DE102017006303A1

DE102017006303A1 - System und Verfahren zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102017006303A1
Application number: DE102017006303.6A
Authority: DE
Inventors: Erik Höckerdal; Björn Johansson; Anders Larsson
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2018-01-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor (230) eines Fahrzeugs (100) umfassend eine Kupplungsanordnung (240) eines Getriebes des Fahrzeugs (100), wobei die Kraftstoffeinspritzung durch eine Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310) einer Zahl von Motorzylindern (11, 12, 13, 14) erfolgt, umfassend die Schritte zum: – Ermitteln (s410) einer Entwicklung der Motordrehzahl (N) während des Motorbetriebs; – Ermitteln (s420), ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt; – beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands Steuern (s430) der Kupplungsanordnung (240) in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen; und – Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands zur Diagnose (s440) der Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310) und gegebenenfalls zum Anpassen (s450) der Betätigung von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310). Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Computerprogrammprodukt umfassend Programmcode (P) für einen Computer (200, 210) zum Ausführen eines Verfahrens gemäß der Erfindung. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein System zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor und ein mit dem System ausgestattetes Kraftfahrzeug (100).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Computerprogrammprodukt umfassend Programmcode für einen Computer zum Ausführen eines Verfahrens gemäß der Erfindung. Sie betrifft ebenfalls ein System zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor und ein mit dem System ausgestattetes Kraftfahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein System und ein Computerprogramm zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor durch Diagnose und Anpassen der Kraftstoff-Einspritzeinheiten eines Motors.
STAND DER TECHNIK
Verbrennungsmotoren wie Explosionsmotoren von Fahrzeugen sind ausgebildet, mit einem Kraftstoff wie Diesel, Benzin oder Ethanol versorgt zu werden. Hierzu sind Einspritzventilmittel vorhanden, um nacheinander im Wesentlichen die gleiche Kraftstoffmenge einem entsprechenden Motorzylinder zuzuführen. Somit ist in einem Motor mit acht Zylindern jeweils ein Einspritzventil an jedem der acht Zylinder angeordnet. In einigen Ausführungen ist ein sogenanntes Common-Rail-System vorhanden, in dem der Kraftstoff unter Druck gesetzt und jedem der Einspritzventile zur Kraftstoffversorgung eines entsprechenden Zylinders zugeführt wird.
Die Einspritzventile können aus verschiedenen Gründen den Kraftstoff unregelmäßig zuführen, beispielsweise aufgrund einer Beeinträchtigung durch einen mechanischen Verschleiß oder durch Produktionsschwankungen. Daher muss wenigstens periodisch eine Diagnose der Einspritzventile und gegebenenfalls ein Anpassungsprozess durchgeführt werden, um die Genauigkeit der Kraftstoffzufuhr zu jedem der Zylinder zu verbessern. Wenn die Einspritzventile nicht an ein Ergebnis der Diagnose angepasst werden, ist ein vom Motor im Betrieb geliefertes Drehmoment nicht gleichmäßig und schwankt in einem unerwünschten Ausmaß.
Solch eine Diagnose und Anpassung werden heute durch eine Motordrehzahlanalyse durchgeführt. Dabei ist ein Motordrehzahlsensor an einem Schwungrad einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeordnet. Durch Analysieren eines Motordrehzahlmusters kann eine ungleichmäßige Kraftstoffzufuhr festgestellt werden. Solch eine Motordrehzahlanalyse ist aber mit einer Reihe von Nachteilen verbunden. Aufgrund von Schwingungen durch beispielsweise eine unregelmäßige Oberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, oder durch unrunde Reifen des Fahrzeugs kann es schwierig sein, genaue Ergebnisse der Motordrehzahlanalyse zu erzielen. Die Anpassung der Einspritzventile kann dadurch fehlerhaft sein, wenn die Motordrehzahlanalyse nahe einem Betriebspunkt durchgeführt wird, bei dem ein Antriebsstrang des Fahrzeugs Resonanzen aufweist. In diesen Fällen kann die durchgeführte Anpassung sogar die Kraftstoffzufuhr beeinträchtigen, da ein Einspritzventil-Ungleichgewicht nicht von Resonanzen des Antriebsstrangs unterschieden werden kann.
Gemäß einigen Diagnoseverfahren wird die Motordrehzahlanalyse in einem Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors durchgeführt. Dadurch ist die durchgeführte Diagnose wirklich nur für diesen einen Zustand gültig und somit beschränkt.
US 2006/0047405 betrifft ein Verfahren zur Anpassung von Einspritzventilen. Dabei kann ein Antriebsstrang vor der Analyse der Einspritzventile abgetrennt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuartigen und vorteilhaften Verfahrens zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuartigen und vorteilhaften Verfahrens zur Diagnose einer Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuartigen und vorteilhaften Verfahrens zur Diagnose und zum Anpassen einer Zahl von Kraftstoff-Einpritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuartigen und vorteilhaften Systems sowie eines neuartigen und vorteilhaften Computerprogramms zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuartigen und vorteilhaften Systems sowie eines neuartigen und vorteilhaften Computerprogramms zur Diagnose einer Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern. Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuartigen und vorteilhaften Systems sowie eines neuartigen und vorteilhaften Computerprogramms zur Diagnose und zum Anpassen einer Zahl von Kraftstoff-Einpritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuartigen und vorteilhaften Verfahrens zum Ermöglichen einer kostengünstigen und zuverlässigen Diagnose und Anpassung einer Zahl von Kraftstoff-Einpritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuartigen und vorteilhaften Systems sowie eines neuartigen und vorteilhaften Computerprogramms zum Ermöglichen einer kostengünstigen und zuverlässigen Diagnose und Anpassung einer Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens, eines Systems und eines Computerprogramms zum Erzielen einer robusten, genauen und automatisierten Diagnose und Anpassung einer Zahl von Kraftstoff-Einpritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines alternativen Verfahrens, eines alternativen Systems und eines alternativen Computerprogramms zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines alternativen Verfahrens, eines alternativen Systems und eines alternativen Computerprogramms zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines alternativen Verfahrens, eines alternativen Systems und eines alternativen Computerprogramms zur Diagnose einer Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines alternativen Verfahrens, eines alternativen Systems und eines alternativen Computerprogramms zur Diagnose und Anpassung einer Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern.
Einige dieser Aufgaben werden mit einem Verfahren nach Anspruch 1 erfüllt. Andere Aufgaben werden mit einem System gemäß der darin enthaltenen Darstellung erfüllt. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt. Im Wesentlichen gelten die gleichen Vorteile von Verfahrensschritten des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls für entsprechende Mittel des erfindungsgemäßen Systems.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs umfassend eine Kupplungsanordnung eines Getriebes des Fahrzeugs, wobei die Kraftstoffeinspritzung durch eine Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern erfolgt, bereitgestellt, umfassend die Schritte zum:

– Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs;
– Ermitteln, ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt;
– beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands Steuern der Kupplungsanordnung in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen; und
– Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands zur Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten und gegebenenfalls Anpassen der Betätigung von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten.

Durch Steuern der Kupplungsanordnung in den stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen kann eine zuverlässigere und genauere Diagnose und gegebenenfalls Anpassung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten durchgeführt werden. Der stabile Schlupfzustand kann ein sogenannter Mikroschlupfzustand sein. Dadurch kann die Einspritzventildiagnose und -anpassung in verschiedenen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors erfolgen, was vorteilhafterweise eine vielseitigere Anwendung ermöglicht. Da Schwingungen des Antriebsstrangs dadurch erheblich verringert werden, während eine im Wesentlichen vollständige Drehmomentübertragung im Antriebsstrang gewährleistet bleibt, kann eine genauere Analyse des Motordrehzahlmusters erfolgen. Der stabile Schlupfzustand ist ein Schlupfzustand der Kupplungsanordnung.
Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass eine vorherrschende Motordrehzahl in einem bestimmten Motordrehzahl-Intervall liegt. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass eine vorherrschende Temperatur der Kupplungsanordnung unter einem vorgegebenen Temperaturwert liegt. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass ein vom Motor geliefertes Drehmoment relativ konstant ist. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass die Motordrehzahl relativ konstant ist. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass ein vorherrschender Betriebszustand des Motors in beliebiger Hinsicht als relevant in Bezug auf die Diagnose/Anpassung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten ermittelt wird.
Das Verfahren stellt vorteilhafterweise eine genaue, robuste und kostengünstige Lösung zur Diagnose und gegebenenfalls zum Anpassen von einer oder mehreren Kraftstoff-Einspritzeinheiten zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs bereit.
Durch Steuern der Kupplungsanordnung in einen Mikroschlupfzustand wird die Berücksichtigung von Resonanzfrequenzen in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs während der Diagnose/Anpassung ebenfalls bei verschiedenen Motorlasten/Betriebszuständen umfassend relativ hohe Motorlasten verringert oder beseitigt. Dadurch wird ein Betriebsbereich, in dem die Diagnose/Anpassung erfolgen kann, vorteilhafterweise vergrößert, sowohl in Bezug auf die eingelegten Gänge eines Getriebes des Antriebsstrangs als auch die vorherrschende Motorlast.
Das Verfahren kann die Schritte umfassen zum:

– Ermitteln des Vorliegens von Abweichungen in einem Motordrehzahlmuster im Vergleich zu einem erwarteten Motordrehzahlmuster aufgrund von Abweichungen in der Einspritzung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten; und
– beim Ermitteln des Vorliegens von Abweichungen Anstoßen des Steuerns der Kupplungsanordnung in den stabilen Schlupfzustand.

Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren automatisch aktiviert werden. Somit wird das erfindungsgemäße Verfahren gegebenenfalls nur aktiviert, wenn Abweichungen im Motordrehzahlmuster durch den Vergleich mit einem vorgegebenen oder erwarteten Motordrehzahlmuster ermittelt werden.
Das Verfahren kann den Schritt umfassen zum:

– beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands Steuern weiterer Kupplungsanordnungen von Antriebsaggregaten des Fahrzeugs in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen. Dieser stabile Schlupfzustand kann ebenfalls ein sogenannter Mikroschlupfzustand sein. Dadurch kann eine Zahl von schwingungserzeugenden Quellen vorteilhafterweise in einen Schlupfzustand zur verbesserten Diagnose und Anpassung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren versetzt werden.

Das Verfahren kann den Schritt umfassen zum:

– Ermitteln von Anpassungsergebnissen für eine Zahl von Kombinationen von Betriebsparametern umfassend die Motordrehzahl, die Menge des eingespritzten Kraftstoffs und den Common-Rail-Druck.

