DE102006015931B4 - Verfahren zur Diagnose einer Magnetkupplung für einen Kompressor zur Aufladung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Diagnose einer Magnetkupplung für einen Kompressor zur Aufladung einer Brennkraftmaschine, in welchem die aktuell ermittelten Messwerte eines Drucksensor jeweils mit einem Referenzwert verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass für die Diagnose die Messwerte eines im Strömungsweg nach dem Kompressor angeordneten Drucksensors ausgewertet werden, wobei der Kompressor mit einem Abgasturbolader gekoppelt und oberhalb einer definierten Drehzahl durch Lösen der Magnetkupplung vom Antrieb abschaltbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose einer Magnetkupplung für einen Kompressor zur Aufladung einer Brennkraftmaschine, wobei der Kompressor mit einem Abgasturbolader gekoppelt und oberhalb einer definierten Drehzahl durch Lösen der Magnetkupplung vom Antrieb abschaltbar ist.
• Für Brennkraftmaschinen können aus einem vorgegebenen Hubraum durch Aufladung höhere Leistungen erzielt werden. Hierfür sind grundsätzlich Abgasturbolader geeignet, deren Anwendung im unteren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine aufgrund einer relativen Drehmomentschwäche und eines verzögerten Ansprechverhaltens jedoch problematisch ist. Derartige Nachteile können weitgehend vermieden werden, sofern die Abgasturboaufladung mit einer zusätzlichen mechanischen Aufladung unter Verwendung eines Kompressors gekoppelt wird.
• Der Kompressor wird überwiegend mit einer festen Übersetzung von der Kurbelwelle angetrieben und gewährleistet somit im gesamten Betriebsbereich einen von der Motordrehzahl unabhängigen Ladedruck. Bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine und entsprechend hohen Drehzahlen des Kompressors steigt dessen Antriebsleistung an. In diesem Drehzahlbereich liefert jedoch der Abgasturbolader ein für die geforderte Leistung des Motors ausreichendes Luftvolumen. Folglich bewirkt der vom Kompressor erzeugte Luftstrom in diesem Betriebsbereich keine höhere Aufladung, so dass eine zusätzliche mechanische Aufladung an sich nicht mehr benötigt wird und der Kompressor von der Kurbelwelle getrennt werden kann. Unabhängig von diesem Effekt muss ein Überdrehen des Kompressors verhindert werden, um Bauteilschäden zu vermeiden. Deshalb wird bei kombinierter Aufladung mit Kompressor und Abgasturbolader der mechanische Lader bei einer definierten Drehzahl abgeschaltet. Hierfür ist dem Kompressor üblicherweise eine Kupplung zugeordnet, welche den Kraftfluss bei Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl unterbricht.
• Aus DE 101 17 517 A1 ist eine Kupplungsbaugruppe für einen Kompressor zur mechanischen Aufladung einer Brennkraftmaschine bekannt, die als fliehkraftbetätigbare Kupplung ausgestaltet ist.
• Gemäß dem Dokument DE 44 12 618 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die im Wesentlichen eine Brennkraftmaschine mit einem mechanisch antreibbaren Ladeluftverdichter darstellt, bei der die Verdichterantriebswelle über zwei Kupplungen vom Antrieb abschaltbar ist. Bei den beiden Kupplungen kann es sich um elektromagnetisch bestätigbare Kupplungen handeln.
• In dem Dokument DE 103 55 253 A1 ist im Wesentlichen ein Diagnoseverfahren einer Kupplungseinrichtung dargestellt, bei dem in Abhängigkeit eines Vergleichs zwischen einem Kennwert und einer Schwelle ermittelt wird, ob eine Funktionsbeeinträchtigung der Kupplungseinrichtung gegeben ist.
• Das Dokument US 7353 699 B2 zeigt ein Verfahren, bei dem eine Alterung oder ein Einkupplungsgrad eines Kompressors bestimmt werden kann, indem beispielsweise der aktuelle Druck am Kompressoreinlass verglichen wird. Es kann so auch bestimmt werden, ob der Kompressor wie erwartet eingekuppelt ist. Ebenfalls ist erwähnt, dass zur Diagnose ein Druckverfahren über dem Kompressor verwendet werden kann.
