• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose der Funktionalität einerVentilhubverstellung einer Brennkraftmaschine. Erfindungsgemäß ist ineinem Kennfeld der Zusammenhang zwischen einer Ventilhubeinstellungund einem zugeordneten Zündwinkelabgelegt, so dass bei einer Verstellung des Ventilhubes eine entsprechendeAnpassung des Zündwinkelserfolgt. Zu jeder einander zugeordneten Einstellung Ventilhub-Zündwinkel wirdeine im störungsfreienBetrieb der Ventilhubverstellung vorliegende Körperschallfrequenz der Brennkraftmaschineermittelt, die jeweils als Soll-Frequenz zusammen mit dem Kennfeldin einer Regel-/Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine abgelegtist. Bei einer durch die Regel-/Steuereinrichtung betriebspunktabhängigen angesteuertenVerstellung des Ventilhubes erfolgt eine entsprechende Anpassungdes Zündwinkels.Die Regel-/Steuereinrichtung vergleicht die tatsächliche mit wenigstens einer Sensoreinrichtung,vorzugsweise wenigstens einem Klopfsensor, ermittelte Ist-Frequenzdes Körperschallsder Brennkraftmaschine mit der der angesteuerten Einstellung Ventilhub-Zündwinkelzugeordneten Soll-Frequenz des Körperschallsder Brennkraftmaschine. Bei einer Abweichung der Ist-Frequenz vonder Soll-Frequenz wird eine Fehlermeldung ausgegeben, die eine Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungbeinhaltet.
    公开号:DE102004013767A1
    申请号:DE200410013767
    申请日:2004-03-20
    公开日:2005-10-13
    发明作者:Uwe Feldmann；Rainer Wolf
    申请人:Audi AG；
    IPC主号:F01L1-46
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose der Funktionalität einerVentilhubverstellung einer Brennkraftmaschine.
    [0002] Durchden Einsatz einer Ventilhubverstellung an einer Brennkraftmaschineinsbesondere fürein Kraftfahrzeug könnenbestimmte Zielgrößen der Brennkraftmaschine,wie z. B. das Abgasverhalten, die maximale Leistung oder der Verbrauchpositiv beeinflusst werden. Füreine technische Umsetzung der Ventilhubverstellung sind unterschiedlichsteAusführungsvariantenbekannt. So ist beispielsweise in der DE 102 28 022 A1 eine Ventilhubvorrichtungzur Hubverstellung der Ventile einer Brennkraftmaschine gezeigt.Dabei ist zwischen einem Schlepphebel und einer zugeordneten Nockenwelleein Kipphebel angeordnet, der so verlagert werden kann, dass dieDrehbewegung des Nockens an der Nockenwelle in Abhängigkeitder Positionierung des Kipphebels so unterschiedlich auf den Schlepphebel übertragenwird, dass dadurch unterschiedliche Ventilhübe des dem Schlepphebel zugeordnetenVentils erhalten werden. Aus der DE 101 38 741 A1 und der DE 102 30 935 A1 sind weitereAusführungsvariantenfür eineVentilhubverstellung einer Brennkraftmaschine bekannt.
    [0003] Dadurch die Ventilhubverstellung entsprechende BrennkraftmaschinenrelevanteZielgrößen beeinflusstwerden können,ist füreinen optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine eine Überprüfung derFunktionalitätder Ventilhubverstellung notwendig. Insbesondere für den US-amerikanischenMarkt ist eine derartige Überprüfung derFunktionalitätder Ventilhubverstellung vorteilhaft, da aufgrund der dort gesetzlichvorgeschriebenen Onboard-Diagnose von Motorsteuerungssystemen eine Überwachungder Ventilhubverstellung mit Funktionsüberprüfung gefordert werden könnte.
    [0004] Aufgabeder Erfindung ist es, ein Verfahren zur Diagnose der Funktionalität einerVentilhubverstellung einer Brennkraftmaschine anzugeben, mit demfunktionssicher und schnell eine Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungdiagnostiziert werden kann.
