SE526499C2 - Förfarande för övervakning av kamaxelinställning hos en förbränningsmotor - Google Patents

Description

526 499 2 tröskelvärdet för en applicerbar tidsrymd följer en ansättning av ett fel hos kamaxel- inställningsenheten. Ett inställningsfel hos kamaxeln ansätts alltid då efier utloppet av insvängningstiden är-vinkelläget ligger utanför ett tillåtet toleransband. Med en kamaxeldiagnos enligt teknikens ståndpunkt kan endast diagnostiseras ett allmänt inställningsfel hos kamaxeln.

Det problem som ligger till grund för föreliggande uppfinning är därför att möjlig- göra en differentierad feldiagnos.

Uppfinningens fördelar Det inledningsvis nämnda problemet löses medelst ett förfarande för övervakning av en kamaxelinställning hos en förbränningsmotor, varvid ett börvärde för ett vinkel- läge jämförs med ett ärvärde för vinkelläget, kännetecknat av att åtminstone två feltyper kan identifieras med hjälp av ärvärdets tidsförlopp. Feltyperna indelas i en första feltyp och en andra feltyp. Den första feltypen föreligger, då karnaxelinställ- ningssystemet reagerar långsammare, än vad som är tillåtet i ett "Worst-Case"-fall (slow response). Den andra feltypen föreligger, då kamaxelinställningssystemet inte reagerar på börvärdesförändringar eller blockeras på väg mot det börvärde som skall uppnås (target error).

I en utföringsforrn av förfarandet är det så anordnat, att den första feltypen anses identifierad, då ett lagrat börvärde efter en maximal tid (tidslängd hos den första timem = Tmaxl) inte har uppnåtts tillräckligt noggrant. Därvid är det fördelaktigt, att den första feltypen anses identifierad, om en värdemängd kring börvärdet inte har uppnåtts efter maximitid. I stället för att kräva uppnående av ett exakt värde, be- traktas därmed uppnåendet av en toleransmängd som tillräcklig. 526 499 3 Enligt en ytterligare utföringsfonn av förfarandet är det så anordnat, att den första feltypen anses identifierad, då ärvärdet dessutom har överskridit ett feltröskelvärde med redan kända fel.

Enligt ytterligare en utföringsfonn av förfarandet är det så anordnat, att den andra feltypen anses identifierad, då skillnaden hos ärvärdena mellan starttiden och maxi- mitiden dessutom inte har överskridit ett feltröskelvärde. Starttiden är den tidpunkt, vid vilken en förändring av skillnaden i bör-/ärvärde > tröskelvärdet har fastställts.

Maximitiden är det tidsförlopp, efter vilket det lagrade börvärdet, vilket har förorsa- kats av bör-/ärvärdesskillnaden, egentligen måste ha uppmätts tillräckligt noggrant.

Feltröskelvärdet är ett differensvärde, vid vars underskridande utgás ifrån, att två på varandra följ ande mätvärden av vinkelläget, kan detta vara en jämförelse av två ärvärden eller en jämförelse av ärvärdet med ett börvärde, utan att någon märkbar skillnad erhålles mellan de båda värdena.

I ytterligare en utföringsfonn av förfarandet är det så anordnat, att börvärdet för vinkelläget i början av inställningsövervakningen lagras som tidigare. inställnings- övervakningen påbörjas, då skillnaden mellan börvärdet och ärvärdet överskrider ett minsta värde. En testcykel startas alltid med en tillräckligt stor skillnad hos bör-/är- värden.

Enligt ytterligare en utföringsform av förfarandet är det så anordnat, att ärvärdet för vinkelläget lagras i början av inställningsövervakningen. För ytterligare utvärdering medelst ett diagnossystem är därför det lagrade ärvärdet och det lagrade börvärdet till förfogande.