• Das Dokument DE 103 07 132 A1 zeigt ein Verfahren zur Diagnose der Verdichtung eines Verdichters einer Brennkraftmaschine mittels eines Vergleichs zwischen dem Istdruckverhältnis über dem Verdichter und einem vorgegebenen Wert.
• Ein mittels einer Magnetkupplung zuschaltbarer Kompressor hat sich grundsätzlich bewährt, um den Antrieb des Kompressors oberhalb einer definierten Drehzahl der Brennkraftmaschine abzuschalten. Hierbei muss die Magnetkupplung jedoch eine hohe Funktionssicherheit aufweisen, weil beispielsweise ein Versagen dieser Magnetkupplung im Fahrbetrieb in den unteren Gängen innerhalb kurzer Zeit zum Überdrehen des Kompressors führt. Deshalb wird eine Diagnose diesbezüglicher Magnetkupplungen angestrebt, für die allerdings bisher keine technischen Lösungen verfügbar sind.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Diagnose einer Magnetkupplung für Kompressoren zur Aufladung einer Brennkraftmaschine zu schaffen, mit dem sowohl im Motorbetrieb als auch unter Werkstattbedingungen eine schnelle und sichere Aussage zur Funktionsfähigkeit erzielbar ist, um den Kompressor vor unzulässig hohen Drehzahlen zu schützen und somit Bauteilschäden zu vermeiden. Weiterhin soll mit dem Verfahren erreicht werden, dass ein eventuell permanentes Kleben der Reibbeläge bereits beim Starten der Brennkraftmaschine detektiert wird.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass für die Diagnose die Messwerte eines im Strömungsweg nach dem Kompressor angeordneten Drucksensors ausgewertet werden, indem die aktuell ermittelten Messwerte jeweils mit einem Referenzwert verglichen werden.
• Die Diagnose sollte bei jeder Abschaltung der Magnetkupplung für den Kompressor initiiert werden. Daher ist es zweckmäßig, dass sowohl der im Moment des Zuschaltens des Kompressors vom Drucksensor ermittelte Messwert als auch der im Moment des Abschaltens des Kompressors vom Drucksensor ermittelte Messwert ausgewertet wird. Mit derartigen Überwachungsschritten wird infolge der ausschließlich beobachtenden Vorgehensweise jedoch eine lediglich passive Diagnose realisiert, die nicht in jedem Betriebsbereich ein verwertbares Ergebnis liefert. Da jedoch bei einem eingeschalteten Kompressor noch vor Erreichen der für den verbauten Kompressor zulässigen Maximaldrehzahl (z. B. bei einer Motordrehzahl von 4.000 min^–1) ein Diagnoseergebnis zwingend vorliegen muss, wird in Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein aktiver Eingriff in den Diagnoseablauf vorgeschlagen.
• Ein solcher aktiver Eingriff, der eine wesentliche Erhöhung der Trennschärfe des Signals ergibt, besteht in einer gesteuerten teilweisen Schließung der Regelklappe des Kompressors, wodurch es bei einem Zustand „Nicht in Ordnung” (nachfolgend als NIO bezeichnet) zum schnellen Überschießen und bei einem Zustand „In Ordnung” (nachfolgend als IO bezeichnet) zum starken Abfallen des vom Drucksensor ermittelten Wertes für den Druck vor dem zweiten Verdichter, vorzugsweise einem Abgasturbolader, kommt. Der aktive Eingriff erfolgt also, indem die Regelklappe des Kompressors aktiv angesteuert und zumindest teilweise geschlossen wird und wobei der vom Drucksensor unmittelbar vor dem Schließen ermittelte Wert mit dem aktuellen Wert verglichen wird.
• Ein solcher Eingriff an der Regelklappe kann bei jeder Getriebekupplungstrennung nach undiagnostizierter Magnetkupplungstrennung aktiviert werden. Somit wird während des Betriebes der Brennkraftmaschine bei jeder Trennung der Kupplung am Getriebe und sofern keine Trennung der Magnetkupplung detektiert worden ist, die Regelklappe des Kompressors aktiv angesteuert und teilweise geschlossen. Der hierbei vorliegende Füllungseingriff in diesem Betriebszustand hat keine Auswirkung auf das Fahrverhalten. Dieser aktive Eingriff wird ohnehin bei Vorliegen eines Diagnoseergebnisses, nach Überschreitung einer applizierbaren maximalen Ansteuerzeit oder bei einer Kompressoranforderung sofort beendet.