    [0005] DieseAufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
    [0006] Gemäß Anspruch1 ist in einem Kennfeld der Zusammenhang zwischen einer Ventilhubeinstellung undeinem zugeordneten Zündwinkelabgelegt, so dass bei einer Verstellung des Ventilhubes eine entsprechendeAnpassung des Zündwinkelserfolgt. Dabei wird zu jeder einander zugeordneten Einstellung Ventilhub-Zündwinkeleine im störungsfreienBetrieb der Ventilhubverstellung vorliegende Körperschallfrequenz der Brennkraftmaschineermittelt. Diese ermittelten Körperschallfrequenzenwerden jeweils als Soll-Frequenz zusammen mit dem Kennfeld in einer Regel-/Steuereinrichtungder Brennkraftmaschine abgelegt. Bei einer durch die Regel-/Steuereinrichtungbetriebspunktabhängigenangesteuerten Verstellung des Ventilhubes erfolgt eine entsprechende Anpassungdes Zündwinkels.Die Regel-/Steuereinrichtung vergleicht die tatsächliche mit wenigstens einerSensoreinrichtung ermittelte Ist-Frequenz des Körperschalls der Brennkraftmaschinemit der der angesteuerten Einstellung Ventilhub-Zündwinkelzugeordneten Soll-Frequenz des Körperschallsder Brennkraftmaschine. Bei einer Abweichung der Ist-Frequenz vonder Soll-Frequenzwird eine Fehlermeldung ausgegeben, die eine Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungbeinhaltet.
    [0007] Vorteilhaftbei diesem Verfahren ist, dass durch die Messung der Körperschallfrequenzder Brennkraftmaschine ein Entscheidungskriterium bezüglich derFehlfunktionalitätder Ventilhubverstellung gewähltist, bei dem schnell und funktionssicher eine entsprechende Beurteilungbezüglichder Funktionalitätder Ventilhubverstellung getroffen werden kann. Für die Ermittlungder nach einer angesteuerten Verstellung des Ventilhubes und einerdementsprechenden Anpassung des Zündwinkels tatsächlich vorliegendenFrequenz der Körperschallsals Ist-Frequenz kann bevorzugt ein ohnehin vorhandener Klopfsensorals Sensoreinrichtung verwendet werden, so dass ein zusätzlichesBauteil vorteilhaft nicht notwendig ist.
    [0008] Allgemeinkann ab einer bestimmten Körperschallfrequenzder Brennkraftmaschine darauf zurückgeschlossen werden, dassdie Brennkraftmaschine „klopft". Als Klopfen wirddabei eine unkontrollierte, selbsteingeleitete Verbrennung insbesondere desnicht verbrannten Restgases in der Brennkraftmaschine bezeichnet.Bei einer dauerhaft klopfenden Verbrennung kann es dabei zu Schädigungender Brennkraftmaschine kommen. Das Klopfverhalten der Brennkraftmaschinekann sich beispielsweise währendder langjährigenNutzung der Brennkraftmaschine verändern, so dass sich die imstörungsfreienBetrieb der Ventilhubverstellung ermittelte Körperschallfrequenz der Brennkraftmaschineebenfalls verändernkann, so dass die in der Regel-/Steuereinrichtung abgelegte Soll-Frequenzunter Berücksichtigungaller das Klopfverhalten der Brennkraftmaschine beeinflussendenFaktoren verändertwerden kann.
    [0009] Beieiner Brennkraftmaschine mit Ventilhubverstellung kann bei einemkleinen Ventilhub ein spätererZündwinkelgefahren werden als bei einem großen Ventilhub, damit die Brennkraftmaschine unter bestimmtenBedingungen nicht klopft. Dabei kann im störungsfreien Betrieb der Ventilhubverstellungjeder Einstellung Ventilhub-Zündwinkeleine entsprechend ermittelte Körperschall fequenzder Brennkraftmaschine als Soll-Frequenz zugeordnet werden. Wird dieseKörperschallfrequenzals Diagnosekriterium zur Beurteilung der Funktionalität der Ventilhubverstellungverwendet, so kann bei einer angesteuerten Verstellung des Ventilhubesund einer Abweichung der dann vorliegenden Ist-Frequenz des Körperschalls der Brennkraftmaschinevon der Soll-Frequenz auf eine Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungzurückgeschlossenwerden. D. h., dass beispielsweise bei angesteuertem großen Ventilhubder Zündwinkelentsprechend optimal nach frühgestellt wird, wobei dieser Einstellung großer Ventilhub-früher Zündwinkeleine entsprechende Soll-Frequenz in der Regel-/Steuereinrichtung zugeordnet ist. Wirdbei dem durch die Regel-/Steuereinrichtung durchgeführten Vergleichder tatsächlichvorliegenden und aktuell ermittelten Ist-Frequenz des Körperschalls derBrennkraftmaschine mit der eigentlich zu erwartenden Soll-Frequenzdes Körperschallsder Brennkraftmaschine eine Abweichung festgestellt, so kann aufeine Fehlfunktionalitätder Ventilhubverstellung geschlossen werden. Entsprechend umgekehrtkann bei einem angesteuerten kleinen Ventilhub eine analoge Auswertungder Ist-Frequenzdes Körperschalls erfolgen.