Enligt en ytterligare utföringsforrn av förfarandet är det så anordnat, att extremvär- det hos ärvärdet för vinkelläget lagras under förloppet av maximitiden (tidslängden för en andra timer = Tmm). Med dessa åtgärder är samtliga felvärden eller diagnos- 526 499 4 värden tillgängliga för en ytterligare automatiserad utvärdering medelst ett diagnos- system.

Det inledningsvis nämnda problemet löses även genom en förbränningsmotor med en anordning för övervakning av en kamaxelinställning, som kan arbeta enligt ett förfarande enligt något av de på detta förfarande inriktade kraven.

Ritningar Ett utföringsexempel av uppfinningen förklaras nännare i efterföljande beskrivning med hänvisning till tillhörande ritningar. Därvid visar: fig. 1 ett första diagram av ett vinkelläge över tiden med åskådliggörande av en första feltyp vid stegformig kamaxelinställning; fig. 2 en vy enligt fig. 1 vid en andra feltyp; fig. 3 en vy enligt fig. 1 vid en tredje feltyp; fig. 4 en vy enligt fig. 1 med flera feltyper; fig. 5 ett diagram av ett vinkelläge över tiden vid kontinuerlig kamaxelinställning och tvådelad tidsmätning i ett felfritt fall; fig. 6 en vy enligt fig. 5 vid ett första fel; fig. 7 en vy enligt fig. 5 vid ett andra fel.

I fig. 1 visas ett relativt vinkelläge ot över tiden t. Det relativa vinkelläget ot illustre- rar den relativa omvridningen av kamaxeln i förhållande till ett utgångsläge. Därvid visas börvärden ot och ett ärvärde ß. Fram till en tid t = 0 är ett börvärde ot] angivet, från och med tiden t = 0 är ett börvärde otz angivet. I fig. l visas nu tidsförloppet för ärvärdet ß över tiden t. Förändringen i börvärdets angivelse från ot; till ot; sker väsentligen som ett språng, även om den verkliga inställningen av ärvärdet ß ej kan ske på detta sätt. Kring börvärdet ot; är ett toleransområde y definierat och på mot- svarande sätt är kring börvärdet ot; ett toleransområde ti) definierat. Då ärvinkeln ß ligger i toleransmängdema y eller th, förutsätts att respektive börvärde har uppnåtts. 526 499 Vid det i fig. 1 visade språnget från börvärdet ot] till börvärdet ot; vid tidpunkten t = O bestäms nu den tidslängd, som ärvärdet ß förbrukar som ställtid i området y kring börvinkeln otz. Om toleransbandet y inte har uppnåtts vid tidpunkten t = Tmx, föreligger ett fel. I föreliggande fall ligger ärvinkeln ß utanför båda toleransbanden y och d) och ärvinkeln ß har förändrats mot börvinkeln 012.

Utslagsgivande är en tillräckligt stor börvärdesförändring som fastställer tidpunkten t = 0. Vid tidpunkten t = 0 påvisas den aktuella, ofiltrerade ärvinkeln och densamma sparas i en RAM-cell. Då inställningssystemet inte är i ett sådant läge att det förut- bestämda börvärdet uppnås inom en förutbestämd tid, löper en feltidsräknare med en timeout lika med Tmax och vid denna tidpunkt visas på nytt den aktuella ärvinkeln och denna sparas i en andra RAM-cell. Vid tidpunkten t = Tmax subtraheras dessa båda ärvinklar från varandra och det absoluta värdet för denna skillnad jämförs med felmängden ö. Om den fastställda ärvärdesskillnaden är större än detta tröskelvärde, identifieras en föregående inställning och därmed detekteras ett så kallat "slow response"-förhällande som fel, eftersom inställningssystemet inte har lyckats uppnå börvärdet på den förutbestämda tiden.

