der beste Gesamt-IVO- und -IVC-Zeitablauf sowohl für Hochhub- wie auch für Niederhubbetriebsarten bestimmt wird.
Obwohl ferner das Verfahren der vorliegenden Erfindung als eine Erhöhung oder Maximierung des Signal-Rausch-Verhältnisses durch eine Phasenverstellung des Einlass-Nockenphasenverstellers beschrieben ist, um eine zuverlässigere Diagnose der Einrichtung mit variablem Ventilhub zu ermöglichen, liegt es auch im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung, das Signal-Rausch-Verhältnis durch Verwendung des Verfahrens in Nur-Einlass-Motoren, Nur-Auslassphasenversteller-Motoren, dualen unabhängigen Nockenphasenverstellungs-(sowohl Einlass als auch Auslass)-Motoren (DICP-Motoren) und durch die Verwendung einer "Doppelgleich"-Nockenphasenverstellung, bei der sowohl die Einlass- wie auch die Auslassnocken miteinander verbunden sind und daher zusammen phasenverschoben werden, zu erhöhen oder zu maximieren. Die "Doppelgleich"-Nockenphasenverstellung kann auch in einem Aufbau mit obengesteuertem Ventil (OHV) verwendet werden, wo es nur eine einzige Nockenwelle für den ganzen Motor gibt, wobei sowohl die Einlass- als auch die Auslassnockenbuckel als die einzige Nockenwelle fungieren. Die Verwendung des Verfahrens in diesen Umgebungen führt zu einer Änderung im Pumpen des Motors, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen oder zu maximieren. Dieses Ergebnis kann durch Einstellen von einer oder beiden Nocken erreicht werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung bietet zahlreiche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Das Verfahren kann zum Beispiel mit einer vorhandenen Einrichtung mit variablem Ventilhub verwendet werden, um einen höheren Grad an Gewissheit bei der Diagnostizierung ihres aktuellen Betriebszustandes zu erreichen, was zu einer größeren Zuverlässigkeit, reduzierter Gewährleistung, reduzierter Störungsfrei(NTF)-Gewährleistung und niedrigeren Gebrauchsdauerkosten der Technologie der Einrichtung mit variablem Ventilhub führt.
Obwohl die Erfindung mit Verweis auf verschiede spezielle Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich, dass zahlreiche Änderungen innerhalb des Geistes und des Geltungsbereichs der beschriebenen erfindungemäßen Konzepte vorgenommen werden können. Es ist dementsprechend beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern einen vollen Geltungsbereich hat, der durch den Text der nachfolgenden Ansprüche definiert wird.

Claims

Verfahren zur Diagnose des Betriebszustands einer Einrichtung mit variablem Ventilhub in einem Motor, wobei der Motor eine Nockenwelle und eine Kurbelwelle umfasst, die Einrichtung mit variablem Ventilhub mindestens zwei Betriebsarten aufweist und mit der Nockenwelle und der Kurbelwelle verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen (202) eines ersten Signals, das eine geschätzte Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigt, wobei das erste Signal ein erstes Signal-Rausch-Verhältnis aufweist; Ermitteln (204), dass das erste Signal eine erste Bedingung (206), die anzeigt, dass das variable Ventil in mindestens einer der zwei Betriebsarten arbeitet, eine zweite Bedingung (208), die anzeigt, dass das variable Ventil nicht in mindestens einer der zwei Betriebsarten arbeitet, oder eine dritte Bedingung (212) darstellt, bei der das erste Signal nicht unter die erste Bedingung oder die zweite Bedingung fällt; und Einstellen (214) der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle, um einen Nockenwellenphasenwinkel zu schaffen, wenn das erste Signal unter die dritte Bedingung fällt, sodass das erste Signal ein zweites Signal-Rausch-Verhältnis aufweist, wobei das zweite Signal-Rausch-Verhältnis größer als das erste Signal-Rausch-Verhältnis ist, wodurch der Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub dann als die erste Bedingung oder die zweite Bedingung erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Nockenwellenphasenwinkel vorbestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Nockenwellenphasenwinkel unter Verwendung einer zuvor erstellten Nachschlagetabelle ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Nockenwellenphasenwinkel auf der Grundlage einer Motordrehzahl, eines Krümmerabsolutdrucks, eines angezeigten mittleren Effektivdrucks, eines Motordrehmoments, einer augenblicklichen Kurbelwellengeschwindigkeit, einer augenblicklichen Kurbelwellenbeschleunigung, eines Ionisationsstroms und/oder von Luft-Kraftstoff-Verhältnissen in Zylindern ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Bedingung, die zweite Bedingung und/oder die dritte Bedingung ein ausgeprägter Signalbereich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Signal eine Nockenwellendrehzahl, einen Zylinderdruck oder ein Zylinderdrehmoment darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stärke des ersten Signals erhöht wird, um das zweite Signal-Rausch-Verhältnis zu schaffen.