• Nach jedem Start der Brennkraftmaschine sollte erkannt werden, ob die Magnetkupplung des Kompressors geöffnet ist. Diesbezüglich ist ein aktiver Eingriff möglich, indem zeitlich unmittelbar nach dem Start die Regelklappe des Kompressors einmal aktiv angesteuert und geschlossen wird. Hierfür wird beispielsweise etwa 300 ms nach Startende begonnen, die Regelklappe des Kompressors zu schließen. Bei geöffneter Magnetkupplung (Zustand IO) wird der Druck vor dem Abgasturbolader sinken, während er bei geschlossener Magnetkupplung aufgrund des Druckaufbaus durch den Kompressor steigt. Die Diagnose vergleicht den Messwert für diesen Druck direkt vor dem Schließen der Regelklappe des Kompressors mit dem aktuellen Messwert. Unterschreitet dieser Wert den Schwellenwert (negativer Offset auf den „alten” Druckmesswert) wird die Diagnose mit einer IO-Erkennung beendet. Überschreitet dieser Wert den NIO-Schwellenwert (positiver Offset auf den „alten” Druckmesswert), ist ein NIO-Zustand erkannt.
• Für die Magnetkupplungsdiagnose nach dem Motorstart soll also die Regelklappe des Kompressors aktiv angesteuert, d. h. geschlossen und das Drucksignal des Drucksensors nach Kompressor ausgewertet werden. Dazu wird der Sensorwert im Moment des Schließens mit dem aktuellen Wert verglichen. Im IO-Zustand wird der Druck sinken, während er im NIO-Zustand ansteigt. Bei Beendigung der Diagnose oder bei Drehzahlerhöhung infolge eines Fahrerwunschs wird die Regelklappe des Kompressors wieder geöffnet.
• Um den Kompressor vor Überdrehzahlen zu schützen, muss die Diagnose bei jedem Überschreiten der dauerhaft zulässigen maximalen Motordrehzahl ein Diagnoseergebnis liefern, damit bei Auftreten eines Zustandes NIO rechtzeitig Maßnahmen eingeleitet werden können, um Bauteilschäden zu vermeiden. Hierfür wird vorgeschlagen, dass während des Betriebes der Brennkraftmaschine bei jedem Überschreiten der für die Abschaltung des Kompressors relevanten Drehzahl die Regelklappe des Kompressors aktiv angesteuert und kurzzeitig geschlossen wird. Hierbei muss der Dynamik des sog. „worst case – Szenarios” (1. Gang Volllast) Rechnung getragen werden, indem die Regelklappe des Kompressors sprunghaft auf den Diagnoseendwert gestellt und die Diagnose möglichst zeitnah nach Abschalten der Magnetkupplung initiiert wird.
• Für die Diagnose im Fahrbetrieb soll also die Regelklappe des Kompressors bei jedem Überschreiten der für die Kompressorabschaltung maßgeblichen Motordrehzahl aktiv angesteuert, d. h. geschlossen und das Drucksignal des Sensors nach Kompressor ausgewertet werden. Wird die Drehzahlschwelle bei einer Beschleunigungsrampe durchfahren, so kommt es im IO-Zustand zu einem starken Abfallen des Signals vom Druck vor dem. Abgasturbolader durch die gesteuerte Teilschließung der Regelklappe des Kompressors. Hingegen ist im NIO-Zustand ein schnelles Überschießen des Drucksignals zu beobachten.
• Wechselt der Fahrer bei Erreichen der Drehzahlschwelle in den Schub, führt das Schließen der Drosselklappe auch im IO-Zustand zu einem kurzzeitigen Druckanstieg. Um hier nicht zu einer Fehldiagnose zu gelangen, wird der Schwellenwert für das Signal vom Druck vor dem Abgasturbolader der NIO-Erkennung in Abhängigkeit vom Druckverhältnis über Drosselklappe gebildet. Beim Durchbeschleunigen ist dieses Druckverhältnis ”1” und der Schwellenwert ist entsprechend niedrig. Ein Wechsel in den Schub führt hingegen zum Absinken des Druckverhältnisses über Drosselklappe. In diesem Fall wird die Diagnoseschwelle höher gewählt, so dass der Drucküberschwinger im IO-Zustand nicht zu einer Fehldiagnose führen kann. Hierzu wird der Gradient des Druckverhältnisses über Drosselklappe ausgewertet. Durch das aktive Schließen der Regelklappe des Kompressors fällt der Druck anschließend wieder stark ab und die IO-Erkennung läuft. Im NIO-Zustand führt das Schließen der Regelklappe des Kompressors hingegen zu einem weiteren Druckanstieg.