    [0010] Dabei einer Ventilhubverstellung mit einer entsprechenden Anpassungdes Zündwinkelsdie Änderungder Körperschallfrequenzder Brennkraftmaschine koinzident erfolgt, ist eine sofortige Beurteilungbezüglichder Funktonalitätder Ventilhubverstellung möglich.Entspricht die tatsächlicheIst-Frequenz des Körperschallsnicht der in der Regel-/Steuereinrichtung abgelegten Soll-Frequenzdes Körperschallsder neu eingestellten Einstellung Ventilhub-Zündwinkel, so kann sofort aufein Nichtfunktionieren der Ventilhubverstellung zurückgeschlossen werden.Grundsätzlichwäre esauch denkbar, andere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine alsDiagnosekriterium zu verwenden, wie beispielsweise das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, wobeiaber hier eine entsprechende Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungerst mittels einer Lambda-Sonde festgestellt werden kann, die inder Abgasanlage der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Somit istzwischen der eintretenden Fehlfunktion der Ventilhubverstel lungund der Feststellung der Abweichung des Diagnosekriteriums von einemvorgegebenen Sollwert eine relativ lange Zeitspanne, so dass eineindeutiger Rückschlussdarauf, dass eine Fehlfunktion der Ventilhubverstellung Auslöser derAbweichung des Diagnosekriteriums vom Soll-Wert ist, dadurch erschwertist. Die Abweichung des Ist-Wertes des Diagnosekriteriums vom Soll-Wertkönnteauch auf andere Ursachen zurückgeführt werden,da aufgrund des verstrichenen Zeitintervalls zwischen Ventilhubverstellung unddetektierter Sollwertabweichung des Diagnosekriteriums eine Vielzahlanderer möglicherFehlfunktionen anderer Brennkraftmaschinenkomponenten denkbar ist.
    [0011] Daserfindungsgemäße Verfahrenzur Diagnose der Funktionalitätder Ventilhubverstellung der Brennkraftmaschine kann unabhängig vonder eingesetzten Art der Ventilhubverstellung eingesetzt werden,so dass auch eine entsprechende Nachrüstung dieses Diagnoseverfahrensan jeder Brennkraftmaschine mit Ventilhubverstellung einfach vorgenommenwerden kann.
    [0012] Ineiner Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 2 kann ein Soll-Frequenzbereichvorgesehen sein, innerhalb dem die Soll-Frequenz angeordnet ist.Dabei wird eine Fehlermeldung ausgegeben, wenn die Ist-Frequenzaußerhalbdes Soll-Frequenzbereiches liegt. Mit dem Soll-Frequenzbereich istsozusagen ein Toleranzbereich definiert, innerhalb dem die tatsächlich ermittelteIst-Frequenz schwanken kann, so dass beispielsweise eine durch einenminderwertigen Kraftstoff hervorgerufene Minimaländerung der Körperschallfrequenznicht zu einer diagnostizierten Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungführt.