Fig. 2 visar ett andra fel, som betecknas som "target error". Här lyckas inte systemet som helhet överge toleransmängden ö kring vinkeln oq. Som tidigare subtraheras här vid tidpunkten t = 0 och t = Tmax de inlästa ärvinkelvärdena från varandra. Om det absoluta värdet är mindre än "target errofl-feltröskeln, nämligen toleransmäng- den ö, så skulle ingen förutvarande inställning identifieras och därmed skulle vid tidpunkten för en "timeout", t = Tmax, ett "target error" identifieras och matas in i ett tillhörande felminne.

Fig. 3 visar ett ytterligare felfall, vid vilket inställningssystemet först förmår ställa in kamaxeln tillräckligt snabbt, men kamaxeln därpå stötvis hänger kvar efter vägen till börvärdet otz. För att även kunna detektera detta fall, anpassas börvärdesfiltret till en mittlägesinställning. Detta betyder att inställningsövervakningen inte reagerar, så 526 499 6 länge som ärvärdet befinner sig inom en tillåten mängd Z. Det filtrerade och med en toleransmängd Z utvidgade börvärdet betecknas i fig. 3 som az. Om ärvärdet ß be- finner sig i den genom om; förbestämda mängden, arbetar hela inställningssystemet felfritt. Om ärvärdet ß lämnar börvärdesmängden al, aktiveras felräknaren. Detta är fallet och visas i fig. 3 vid tidpunkten t = 0. Kring det vid tidpunkten t = 0 fastställda börvärdet oc; definieras nu i likhet med vad som visas i fig. 1 och 2 en tolerans- mängd 1113. Om denna toleransmängd c|>3 inte lämnas fram till tidpunkten t = Tmax, föreligger på nytt ett "target error", således den andra feltypen. Om toleransmängden <1>3 lämnas vid tidpunkten t = Tmax, men emellertid ej uppnår toleransmängden al, föreligger på nytt ett "slow response"-fel.

F ig. 4 visar de möjliga feltypema ännu en gång sammanfattade i ett diagram. Där visas dessutom inställningsvinkeln ot över tiden t. Kurvan 1 motsvarar norrnalbör- värdet. Kurvan 2 visar det felfria förloppet. Kurvoma 3 och 4 visar det som "target error" betecknade första felfallet, enligt kurvan 3 lämnas först den undre tolerans- mängden (i) inte alls, enligt kurvan 4 lämnas visserligen densamma, men efter en kort tid med felfri inställning uppträder emellertid det andra felfallet. Kurvan 5 åskådlig- gör det som "slow response" betecknade första felfallet.

Fig. 5 visar en vy enligt fig. 1, alltså ett relativt vinkelläge ot över tiden T. Till skill- nad från den med hjälp av fig. 1 till 4 visade första utföringsforrnen av förfarandet enligt uppfinningen utförs här en tudelning av tidmätningsperioden. En börvärdes- kurva A samt en ärvärdeskurva B visas. Om vid en tidpunkt T = To en avvikelse fastställes hos börvärdet A från ärvärdet B, startas åtminstone en första timer och de relativa avvikelsema AAB = A-B fram till tidpunkten T = T; uppmäts. Om avvikel- sen AAB fram till denna tidpunkt sjunker under ett tröskelvärde, föreligger ett fel- fritt fall. Om fram till denna tidpunkt avvikelsen AAB ej sjunker under ett tröskel- värde, föreligger ett felfall, såsom visas i fig. 6 och 7. Inom en andra tidmätnings- period fram till tidpunkten Tmax; bestäms nu typen av fel. Inom den första tidmät- ningsperioden fram till tidpunkten Tmaxl fastställs således endast om ett fel förelig- 526 499 7 ger och inom den andra tidmätningsperioden fram till tidpunkten Tmax; fastställs därpå, vilken feltyp det handlar om. I fig. 6 visas endast som exempel felet "slow response" vid vilket börvärdet visserligen inte uppnås men en mängd kring utgångs- värdet emellertid lämnas. I fig. 7 visas felfallet för "target error", vid vilken en mängd kring utgångsvärdet först överhuvudtaget inte lärnnas alls. Det andra utfö- ringsexemplet av förfarandet enligt uppfinningen enligt fig. 5 till 7 skiljer sig från det första utföringsexemplet väsentligen endast genom den i Tmaxl och Tmaxz tudela- de tidmätningsperioden. Övervakningen av kamaxelstyrningen sker således genom en jämförelse mellan är- och börvärdet för karnaxelinställningsvinkeln. Därtill jämförs den förteckenberoen- de skillnaden mellan bör- och ärvärdet med ett av oljetemperatur och varvtal bero- ende tröskelvärde. Förfarandet enligt uppfinningen förenar de båda möjliga inställ- ningsslagen hos de hopkopplade - med endast två möjliga inställningslägen - och kontinuerlig kamaxelinställning. Då kamaxeln inom en bestämd inställningstid Tmax; ej lyckas utjämna det på grund av en tillräckligt stor börvärdesförändring uppträdan- de vinkelområdet, inträffar inställning av felet hos kamaxelinställningsenheten. Det parallellt därmed löpande förfarandet enligt uppfinningen bestämmer, om detta fel- förhållande handlar om ett "target error"- eller ett "slow response"-förhållande.