• Wird der Kompressor erst kurz vor der Abwurfdrehzahl zugeschaltet, muss die Diagnoseschwelle für die NIO-Erkennung ebenfalls höher gewählt werden als beim Durchbeschleunigen, da der Anteil des Kompressors am Druckaufbau bei Erreichen der Abwurfdrehzahl noch zu groß ist.
• Während die bisherigen Darlegungen die Diagnose der Magnetkupplung im eigentlichen Fahrbetrieb betreffen, kann das Verfahren auch für eine Funktionsprüfung zur Diagnose im Werkstattbetrieb und bei der Bandendeprüfung modifiziert werden. Hierbei werden drei Arbeitsschritte durchgeführt, wobei zunächst die Magnetkupplung geöffnet und diese Stellung durch Ansteuerung der Regelklappe des Kompressors und Auswertung definierter Nach-Start-Messwerte überprüft wird. Nachfolgend wird die Magnetkupplung geschlossen und ebenfalls bezüglich definierter Nach-Start-Messwerte überprüft. Abschließend wird die Magnetkupplung erneut geöffnet und ebenfalls bezüglich definierter Nach-Start-Messwerte überprüft.
• Somit wird ein „Kurztrip” von außen durch die Werkstatt angeregt, um die Funktion der Magnetkupplung in drei Sequenzen zu testen. Nach einer IO-Erkennung nach Abschluss der ersten Überprüfung wird die Magnetkupplung geschlossen und in einem zweiten Arbeitsschritt erneut überprüft. Diesmal muss die Diagnose auf NIO erkennen. Schließlich wird die Magnetkupplung erneut geöffnet und überprüft. Das erfolgreiche Durchlaufen aller drei Sequenzen zeigt, dass die Kupplung korrekt schließt und wieder öffnet und ergibt somit ein Ergebnis IO. Wird eine Sequenz nicht erfolgreich durchlaufen, führt dies zum Abbruch des Kurztrips und es wird NIO ausgegeben.
• Durch Anwendung des beschriebenen Verfahrens zur Diagnose von Magnetkupplungen für Kompressoren zur Aufladung einer Brennkraftmaschine wird sowohl im Motorbetrieb als auch unter Werkstattbedingungen eine schnelle und sichere Aussage zur Funktionsfähigkeit einer Magnetkupplung erzielt. Somit wird der Kompressor vor unzulässig hohen Drehzahlen geschützt, so dass Bauteilschäden vermieden werden. Gleichzeitig wird gewährleistet, dass ein eventuell permanentes Kleben der Reibbeläge bereits beim Starten der Brennkraftmaschine detektiert wird.
• Da für das Verfahren lediglich Signale von an einer Brennkraftmaschine vorhandenen Drucksensoren ausgewertet und die Regelklappe des Kompressors angesteuert wird, sind keine zusätzlichen Sensoren oder sonstigen Bauteile notwendig. Folglich kann das Verfahren mit geringem Aufwand den ohnehin verfügbaren Baugruppen aufgeschaltet werden, so dass eine drucksensorgesteuerte Diagnose einer Magnetkupplung für zuschaltbare Kompressoren ermöglicht wird.
• Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen:
• 1 die erfindungsgemäßen Varianten zur Diagnose in tabellarischer Form
• 2 das Antriebskonzept einer Brennkraftmaschine, an der das Verfahren realisiert wird
• 3 ein Diagramm mit Darstellung des Ladedruckaufbaus durch Kompressor und Abgasturbolader
• 4 ein Diagramm mit Darstellung von Druckverläufen für die Zustände IO und NIO während einer Beschleunigungsrampe
• 5 ein Diagramm mit Darstellung von Druckverläufen mit und ohne Ansteuerung der Regelklappe des Kompressors
• 6 Abbildungen von Druckverläufen aus praktischen Versuchen für den Volllastfall im realen Fahrbetrieb
• 7 ein Diagramm mit Darstellung der Kompressorabschaltung bei Überschreiten der maximalen Drehzahl