    [0013] Gemäß Anspruch3 kann bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine für jedenZylinder eine separate Ventilhubverstellung durchgeführt werden. Beieiner aufgrund der ausgegebenen Fehlermeldung erkannten Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungkann eine zylinderselektive Zuordnung der Fehlfunktionalität erfolgen.Dadurch ist eine weitere Einschränkungder Fehl funktionalitätbezüglicheines bestimmten Zylinder erfolgt, so dass eine etwaige notwendigeReparatur der Ventilhubverstellung gezielt an der defekten Ventilhubverstellungdes ermittelten Zylinders durchgeführt werden kann. Zudem könnte auchnoch eine aktive Überprüfung desentsprechend ermittelten Zylinders auf seine Ventilhubverstellunghin erfolgen. Dabei könntenauch eine Mehrzahl an Klopfsensoren vorgesehen sein, so dass beispielsweisejedem Zylinder ein separater Klopfsensor zugeordnet ist.
    [0014] Dieausgegebene Fehlermeldung kann in einem weiteren Verfahrensschrittgemäß Anspruch4 in einem Fehlerspeicher abgelegt werden. Somit ist durch ein einfachesAuslesen des Fehlerspeichers eine eindeutige Diagnose für die Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungmöglich.
    [0015] Zudemkann gemäß Anspruch5 bei einer erkannten Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellung dieBrennkraftmaschine in einem von der Regel-/Steuereinrichtung ausgegebenen Notprogramm betriebenwerden. Dadurch ist sichergestellt, dass trotz der defekten Ventilhubverstellungein Betreiben der Brennkraftmaschine möglich ist, ohne dass die Brennkraftmaschinedadurch Schaden nimmt.
    [0016] Damitfür einenFahrzeugführereine diagnostizierte Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellung erkennbarwird, kann gemäß Anspruch6 durch die ausgegebene Fehlermeldung ein optischer und/oder akustischerWarnhinweis im Fahrzeuginnenraum aktiviert werden. Somit kann beispielsweisebei einer entsprechend vorliegenden Fehlermeldung eine Warnlampeim Kombiinstrument aufleuchten, so dass dadurch der Fahrzeugführer zueinem Werkstattbesuch mit dem Kraftfahrzeug aufgefordert wird. Dabeikönntedie im Fehlerspeicher abgespeicherte Fehlermeldung entsprechendausgelesen werden, so dass gezielt eine Reparatur der als fehlerhafterkannten Ventilhubverstellung erfolgen kann.
    [0017] Anhandeiner Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.
    [0018] Inder einzigen Figur ist ein Fließdiagramm schematischdargestellt in dem der erfindungsgemäße Verfahrensablauf aufgezeichnetist. Wird der Ventilhub betriebspunktabhängig verstellt, beispielsweisevon einem kleinen Ventilhub zu einem großen Ventilhub, so wird eineentsprechende Anpassung des Zündwinkelsvorgenommen. Der Zusammenhang zwischen einer Ventilhubeinstellungund einem entsprechend zugeordneten Zündwinkel ist in einem Kennfeld,das in einer Regel-/Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine abgelegtist, definiert. Zu jeder einander zugeordneten Einstellung Ventilhub-Zündwinkelliegt eine im störungsfreienBetrieb der Ventilhubverstellung ermittelte Körperschallfrequenz der Brennkraftmaschinevor, die jeweils als Soll-Frequenz zusammen mit dem Kennfeld inder Regel-/Steuereinrichtung abgelegt ist. Liegt keine Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungder Brennkraftmaschine vor, so ändertsich bei einer Verstellung des Ventilhubs und einer entsprechendenAnpassung des zugeordneten Zündwinkelsdie Körperschallfrequenzder Brennkraftmaschine entsprechend den Soll-Frequenzen die in derRegel-/Steuereinrichtungabgelegt sind.
    [0019] Beimerfindungsgemäßen Verfahrenzur Diagnose der Funktionalitätder Ventilhubverstellung der Brennkraftmaschine wird nach der Verstellungdes Ventilhubs und der Anpassung des Zündwinkels eine tatsächlich vorliegendeIst-Frequenz desKörperschallsder Brennkraftmaschine mittels einer Sensoreinrichtung ermittelt.Anschließendwird durch die Regel-/Steuereinrichtung die ermittelte Ist-Frequenz mitder der angesteuerten Einstellung Ventilhub-Zündwinkel zugeordneten Soll-Frequenzverglichen. Liegt keine Abweichung zwischen der Ist-Frequenz undder Soll-Frequenz vor, so kann daraus geschlossen werden, dass dieVentilhubverstellung in Ordnung (i. O.) ist. Bei einer festgestelltenAbweichung der Ist-Frequenz von der Soll-Frequenz wird eine Fehlermeldungausgegeben, die eine Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungbeinhaltet, d. h. dass die Ventilhubverstellung n. i. O. ist.