Efter att den bestämda inställningstiden Tmaxl har löpt ut, kontrolleras om kamaxel- inställningen under denna tid var i sådant läge, att det var möjligt att utjämna den i början av kontrollcykeln föreliggande bör-/ärvärdesskillnaden. Om kamaxelärvin- kelskillnaden mellan den i början av övervakningen lagrade ärvinkeln och extrem- värdet under hela diagnosförloppet upptar ett värde mindre än ett förutbestämt tröskelvärde, handlar det diagnostiserade felförhållandet om ett "target error". I fall att skillnaden vore större än ett tröskelvärde, förutsätts att kamaxeln har ställts in och ett "slow response"-förhållande har införts som fel.

Claims (10)

10 15 20 25 526 499 s Patentkrav

1. Förfarande för övervakning av en kamaxelinställning hos en forbränningsmotor, varvid ett börvärde for ett vinkelläge jämförs med ett ärvärde fór vinkelläget, kännetecknat av att åtminstone två feltyper kan identifieras med hjälp av ärvärdets utveckling över tiden.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att en första feltyp anses identifierad, då ett lagrat börvärde inte uppnås tillräckligt noggrant efter en maximitid (Tgaxl).

3. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat av att den forsta feltypen anses identifie- rad, då en värdemängd kring börvärdet inte uppnås efter en andra maximitid (Tmaxl).

4. Förfarande enligt något av de tidigare kraven, kännetecknat av att den första feltypen anses identifierad, då ärvärdet vid redan kända fel dessutom har överskridit ett feltröskelvärde.

5. Förfarande enligt något av de tidigare kraven, kännetecknat av att den andra feltypen anses identifierad, då skillnaden för ärvärdena mellan starttiden (t = 0) och extremvärdet över maximitiden (Tmaxz) dessutom inte har överskridit ett feltröskel- värde.

6. Förfarande enligt något av de tidigare kraven, kännetecknat av att börvärdet for vinkelläget lagras i början av inställningsövervakningen.

7. F örfarande enligt något av de tidigare kraven, kännetecknat av att inställnings- övervakningen endast startas då differenseii börvärde-ärvärde överskrider ett minsta värde. 526 499 9

8. F örfarande enligt något av de tidigare kraven, kännetecknat av att ärvärdet för vinkelläget lagras i början av inställningsövervakningen.

9. A 9. Förfarande enligt något av de tidigare kraven, kännetecknat av att extremvärdet for ärvärdet for vinkelläget lagras under förloppet av maximitiden (Tmaxz).

10. F örbränningsmotor med en anordning for övervakning av en kamaxelinställning, vilken är arrangerad att arbeta efter ett forfarande enligt något av de tidigare kraven.