• In 1 sind die erfindungsgemäßen Varianten zur Diagnose einer Magnetkupplung in Form einer Tabelle zusammenfassend dargestellt. Es wird vorgeschlagen, dass für die Diagnose die Messwerte eines im Strömungsweg nach dem Kompressor angeordneten Drucksensors ausgewertet werden, indem die aktuell ermittelten Messwerte jeweils mit einem Referenzwert verglichen werden. Hierbei ist vorgesehen, dass der im Moment des Zuschaltens oder Abschaltens des Kompressors vom Drucksensor ermittelte Messwert ausgewertet wird. Alternativ wird vorgeschlagen, dass die Kompressorregelklappe KRK aktiv angesteuert und zumindest teilweise geschlossen wird, wobei der vom Drucksensor unmittelbar vor dem Schließen ermittelte Wert mit dem aktuellen Wert verglichen wird. Dies kann während des Betriebes der Brennkraftmaschine bei jeder Trennung der Kupplung am Getriebe erfolgen, sofern keine Trennung der Magnetkupplung detektiert worden ist. Ebenso ist es möglich, dass zeitlich unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine oder während des Betriebes der Brennkraftmaschine bei jedem Überschreiten der für die Abschaltung des Kompressors relevanten Drehzahl die Kompressorregelklappe KRK aktiv angesteuert und kurzzeitig geschlossen wird. Neben derartigen im Fahrbetrieb zu realisierenden Diagnosevarianten kann die Diagnose auch im Werkstattbetrieb als Funktionsprüfung durchgeführt werden.
• In 2 ist der grundsätzliche Aufbau vom Antriebskonzept einer Brennkraftmaschine mit einer kombinierten Aufladung mittels Kompressor und Abgasturbolader dargestellt, an der die erfindungsgemäßen Verfahrensvarianten angewendet werden können. Die für die jeweiligen Baugruppen und Messwerte verwendeten Bezugszeichen sind aus der Bezugszeichenliste ersichtlich. Der verbaute Kompressor hat beispielsweise eine dauerhafte Maximaldrehzahl, welche durch eine eingebaute Übersetzung von i = 4,96 bei einer maximalen stationären Motordrehzahl von 3.500 min^–1 liegt. Kurzzeitig hält dieser Kompressor auch einer maximal dynamischen Motordrehzahl von 4.000 min^–1 stand. Um ein Überdrehen des Kompressors zu verhindern, muss dieser oberhalb einer Motordrehzahl von 3500 min^–1 durch Lösen einer Magnetkupplung mechanisch vom Motor getrennt werden. Da in diesem Drehzahlbereich der ebenfalls verbaute Abgasturbolader bereits eine erhebliche Aufladung erzeugt, würde ein Versagen der Magnetkupplung in den unteren Gängen in sehr kurzer Zeit zum Überdrehen des Kompressors führen. Unter der Angabe „sehr kurzer Zeit” ist zwischen den relevanten Motordrehzahlen von 3.500 min^–1 und 4.000 min^–1 lediglich ein Zeitraum von etwa 140 Millisekunden zu verstehen. Folglich muss das Diagnoseverfahren zwingend für eine derartige Dynamik geeignet sein.
• Während des Durchfahrens einer Beschleunigungsrampe wird der angeforderte Druck vor der Drosselklappe pvdk im unteren Drehzahlbereich durch den Kompressor erzeugt, dessen Fördervolumen m_komp in etwa proportional zur Drehzahl ansteigt. Das Kompressorverdichtungsverhältnis hängt damit primär vom Gegendruck ab, gegen den der Kompressor arbeiten muss.
• Wie aus 3 ersichtlich ist, steigt mit zunehmender Drehzahl das durch den Abgasturbolader erzeugbare Verdichterverhältnis überproportional an, so dass der Druckanteil des Kompressors durch Regelung der Kompressorregelklappe KRK abgesenkt werden kann. Dieser Bereich ist durch das Absinken von pv2v_w auf das Niveau von pnlufi gekennzeichnet.
• Nach Abschalten des Kompressors fällt der Druck vor dem zweiten Verdichter nochmals leicht ab, da der Abgasturbolader die Frischluft jetzt nicht mehr vom Kompressor geliefert bekommt, sondern aus dem Luftfilter „saugen” muss. In der in 4 gezeigten Prinzipienskizze ist dieses Saugen auf der rechten Seite dargestellt. Hier unterschreitet der gemessene Druck pv2v_w den Druck, der hinter dem Luftfilter anliegt.
• Der grundsätzliche Druckverlauf mit Ansteuerung und ohne Ansteuerung der Kompressorregelklappe KRK ist in 5 dargestellt.