System zur Diagnose des Betriebszustands einer Einrichtung mit variablem Ventilhub in einem Motor, wobei das System umfasst: eine Kurbelwelle; eine Nockenwelle (54), die relativ zu der Kurbelwelle angeordnet ist, um einen ersten Nockenwellenphasenwinkel zu bilden; ein Nockenwellenphasenversteller (18) zur wirksamen Steuerung des Nockenwellenphasenwinkels; eine Einrichtung mit variablem Ventilhub (16), die mindestens zwei Betriebsarten aufweist; und ein Motorsteuerungsmodul (14) in wirksamer Verbindung mit dem Nockenwellenphasenversteller, wobei das Motorsteuerungsmodul: ein erstes Signal empfängt, das eine geschätzte Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigt, wobei das erste Signal ein erstes Signal-Rausch-Verhältnis aufweist; ermittelt, dass das erste Signal eine erste Bedingung, die anzeigt, dass das variable Ventil in mindestens einer der zwei Betriebsarten arbeitet, eine zweite Bedingung, die anzeigt, dass das variable Ventil nicht in mindestens einer der zwei Betriebsarten arbeitet, oder eine dritte Bedingung darstellt, die nicht in der Lage ist, anzuzeigen, dass das erste Signal unter die erste Bedingung oder unter die zweite Bedingung fällt; und den Nockenwellenphasenversteller anweist, die Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle einzustellen, um einen Nockenwellenphasenwinkel zu schaffen, wenn das erste Signal unter die dritte Bedingung fällt, sodass das erste Signal ein zweites Signal-Rausch-Verhältnis aufweist, wobei das zweite Signal-Rausch-Verhältnis größer als das erste Signal-Rausch-Verhältnis ist, wodurch der Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub dann als die erste Bedingung oder die zweite Bedingung identifiziert wird.
System nach Anspruch 8, wobei der Nockenwellenphasenwinkel vorbestimmt ist.
System nach Anspruch 8, wobei der Nockenwellenphasenwinkel unter Verwendung einer zuvor erstellten Nachschlagetabelle ermittelt wird.
System nach Anspruch 8, wobei der Nockenwellenphasenwinkel auf der Grundlage einer Motordrehzahl, eines Krümmerabsolutdrucks, eines angezeigten mittleren Effektivdrucks, eines Motordrehmoments, einer augenblicklichen Kurbelwellengeschwindigkeit, einer augenblicklichen Kurbelwellenbeschleunigung, eines Ionisationsstroms und/oder von Luft-Kraftstoff-Verhältnissen in Zylindern ermittelt wird.
System nach Anspruch 8, wobei die erste Bedingung, die zweite Bedingung und/oder die dritte Bedingung ein ausgeprägter Signalbereich ist.
System nach Anspruch 8, wobei das erste Signal eine Nockenwellendrehzahl, einen Zylinderdruck oder ein Zylinderdrehmoment darstellt.