Dadurch können ermittelte Anpassungsdaten in Bezug auf verschiedene Betriebszustände des Fahrzeugs und des Motors gespeichert und zur verbesserten Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten verwendet werden.
Das Verfahren kann den Schritt umfassen zum:

– Ermitteln von Anpassungsergebnissen für eine Zahl von Kombinationen von Betriebsparametern umfassend die Motordrehzahl und/oder die Menge des eingespritzten Kraftstoffs und/oder den Common-Rail-Druck und/oder den Zündzeitpunkt/Einspritzzeitpunkt. Dadurch können ermittelte Anpassungsdaten in Bezug auf verschiedene Betriebszustände des Fahrzeugs und des Motors gespeichert und zur verbesserten Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform wird ein System zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs umfassend eine Kupplungsanordnung eines Getriebes des Fahrzeugs, wobei eine Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten zum Durchführen der Kraftstoffeinspritzung in eine Zahl von Motorzylindern vorhanden ist, bereitgestellt, umfassend:

– zum Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs ausgebildete Mittel;
– zum Ermitteln, ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt, ausgebildete Mittel;
– beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, zum Steuern der Kupplungsanordnung in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen ausgebildete Mittel; und
– zum Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands zur Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten und gegebenenfalls Anpassen der Betätigung von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten ausgebildete Mittel. Der stabile Schlupfzustand ist ein Schlupfzustand der Kupplungsanordnung.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor ein Dieselmotor. Das System kann umfassen:

– zum Ermitteln des Vorliegens von Abweichungen in einem Motordrehzahlmuster im Vergleich zu einem erwarteten Motordrehzahlmuster aufgrund von Abweichungen in der Einspritzung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten ausgebildete Mittel; und
– beim Ermitteln des Vorliegens von Abweichungen, zum Anstoßen des Steuerns der Kupplungsanordnung in den stabilen Schlupfzustand ausgebildete Mittel.

Das System kann umfassen:

– beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, zum Steuern weiterer Kupplungsanordnungen von Antriebsaggregaten des Fahrzeugs in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen ausgebildete Mittel.

Das System kann umfassen:

– zum Ermitteln von Anpassungsergebnissen für eine Zahl von Kombinationen von Betriebsparametern umfassend die Motordrehzahl, die Menge des eingespritzten Kraftstoffs und den Common-Rail-Druck ausgebildete Mittel.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug umfassend ein System gemäß der hier vorliegenden Darstellung bereitgestellt. Das Fahrzeug kann ein Lastkraftwagen, Bus oder Personenkraftwagen sein. Gemäß einer Ausführungsform wird das System für eine maritime Anwendung oder industrielle Anwendung bereitgestellt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei das Computerprogramm Programmcode umfasst, um eine elektronische Steuereinheit oder einen mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Computer zu veranlassen, einen beliebigen der hier dargestellten Verfahrensschritte auszuführen, wenn er auf der elektronischen Steuereinheit oder dem Computer ausgeführt wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei das Computerprogramm auf einem computerlesbaren gespeicherten Programmcode umfasst, um eine elektronische Steuersteuereinheit zum Durchführen eines beliebigen der hier dargestellten Verfahrensschritte zu veranlassen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei das Computerprogramm auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode umfasst, um eine elektronische Steuereinheit oder einen mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Computer zu veranlassen, einen beliebigen der hier dargestellten Verfahrensschritte auszuführen, wenn er auf der elektronischen Steuereinheit oder dem Computer ausgeführt wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, umfassend einen auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode zum Durchführen eines beliebigen der hier dargestellten Verfahrensschritte, wenn das Computerprogramm auf einer elektronischen Steuereinheit oder einem mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Computer ausgeführt wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, umfassend einen auf einem computerlesbaren Medium nichtflüchtig gespeicherten Programmcode zum Durchführen eines beliebigen der hier dargestellten Verfahrensschritte, wenn das Computerprogramm auf einer elektronischen Steuereinheit oder einem mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Computer ausgeführt wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs umfassend eine Kupplungsanordnung eines Getriebes des Fahrzeugs, wobei die Kraftstoffeinspritzung durch eine Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten einer Zahl von Motorzylindern erfolgt, bereitgestellt, umfassend die Schritte zum:

– Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs;
– Ermitteln, ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt;
– beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands Steuern der Kupplungsanordnung in einen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen; und
– Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs während des Schlupfzustands zur Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten und gegebenenfalls Anpassen der Betätigung von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten. Der Schlupfzustand kann ein stabiler Schlupfzustand sein.

– zum Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs ausgebildete Mittel;
– zum Ermitteln, ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt, ausgebildete Mittel;
– zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, Steuern der Kupplungsanordnung in einen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen ausgebildete Mittel; und
– zum Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs während des Schlupfzustands zur Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten und gegebenenfalls Anpassen der Betätigung von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten ausgebildete Mittel. Der Schlupfzustand kann ein stabiler Schlupfzustand sein.