• Der Ansatz dieses Diagnosekonzeptes beruht darauf, dass in einem NIO-Zustand der Kompressor weiter läuft. Dieser stellt also weiterhin nahezu das benötigte Volumen des Abgasturboladers zur Verfügung, so dass der gemessene Druck pv2v_w nicht unter den Druck hinter dem Luftfilter absinkt. Um den Druck hinter dem Luftfilter möglichst exakt zu ermitteln, wird jeweils im Zuschaltmoment des Kompressors pv2v_w gefiltert und als Referenzwert eingefroren. Im Zuschaltmoment ist die Kompressorregelklappe KRK gerade noch vollständig geöffnet. Im Gegensatz zum Umgebungsdruck pu berücksichtigt dieser Wert den Druckverlust durch den Luftfilter und ist deshalb robust gegen eine zunehmende Verschmutzung des Luftfilters. Eventuelle Druckänderungen in der Umgebung (z. B. durch Bergfahrt) werden dabei über einen Korrekturfaktor basierend auf pu berücksichtigt.
• Nach dem Öffnen der Magnetkupplung wird pv2v_–w mit dem Referenzwert verglichen. Ist hierbei pv2v_w größer als der Referenzwert, ist davon auszugehen, dass der Kompressor weiterhin mitläuft und somit ein NIO-Zustand vorliegt. Ist pv2v_–w jedoch kleiner als der Referenzwert, liegt ein IO-Zustand vor.
• In 6 ist dieser Effekt aus ersten praktischen Versuchen für den Volllastfall im realen Fahrbetrieb dargestellt. Hierbei ist aus der oberen Abbildung im IO-Zustand ein Abfallen um ca. 35 hPa von pv2v_–w unter pnlufi zu erkennen. Gemäß der unteren Abbildung schwankt pv2v_w im Gegensatz hierzu im NIO-Zustand, also beim Weiterlaufen des Kompressors, zwischen pnlufi und dem Umgebungsdruck pu. Als Messabschnitt wurde hier ein Bereich von 3.500 bis 3.700 min^–1 der Motordrehzahl betrachtet.
• Wird der Kompressor nicht durch den Wegfall der Druckbedingung abgeschaltet, befindet sich pv2v_–w aufgrund der noch nicht vollständig geöffneten Kompressorregelklappe KRK noch deutlich über dem Niveau von pnlufi bzw. dem Referenzdruck. Dieser Zustand ist aus 7 anhand der ersten vertikalen Linie ersichtlich. Da die Auswertung der Diagnose hier sofort einen NIO-Zustand mitteilen würde, muss der Beginn des Diagnosefensters nach hinten verschoben werden. Dies geschieht durch eine weitere Diagnose, welche für den vorliegenden Zustand pv2v_w beobachtet, bis dieser den Bereich des Referenzwertes erreicht. Trifft dies – wie aus 7 anhand der zweiten vertikalen Linie ersichtlich – zu, wird ebenfalls die ursprüngliche Diagnose initiiert. Hierdurch wird ein Delay von ca. 100 ms erzeugt, siehe hierzu ebenfalls 7.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann in verschiedenartiger Weise weiter ausgestaltet werden. So können Ersatzmaßnahmen vorgesehen werden, welche von der Hierarchie Sicherheitseingriff gesteuert werden. Hier werden vier Bedingungen Bed. geschlossen klemmende Magnetkupplung liegt an, Bed. Sicherheitseingriff Magnetkupplung durch Diagnose Magnetkupplung, Bed. Sicherheitseingriff Drehzahlbegrenzung durch Diagnose Magnetkupplung und Bed Diagnose Magnetkupplung ist zulässig gebildet. Bei Wegfall der Gültigkeitsbits für die Drucksensoren oder die Kompressorregelklappe KRK sowie bei Totalausfall des Druckaufbaus vor dem Abgasturbolader als zweitem Verdichter ist das Verfahren nicht mehr diagnosefähig, so dass ein Sicherheitseingriff ausgelöst wird. Liegt zudem keine aktuell auf IO geprüfte und somit geöffnete Magnetkupplung vor, wird zusätzlich die Drehzahl auf die maximale Kompressordrehzahl begrenzt. Das schnelle Fehlerbit (10 ms Raster) entspricht E_mkup (100 bzw. 200 ms Raster) und führt direkt zur Auslösung aller drei Maßnahmen. Über ein Codewort zur Diagnose der Magnetkupplung kann die Sensorumgebung ignoriert werden. Ein weiteres Codewort verriegelt die Ersatzmaßnahmen, die aus der Diagnose der Magnetkupplung resultieren.
• BEZUGSZEICHENLISTE