    [0020] Bestehtzudem die Möglichkeitbei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine eine zylinderspezifischeseparate Ventilhubverstellung durchzuführen, so kann anschließend aufgrundder ausgegebenen Fehlermeldung eine zylinderselektive Zuordnungder erkannten Fehlfunktionalitätder Ventilhubverstellung erfolgen, so dass dadurch die Fehlfunktionalität auf einenbestimmten Zylinder „x" eingeschränkt ist.Die ausgegebenen Fehlermeldungen können dabei in einem Fehlerspeicherabgespeichert werden, wobei zudem die Möglichkeit besteht, einen optischenund/oder akustischen Warnhinweis zu aktivieren, so dass damit derFahrzeugführereine entsprechende Aufforderung zu einem Werkstattbesuch mit demKraftfahrzeug erhält.
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] Verfahren zur Diagnose der Funktionalität einerVentilhubverstellung einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dassin einem Kennfeld der Zusammenhang zwischen einer Ventilhubeinstellungund einem zugeordneten Zündwinkelabgelegt ist, so dass bei einer Verstellung des Ventilhubes eineentsprechende Anpassung des Zündwinkelserfolgt, wobei zu jeder einander zugeordneten Einstellung Ventilhub-Zündwinkel eineim störungsfreienBetrieb der Ventilhubverstellung vorliegende Körperschallfrequenz der Brennkraftmaschineermittelt wird, die jeweils als Soll-Frequenz zusammen mit dem Kennfeldin einer Regel-/Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine abgelegtist, dass bei einer durch die Regel-/Steuereinrichtung betriebspunktabhängigen angesteuertenVerstellung des Ventilhubes eine entsprechende Anpassung des Zündwinkelserfolgt, dass die Regel-/Steuereinrichtung die tatsächliche mitwenigstens einer Sensoreinrichtung, vorzugsweise wenigstens einemKlopfsensor, ermittelte Ist-Frequenz des Körperschalls der Brennkraftmaschinemit der der angesteuerten Einstellung Ventilhub-Zündwinkelzugeordneten Soll-Frequenzdes Körperschallsder Brennkraftmaschine vergleicht, und dass bei einer Abweichungder Ist-Frequenz von der Soll-Frequenz eine Fehlermeldung ausgegebenwird, die eine Fehlfunktionalitätder Ventilhubverstellung beinhaltet.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass ein Soll-Frequenzbereich,innerhalb dem die Soll-Frequenz angeordnet ist, vorgegeben ist,und dass eine Fehlermeldung ausgegeben wird, wenn die Ist-Frequenzaußerhalbdes Soll-Frequenzbereichs liegt.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine für jedenZylinder eine separate Ventilhubverstellung durchgeführt wird,und dass bei einer aufgrund der ausgegebenen Fehlermeldung erkanntenFehlfunktionalitätder Ventilhubverstellung eine zylinderselektive Zuordnung der Fehlfunktionalität erfolgt.
    [4] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass die ausgegebene Fehlermeldung in einem Fehlerspeicher abgelegt wird.
    [5] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass bei einer erkannten Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellungdie Brennkraftmaschine in einem von der Regel-/Steuereinrichtung ausgegebenen Notprogrammbetrieben wird.
    [6] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass durch die ausgegebene Fehlermeldung ein optischer und/oderakustischer Warnhinweis im Fahrzeuginnenraum aktiviert wird.
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    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
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    法律状态:
    2005-10-13| OM8| Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
    2005-10-13| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2008-12-18| 8364| No opposition during term of opposition|
    2019-05-13| R084| Declaration of willingness to licence|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410013767|DE102004013767B4|2004-03-20|2004-03-20|Verfahren zur Diagnose der Funktionalität einer Ventilhubverstellung einer Brennkraftmaschine|DE200410013767| DE102004013767B4|2004-03-20|2004-03-20|Verfahren zur Diagnose der Funktionalität einer Ventilhubverstellung einer Brennkraftmaschine|
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