Weitere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen für einen Fachmann aus den folgenden Details und beim Umsetzen der Erfindung hervor. Die Erfindung ist nicht auf die spezifischen Details beschränkt, die nachfolgend beschrieben sind. Einem Fachmann mit dem einschlägigen Wissen sind weitere Anwendungen, Modifizierungen und Umsetzungen auf anderen Gebieten klar, die im Umfang der Erfindung liegen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum vollen Verständnis der vorliegenden Erfindung und weiterer Aufgaben sowie Vorteile von dieser muss die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, in denen die gleichen Bezugszeichen ähnliche Elemente in den verschiedenen Diagrammen bezeichnen.
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt schematisch ein System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt schematisch ein System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4a zeigt ein schematisches Fließbild eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4b zeigt ein ausführlicheres schematisches Fließbild eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5 zeigt schematisch einen Computer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 100. Das dargestellte Beispiel 100 umfasst eine Zugmaschine 110 und einen Anhänger 112. Das Fahrzeug 100 kann ein Schwerlastfahrzeug, beispielsweise ein Lastkraftwagen oder ein Bus sein. Es kann alternativ ein Auto sein.
Das erfindungsgemäße System ist auf verschiedene Fahrzeuge anwendbar, beispielsweise auf eine Bergbaumaschine, einen Traktor, einen Dumper, einen Radlader, eine Plattform umfassend einen Industrieroboter, eine Forstmaschine, eine Erdbewegungsmaschine, ein Straßenbaufahrzeug, ein Straßenplanierfahrzeug, ein Rettungsfahrzeug oder ein Kettenfahrzeug.
Die Erfindung eignet sich zur Anwendung in verschiedenen Systemen umfassend einen ähnlichen Aufbau wie hier dargestellt, insbesondere in einem Verbrennungsmotor, der mit einer Zahl von Einspritzventilen ausgestattet ist. Die Erfindung eignet sich zur Anwendung mit einem Verbrennungsmotor mit Einspritzventilen zum Zuführen von Kraftstoff zu entsprechenden Zylindern und ist somit nicht auf Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen beschränkt. Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System in einem Aspekt der Erfindung sind gut geeignet für andere Plattformen, die ein Verbrennungsmotorsystem umfassen, als Kraftfahrzeuge, etwa Wasserfahrzeuge. Das Wasserfahrzeug kann zu einem beliebigen Typ gehören, beispielsweise zu Motorbooten, Dampfern, Fähren oder Schiffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System gemäß einem Aspekt der Erfindung eignen sich ebenfalls gut beispielsweise für Systeme, die Industrieverbrennungsmotoren und/oder verbrennungsmotorgetriebene Industrieroboter umfassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindugnsgemäße System gemäß einem Aspekt der Erfindung eignen sich ebenfalls gut für verschiedene Arten von Kraftwerken, beispielsweise für ein Stromkraftwerk, das einen verbrennungsmotorgetriebenen Generator umfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System eignen sich ebenfalls für verschiedene Verbrennungsmotorsysteme.
Der Begriff „Verbindung” bezeichnet hier eine Kommunikationsverbindung, die eine physische Verbindung wie eine optoelektronische Kommunikationsleitung oder eine nicht physische Verbindung wie eine drahtlose Verbindung, beispielsweise eine Funkverbindung oder Mikrowellenverbindung, sein kann.
Der Begriff „stabiler Schlupfzustand” bezeichnet hier einen Schlupfzustand der Kupplungsanordnung. Der Begriff „stabil” kann einen Zustand der Kupplungsanordnung bezeichnen, in dem sehr geringe oder keine Schwankungen einer sogenannten Schlupfstellung auftreten.
Der Begriff „Entwicklung” der im Merkmal „Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs” ist hier synonym mit dem Begriff „Verlauf” und bezeichnet im Wesentlichen, wie eine ermittelte Motordrehzahl im Laufe der Zeit fortschreitet.
2 zeigt schematisch ein System 289 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Das System 289 umfasst einen Verbrennungsmotor 230, der eine mit einer Kupplungsanordnung 240 verbundene Abtriebswelle 235 umfasst. Die Kupplungsanordnung 240 kann eine beliebige geeignete Kupplung sein. Es kann sich um eine Rutschkupplung mit Druckscheiben und -platten handeln. Sie kann in einer Version als eine sogenannte Sperrfunktion in einem Drehmomentwandler ausgeführt sein, wenn der Antriebsstrang des Fahrzeugs ein Automatikgetriebe aufweist. Die Kupplungsanordnung 240 ist mit einer Antriebswelle 245 eines Getriebes 250 verbunden. Das Getriebe 250 weist eine mit einem Drehmomentverteiler 260 verbundene Abtriebswelle 255 zum Übertragen der Kraft auf eine Zahl von angetriebenen Rädern 270a, 270b über entsprechende Antriebswellen 265a, 265b auf.