• ATL

  Abgasturbolader

  DK

  Drosselklappe

  DMKUP

  Diagnose Magnetkupplung

  IO

  in Ordnung

  KRK

  Kompressorregelklappe

  LLK

  Ladeluftkühler

  LUFI

  Luftfilter

  NIO

  nicht in Ordnung

  WG

  Waste Gate

  m_abg

  Abgasmassenstrom

  m_atl

  Verdichtermassenstrom

  m_dk

  Drosselklappenmassenstrom

  m_komp

  Kompressormassenstrom

  m_suv

  Schubumluftmassenstrom

  m_turb

  Turbinenmassenstrom

  m_wg

  WG-Massenstrom

  B_kuppl

  Bed. Kupplungspedal betätigt

  B_magkup

  Magnetkupplung für Kompressor geschlossen

  B_nklnmkmx

  Bed. Motordrehzahl größer Kompressor-Abwurfdrehzahl

  B_pnksmk

  Bed. Solldruck nach Kompressor größer als pnlufi

  B_stend

  Bed. Startende erreicht

  N

  Motordrehzahl

  pnk

  Druckabfall vor zweitem Verdichter

  pnlufi

  Ansaugdruck nach Luftfilter

  pu

  Umgebungsdruck

  pv2v_w

  Druck vor zweitem Verdichter

  pv2v

  Druck vor zweitem Verdichter

  pv2vfre_w

  zum Zeitpunkt schließender MK gefilterter und eingefrorener pv2v_w

  pv2vfrko_w

  mit verändertem Umgebungsdruck korrigierter eingefrorener pv2v_w

  pvdk

  Druck vor Drosselklappe

Claims (8)

1. Verfahren zur Diagnose einer Magnetkupplung für einen Kompressor zur Aufladung einer Brennkraftmaschine, in welchem die aktuell ermittelten Messwerte eines Drucksensor jeweils mit einem Referenzwert verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass für die Diagnose die Messwerte eines im Strömungsweg nach dem Kompressor angeordneten Drucksensors ausgewertet werden, wobei der Kompressor mit einem Abgasturbolader gekoppelt und oberhalb einer definierten Drehzahl durch Lösen der Magnetkupplung vom Antrieb abschaltbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Moment des Zuschaltens des Kompressors vom Drucksensor ermittelte Messwert ausgewertet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Moment des Abschaltens des Kompressors vom Drucksensor ermittelte Messwert ausgewertet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompressorregelklappe aktiv angesteuert und zumindest teilweise geschlossen wird und wobei der vom Drucksensor direkt vor einem Schließen ermittelte Wert mit dem aktuellen Wert verglichen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebes der Brennkraftmaschine bei jeder Trennung der Kupplung am Getriebe und sofern keine Trennung der Magnetkupplung detektiert worden ist, die Kompressorregelklappe aktiv angesteuert und teilweise geschlossen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich etwa 300 ms nach dem Start der Brennkraftmaschine die Kompressorregelklappe einmal aktiv angesteuert und geschlossen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebes der Brennkraftmaschine bei jedem Überschreiten einer für die Abschaltung des Kompressors unzulässig hohen Drehzahl die Kompressorregelklappe aktiv angesteuert und kurzzeitig ohne Auswirkungen auf das Fahrverhalten geschlossen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnose im Werkstattbetrieb und bei der Bandendeprüfung als Funktionsprüfung in drei Arbeitsschritten durchgeführt wird, wobei zunächst die Magnetkupplung geöffnet und diese Stellung durch Ansteuerung der Kompressorregelklappe und Auswertung definierter Nach-Start-Messwerte überprüft wird, wobei nachfolgend die Magnetkupplung geschlossen und ebenfalls bezüglich definierter Nach-Start-Messwerte überprüft wird und wobei abschließend die Magnetkupplung erneut geöffnet und ebenfalls bezüglich definierter Nach-Start-Messwerte überprüft wird.

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