System nach Anspruch 8, wobei die Stärke des ersten Signals erhöht wird, um das zweite Signal-Rausch-Verhältnis zu schaffen.
Computerlesbares Medium, das von einem Computer ausführbare Anweisungen zur Ausführung eines Verfahrens zur Diagnose des Betriebszustands einer Einrichtung mit variablem Ventilhub in einem Motor aufweist, wobei der Motor eine Nockenwelle und eine Kurbelwelle umfasst, wobei die Einrichtung mit variablem Ventilhub mindestens zwei Betriebsarten aufweist und mit der Nockenwelle und der Kurbelwelle verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen (202) eines ersten Signals, das eine geschätzte Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigt, wobei das erste Signal ein erstes Signal-Rausch-Verhältnis aufweist; Ermitteln (204), dass das erste Signal eine erste Bedingung (206), die anzeigt, dass das variable Ventil in mindestens einer der zwei Betriebsarten arbeitet, eine zweite Bedingung (208), die anzeigt, dass das variable Ventil nicht in mindestens einer der zwei Betriebsarten arbeitet, oder eine dritte Bedingung (212) darstellt, bei der das erste Signal nicht unter die erste Bedingung oder unter die zweite Bedingung fällt; und Einstellen (214) der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle, um einen Nockenwellenphasenwinkel zu schaffen, wenn das erste Signal unter die dritte Bedingung fällt, sodass das erste Signal ein zweites Signal-Rausch-Verhältnis aufweist, wobei das zweite Signal-Rausch-Verhältnis größer als das erste Signal-Rausch-Verhältnis ist, wodurch der Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub dann als die erste Bedingung oder die zweite Bedingung identifiziert wird.
Verfahren zur Diagnose des Betriebszustands einer Einrichtung mit variablem Ventilhub in einem Motor, wobei der Motor eine Nockenwelle und eine Kurbelwelle umfasst, wobei die Einrichtung mit variablem Ventilhub mindestens zwei Betriebsarten aufweist und mit der Nockenwelle und der Kurbelwelle verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen (202) eines ersten Signals, das eine geschätzte Stellung der Einrichtung mit variablem Ventilhub anzeigt, wobei das erste Signal ein erstes Signal-Rausch-Verhältnis aufweist; Ermitteln (204), dass das erste Signal in einen ersten Bereich (206), der anzeigt, dass das variable Ventil in mindestens einer der zwei Betriebsarten arbeitet, einen zweiten Bereich (208), der anzeigt, dass das variable Ventil nicht in mindestens einer der zwei Betriebsarten arbeitet, oder einen dritten Bereich (212) fällt, bei dem sich das erste Signal sowohl in dem ersten Bereich als auch in dem zweiten Bereich befindet; und Einstellen (214) der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle, um einen Nockenwellenphasenwinkel zu schaffen, wenn sich das erste Signal in dem dritten Bereich befindet, sodass das erste Signal ein zweites Signal-Rausch-Verhältnis aufweist, wobei das zweite Signal-Rausch-Verhältnis größer als das erste Signal-Rausch-Verhältnis ist, wodurch der Betriebszustand der Einrichtung mit variablem Ventilhub dann als der erste Bereich oder der zweite Bereich identifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Nockenwellenphasenwinkel unter Verwendung einer zuvor erstellten Nachschlagetabelle ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Nockenwellenphasenwinkel auf der Grundlage einer Motordrehzahl, eines Krümmerabsolutdrucks, eines angezeigten mittleren Effektivdrucks, eines Motordrehmoments, einer augenblicklichen Kurbelwellengeschwindigkeit, einer augenblicklichen Kurbel- Wellenbeschleunigung, eines Ionisationsstroms und/oder von Luft-Kraftstoff-Verhältnissen in Zylindern ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das erste Signal eine Nockenwellendrehzahl, einen Zylinderdruck oder ein Zylinderdrehmoment darstellt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Stärke des ersten Signals erhöht wird, um das zweite Signal-Rausch-Verhältnis zu schaffen.