Gemäß dieser Ausführungsform ist eine erste Hilfswelle 241 mit einer Hilfskupplungsanordnung 242 verbunden. Die Kupplungsanordnung 240 kann eine beliebige geeignete Kupplung sein. Eine zweite Hilfswelle 243 ist zwischen der Hilfskupplungsanordnung 242 und einer Antriebseinheit 244 verbunden. Dadurch kann das vom Motor 230 erzeugte Drehmoment auf die Antriebseinheit 244 über die Hilfskupplungsanordnung 242 übertragen werden. Die erste Steuereinheit 200 ist zum Steuern des Betriebs der Hilfskupplungsanordnung 242 mit einem beliebigen geeigneten Mittel, beispielsweise einer Verbindung (nicht dargestellt), ausgebildet. Die Antriebseinheit 244 kann eine beliebige geeignete Antriebseinheit wie ein Generator, ein Klimaanlagenkompressor, ein Bremsluftkompressor oder andere Zapfwelleneinheiten sein. Eine Antriebseinheit kann hier ebenfalls als Antriebsaggregat bezeichnet werden. Die zwei Begriffe werden somit hier synonym verwendet.
Eine erste Steuereinheit 200 ist zur Kommunikation mit dem Motor 230 über eine Verbindung L230 ausgebildet. Die erste Steuereinheit 200 ist zum Steuern des Betriebs des Motors 230 gemäß gespeicherter Betriebsroutinen ausgebildet. Sie kann beispielsweise zum Führen einer vorherrschenden Drehzahl eines Motors (oder eines Abtriebswellen-Drehmoments) zu einer Solldrehzahl (oder einem Abtriebswellen-Solldrehmoment) ausgebildet sein.
Die erste Steuereinheit 200 ist zur Kommunikation mit der Kupplungsanordnung 240 über eine Verbindung L240 ausgebildet. Die erste Steuereinheit 200 ist zum Steuern des Betriebs der Kupplungsanordnung 240 gemäß gespeicherter Betriebsroutinen ausgebildet. Sie ist beispielsweise zum Öffnen der Kupplungsanordnung 240, Zusammenschieben der Kupplungsanordnung 240 und Schließen der Kupplungsanordnung 240 gemäß gespeicherter Betriebsroutinen ausgebildet. Die erste Steuereinheit 200 ist zum Steuern des Betriebs der Kupplungsanordnung 240 ausgebildet, um die Kupplungsanordnung 240 in einen Schlupfzustand zu bringen, wobei Drehmoment von der Welle 235 auf die Welle 245 während des Schlupfs der Kupplungsanordnung 240 übertragen wird. Insbesondere ist die erste Steuereinheit 200 zum Steuern des Betriebs der Kupplungsanordnung 240 ausgebildet, um die Kupplungsanordnung 240 in einen sogenannten Mikroschlupfzustand zu bringen.
Wie zuvor kurz erwähnt ist die erste Steuereinheit 200 zum Steuern des Betriebs der Hilfskupplungsanordnung 242 gemäß gespeicherter Betriebsroutinen ausgebildet. Sie ist beispielsweise zum Öffnen der Hilfskupplungsanordnung 242, Zusammenschieben der Hilfskupplungsanordnung 242 und Schließen der Hilfskupplungsanordnung 242 gemäß gespeicherter Betriebsroutinen ausgebildet. Die erste Steuereinheit 200 ist zum Steuern des Betriebs der Kupplungsanordnung 242 ausgebildet, um die Hilfskupplungsanordnung 242 in einen Schlupfzustand zu bringen, wobei Drehmoment von der Welle 241 auf die Welle 243 während des Schlupfs der Hilfskupplungsanordnung 242 übertragen wird. Insbesondere ist die erste Steuereinheit 200 zum Steuern des Betriebs der Hilfskupplungsanordnung 242 ausgebildet, um die Hilfskupplungsanordnung 242 in einen sogenannten Mikroschlupfzustand zu bringen.
Die erste Steuereinheit 200 ist zur Kommunikation mit dem Getriebe 250 über eine Verbindung L250 ausgebildet. Die erste Steuereinheit 200 ist zum Steuern des Betriebs des Getriebes 250 gemäß gespeicherter Betriebsroutinen und/oder auf der Basis einer Fahrzeugbediener-Anforderung ausgebildet. Somit ist die erste Steuereinheit 200 zum Schalten der Gangstufen des Getriebes 250 ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist ein Temperatursensor (nicht dargestellt) zum kontinuierlichen Ermitteln einer vorherrschenden Temperatur Tclutch der Kupplungsanordnung 240 vorhanden. Dieser Sensor ist zum kontinuierlichen Senden von Signalen, die Informationen zu einer vorherrschenden Temperatur Tclutch der Kupplungsanordnung 240 umfassen, an die erste Steuereinheit 200 über eine Verbindung (nicht dargestellt) ausgebildet. Die ermittelte Temperatur Tclutch kann als ein Parameter zum Unterbrechen/Deaktivieren des hier dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn die ermittelte Temperatur Tclutch einen vorgegebenen Temperaturwert überschreitet, verwendet werden.
In einer Ausführungsform kann eine vorherrschende Temperatur Tclutch der Kupplungsanordnung 240 auf eine geeignete Weise geschätzt werden. In einer Ausführungsform kann die erste Steuereinheit 200 zum kontinuierlichen Berechnen einer vorherrschenden Temperatur Tclutch der Kupplungsanordnung 240 auf der Basis eines darin gespeicherten Modells ausgebildet sein. Die berechnete Temperatur Tclutch kann als ein Parameter zum Unterbrechen/Deaktivieren des hier dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn die ermittelte Temperatur Tclutch einen vorgegebenen Temperaturwert überschreitet, verwendet werden.
Eine zweite Steuereinheit 210 ist zur Kommunikation mit der ersten Steuereinheit 200 über eine Verbindung L210 ausgebildet. Sie kann lösbar mit der ersten Steuereinheit 200 verbunden sein. Es kann sich um eine Steuereinheit außerhalb des Fahrzeugs 100 handeln. Sie kann zum Durchführen der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte gemäß der Erfindung ausgebildet sein. Sie kann zum Querladen von Software zur ersten Steuereinheit 200, insbesondere Software zum Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens, ausgebildet sein. Sie kann alternativ zur Kommunikation mit der ersten Steuereinheit 200 über ein internes Netzwerk an Bord des Fahrzeugs ausgebildet sein. Sie kann zum Ausführen von Funktionen entsprechend denen der ersten Steuereinheit 200 wie das Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs während eines stabilen Schlupfzustands zur Diagnose von Kraftstoff-Einspritzeinheiten des Motors 230 und gegebenenfalls zum Anpassen des Betriebs von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten ausgebildet sein.
3 zeigt schematisch ein System 299 umfassend vier Zylinder des in Bezug auf 2 dargestellten Verbrennungsmotors 230. Die Zylinder sind mit 11, 12, 13 und 14 bezeichnet. Jeder Zylinder 11, 12, 13 und 14 umfasst einen über geeignete Mittel 320 mit einer Kurbelwelle 330 verbundenen Kolben. Der Motor 230 kann alternativ eine beliebige geeignete Zahl von Zylinder wie 2, 4, 5, 6, 8 oder 12 Zylinder aufweisen. Hier ist zur Vereinfachung nur ein Bezugszeichen 320 angegeben. Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 230 erzeugt die Verbrennung von Kraftstoff in den Zylindern 11, 12, 13 und 14 ein Drehmoment, das über die Kurbelwelle auf ein Schwungrad 340 und die Welle 235 auf die Kupplungsanordnung 240 übertragen wird. Gemäß einer Ausführungsform wird das Drehmoment ebenfalls oder alternativ auf die Hilfskupplungsanordnung 242 übertragen (siehe 2).
In einer Ausführungsform ist ein Drucksensor 370 an der Common-Rail-Einheit 360 zum kontinuierlichen Ermitteln eines vorherrschenden Drucks P des Kraftstoffs der Common-Rail-Einheit 360 angeordnet. Dieser Drucksensor 270 ist zum kontinuierlichen Senden von Signalen S370, die Informationen zu einem Druck P umfassen, an die erste Steuereinheit 200 über eine Verbindung L370 ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist ein Drehzahlsensor 350 am Schwungrad 340 zum kontinuierlichen Ermitteln einer vorherrschenden Motordrehzahl N des Motors 230 angeordnet. Dieser Drehzahlsensor 235 ist zum kontinuierlichen Senden von Signalen S350, die Informationen zu einer vorherrschenden Motordrehzahl N umfassen, an die erste Steuereinheit 200 über eine Verbindung L350 ausgebildet.
Die erste Steuereinheit 200 ist zum automatischen Ermitteln, ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt, ausgebildet. Dies kann auf eine beliebige geeignete Weise erfolgen, beispielsweise durch Ermitteln, ob das Fahrzeug auf einer nicht ebenen Oberfläche fährt, und/oder Ermitteln, ob der Motor mit einer bestimmten Motorlast läuft, usw. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand ist ein Zustand, in dem Schwingungen von außerhalb des Motors durch Steuern der Kupplungsanordnung 240 in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung zur ordnungsgemäßen Diagnose und Anpassung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 11, 12, 13 und 14 beseitigt oder verringert werden müssen.
Die erste Steuereinheit 200 ist zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeugbetriebszustands, automatischen Steuern der Kupplungsanordnung 240 in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen ausgebildet.
Die erste Steuereinheit 200 ist zum automatischen Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands zur Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 und gegebenenfalls Anpassen der Betätigung von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Steuereinheit 200 zum Ermitteln von Anpassungsergebnissen für eine Zahl von Kombinationen von Betriebsparametern umfassend die Motordrehzahl N, die Menge des eingespritzten Kraftstoffs und den Common-Rail-Druck P ausgebildet. Dadurch kann eine 3D-Tabelle von Anpassungsdaten für verschiedene Fahrzeug-Betriebszustände erzeugt und in einem Speicher der ersten Steuereinheit 200 gespeichert werden. Die ermittelten Anpassungsdaten können von der ersten Steuereinheit 200 zum ordnungsgemäßen Anpassen der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 11, 12, 13 und 14 verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Steuereinheit 200 zum Ermitteln von Anpassungsergebnissen für eine Zahl von Kombinationen von Betriebsparametern umfassend die Motordrehzahl N, die Menge des eingespritzten Kraftstoffs und den Common-Rail-Druck P sowie den Zündzeitpunkt/Einspritzzeitpunkt ausgebildet. Dadurch kann eine 4D-Tabelle von Anpassungsdaten für verschiedene Fahrzeug-Betriebszustände erzeugt und in einem Speicher der ersten Steuereinheit 200 gespeichert werden. Die ermittelten Anpassungsdaten können von der ersten Steuereinheit 200 zum ordnungsgemäßen Anpassen der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 11, 12, 13 und 14 verwendet werden.
4a zeigt schematisch ein Fließbild eines Verfahrens zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor 230 eines Fahrzeugs 100 umfassend eine Kupplungsanordnung 240 eines Getriebes des Fahrzeugs, wobei die Kraftstoffeinspritzung durch eine Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 einer Zahl von Motorzylindern 11, 12, 13, 14 erfolgt. Das Verfahren umfasst einen ersten Verfahrensschritt s401. Der Verfahrensschritt s401 umfasst die Schritte zum:

– Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs;
– Ermitteln, ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt;
– beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands Steuern der Kupplungsanordnung 240 in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen; und
– Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands zur Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 und gegebenenfalls Anpassen der Betätigung von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310.

Nach dem Verfahrensschritt s401 endet das Verfahren/kehrt dieses zum Anfang zurück.
4b zeigt schematisch ein Fließbild eines Verfahrens zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor 230 eines Fahrzeugs 100 umfassend eine Kupplungsanordnung 240 eines Getriebes des Fahrzeugs 100, wobei die Kraftstoffeinspritzung durch eine Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 einer Zahl von Motorzylindern 11, 12, 13, 14 erfolgt. Das Verfahren umfasst einen ersten Verfahrensschritt s410.
Der Verfahrensschritt s410 umfasst den Schritt zum kontinuierlichen Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs. Dies kann mit dem Motordrehzahlsensor 350 erfolgen. Dadurch wird kontinuierlich ein Motordrehzahlmuster ermittelt. Das Motormuster spiegelt den Betrieb der Zylinder 11, 12, 13 und 14 wider. Nach dem Schritt s410 wird ein darauffolgender Schritt s420 ausgeführt.
Der Verfahrensschritt s420 umfasst den Schritt zum Ermitteln, ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand ist ein Zustand, in dem es angemessen/erwünscht/möglich/passend ist, eine Analyse und gegebenenfalls Anpassung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 von jedem der Zylinder 11, 12, 13 und 14 durchzuführen. In solch einem vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustand treten voraussichtlich im Antriebsstrang erzeugte Schwingungen auf, wodurch die Drehzahl des Schwungrads 340 beeinflusst wird.
Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass eine vorherrschende Motordrehzahl B in einem bestimmten Motordrehzahl-Intervall liegt. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass eine vorherrschende Temperatur Tclutch der Kupplungsanordnung 240 unter einem vorgegebenen Temperaturwert liegt. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass ein vom Motor 230 geliefertes Drehmoment relativ konstant ist. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass die Motordrehzahl N relativ konstant ist. Der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand kann umfassen, dass ein vorherrschender Betriebszustand des Motors 230 in beliebiger Hinsicht als relevant in Bezug auf die Diagnose/Anpassung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten ermittelt wird.
Wenn ermittelt wird, dass der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt, wird ein darauffolgender Schritt s430 ausgeführt. Wenn ermittelt wird, dass der vorgegebene Fahrzeug-Betriebszustand nicht vorliegt, wird der Verfahrensschritt s410 ausgeführt.
Der Verfahrensschritt s430 umfasst den Schritt zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, Steuern der Kupplungsanordnung 240 in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen. Der stabile Schlupfzustand kann ein sogenannter Mikroschlupfzustand sein. Dadurch kann eine im Wesentlichen vollständige Drehmomentübertragung erzielt werden, während Schwingungen von Schwingungsquellen außerhalb des Motors verringert oder minimiert werden. Während des stabilen Schlupfzustands ist ein Unterschied zwischen Drehzahlen der Welle 235 und der Welle 245 relativ klein.
Der Verfahrensschritt s430 kann ebenfalls den Schritt zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, Steuern der Kupplungsanordnung 242 in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen umfassen. Der stabile Schlupfzustand kann ein sogenannter Mikroschlupfzustand sein. Dadurch wird eine im Wesentlichen vollständige Drehmomentübertragung erzielt, während Schwingungen von der Antriebseinheit 244 verringert oder minimiert werden.
Der Verfahrensschritt s430 kann den Schritt zum Steuern aller Kupplungsanordnungen des Fahrzeugs 100 umfassen, wobei die Kupplungsanordnungen mit einer oder mehreren Zapfwelleneinheiten verbunden sind und vom Motor 230 umfassend das Getriebe 250 und die Antriebseinheit 244 angetrieben werden. Dadurch kann eine genauere Analyse der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 auf der Basis der erfindungsgemäßen Motordrehzahlanalyse während des stabilen Schlupfzustands aller relevanten Kupplungsanordnungen durchgeführt werden und somit eine Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen erzielt werden. Das heißt der Verfahrensschritt s430 kann den Schritt zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, Steuern weiterer Kupplungsanordnungen von Antriebsaggregaten des Fahrzeugs in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Verfahrensschritt s430 den Schritt zum Anstoßen des Steuerns der Kupplungsanordnung 240 und weiterer relevanter Kupplungsanordnungen in den stabilen Schlupfzustand nach dem Ermitteln des Vorliegens von Abweichungen in einem Motordrehzahlmuster im Vergleich zu einem erwarteten Motordrehzahlmuster aufgrund von Abweichungen in der Einspritzung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310.
Nach dem Schritt s430 wird ein darauffolgender Schritt s440 ausgeführt.
Der Verfahrensschritt s440 umfasst den Schritt zur Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten auf der Basis der kontinuierlich ermittelten Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands. Dies kann durch die erste Steuereinheit 200 durch Vergleichen eines Musters der ermittelten Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands mit einem Referenz-Motordrehzahlmuster unter Berücksichtigung eines Betriebspunkts des Motors 230 erfolgen. Dies kann durch die erste Steuereinheit 200 durch Vergleichen eines Musters der ermittelten Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands mit einem Referenz-Motordrehzahlmuster unter Berücksichtigung einer vorherrschenden Motordrehzahl N und/oder einer dosierten Menge von Kraftstoff und/oder eines vorherrschenden Drucks P des Common-Rail-Systems 260 und/oder des Zündzeitpunkts/Einspritzzeitpunkts erfolgen. Dadurch können eine oder mehrere Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 in Bezug auf eine abweichende Kraftstoffeinspritzung identifiziert werden. Eine identifizierte Kraftstoff-Einspritzeinheit 310 kann zu wenig Kraftstoff oder zu viel Kraftstoff liefern. Dadurch kann ermittelt werden, in welchem Ausmaß eine identifizierte Kraftstoff-Einspritzeinheit 310 abweicht, das heißt in welchem Ausmaß eine identifizierte Kraftstoff-Einspritzeinheit 310 zu viel oder zu wenig Kraftstoff liefert.
Nach dem Schritt s440 wird ein darauffolgender Schritt s450 ausgeführt. Der Verfahrensschritt s450 kann den Schritt zum Durchführen eines Anpassungsprozesses der identifizierten abweichenden Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 umfassen. Dadurch wird eine ordnungsgemäße Kompensationssteuerung durchgeführt, um eine korrekte/aktuelle/beabsichtigte Kraftstoffversorgung aller Zylinder 11, 12, 13 und 14 des Motors 230 zu erzielen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann jederzeit deaktiviert werden, wenn bestimmte Fahrzeugzustände vorliegen. Wenn beispielsweise die ermittelte Temperatur Tclutch der Kupplungsanordnung 240 und/oder der Hilfskupplungsanordnung 242 einen vorgegebenen Temperaturwert überschreitet, kann das erfindungsgemäße Verfahren deaktiviert werden. Dadurch kann das Steuern der Kupplung unterbrochen werden und gemäß anderen Routinen oder Bedieneranforderungen erfolgen.
Nach dem Verfahrensschritt s450 endet das Verfahren/kehrt dieses zum Anfang zurück.
5 zeigt ein Diagramm einer Version einer Vorrichtung 500. Die in Bezug auf 2 beschriebenen Steuereinheiten 200 und 210 können in einer Version die Vorrichtung 500 umfassen. Die Vorrichtung 500 umfasst einen nichtflüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinheit 510 und einen Schreib/Lese-Speicher 550. Der nichtflüchtige Speicher 520 weist ein erstes Speicherelement 530 auf, in dem ein Computerprogramm, beispielsweise ein Betriebssystem, zum Steuern der Funktion der Vorrichtung 500 gespeichert ist. Die Vorrichtung 500 umfasst ferner einen Buscontroller, einen seriellen Kommunikationsanschluss, E/A-Mittel, einen A/D-Wandler, eine Eingabe- und Übertragungseinheit für Datum und Uhrzeit, einen Ereigniszähler und eine Unterbrechungssteuerung (nicht dargestellt). Der nichtflüchtige Speicher 520 weist ebenfalls ein zweites Speicherelement 540 auf.
Das Computerprogramm P umfasst Routinen zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor 230 eines Fahrzeugs 100 umfassend eine Kupplungsanordnung 240 eines Getriebes des Fahrzeugs 100, wobei die Kraftstoffeinspritzung durch eine Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten 310 einer Zahl von Motorzylindern 11, 12, 13, 14 erfolgt.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs umfassen.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum Ermitteln, ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt, umfassen.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, Steuern der Kupplungsanordnung 240 in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen ausgebildete Mittel umfassen.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, Steuern der Kupplungsanordnung 240 und der Hilfskupplungsanordnung 242 in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen umfassen.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl N während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands zur Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 11, 12, 13 und 14 und gegebenenfalls zum Anpassen der Betätigung von bestimmten abweichenden Kraftstoff-Einspritzeinheiten 11, 12, 13 und 14 umfassen.
Das Computerprogramm P kann zum Ermitteln des Vorliegens von Abweichungen in einem Motordrehzahlmuster N im Vergleich zu einem erwarteten Motordrehzahlmuster N aufgrund von Abweichungen in der Einspritzung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten 11, 12, 13 und 14 umfassen.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum, beim Ermitteln des Vorliegens der Abweichungen im Motordrehzahlmuster, Anstoßen des Steuerns der Kupplungsanordnung 240 in den stabilen Schlupfzustand umfassen.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, Steuern weiterer Kupplungsanordnungen 242 von Antriebsaggregaten 244 des Fahrzeugs in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen umfassen.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum Ermitteln von Anpassungsergebnissen für eine Zahl von Kombinationen von Betriebsparametern umfassend die Motordrehzahl N, die Menge des eingespritzten Kraftstoffs und den Common-Rail-Druck P umfassen.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum Ermitteln von Anpassungsergebnissen für eine Zahl von Kombinationen von Betriebsparametern umfassend die Motordrehzahl N, die Menge des eingespritzten Kraftstoffs und den Common-Rail-Druck P sowie den Einspritzzeitpunkt/Zündzeitpunkt umfassen.
Das Programm P kann in einer ausführbaren Form oder einer komprimierten Form in einem Speicher 560 und/oder einem Schreib/Lese-Speicher 550 gespeichert werden.
Wenn festgestellt wird, dass die Datenverarbeitungseinheit 510 eine bestimmte Funktion ausführt, bedeutet dies, dass sie einen bestimmten Teil des im separaten Speicher 560 gespeicherten Programms oder einen bestimmten Teil des im Schreib/Lese-Speicher 550 gespeicherten Programms ausführt.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 kann über einen Datenbus 515 mit einem Datenanschluss 599 kommunizieren. Der nichtflüchtige Speicher 520 dient zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 512. Der separate Speicher 560 dient zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit über einen Datenbus 511. Der Schreib/Lese-Speicher 550 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 514 ausgebildet. Die Verbindungen L210, L230, L240, L250, L310, L350 und L270 können beispielsweise mit dem Datenanschluss 599 verbunden sein (siehe 2).
Wenn Daten am Datenanschluss 599 empfangen werden, werden sie vorübergehend im zweiten Speicherelement 540 gespeichert. Wenn empfangene Eingabedaten vorübergehend gespeichert sind, ist die Datenverarbeitungseinheit 510 zum Durchführen der Codeausführung wie zuvor beschrieben vorbereitet.
Teile der hier beschriebenen Verfahren können von der Vorrichtung 500 mit der Datenverarbeitungseinheit 510 durchgeführt werden, die das im Speicher 560 oder Schreib/Lese-Speicher 550 gespeicherte Programm ausführt. Wenn die Vorrichtung 500 das Programm ausführt, werden die hier beschriebenen Verfahren ausgeführt.
Die vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dient ausschließlich illustrativen und beschreibenden Zwecken. Sie soll nicht erschöpfend sein und auch nicht die Erfindung auf die beschriebenen Varianten beschränken. Einem Fachmann sind viele Modifizierungen und Variationen offensichtlich. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen zu erläutern und es somit einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung für verschiedene Ausführungsformen und mit den verschiedenen Modifizierungen, die für den jeweiligen Zweck geeignet sind, zu verstehen.
Die zuvor beschriebenen Komponenten und Merkmale können im Rahmen der Erfindung zwischen verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen kombiniert sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2006/0047405 [0006]

Claims

Verfahren zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor (230) eines Fahrzeugs (100) umfassend eine Kupplungsanordnung (240) eines Getriebes des Fahrzeugs, wobei die Kraftstoffeinspritzung durch eine Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310) einer Zahl von Motorzylindern (11, 12, 13, 14) erfolgt, umfassend die Schritte zum: – Ermitteln (s410) einer Entwicklung der Motordrehzahl (N) während des Motorbetriebs; – Ermitteln (s420), ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt; gekennzeichnet durch die Schritte zum: – beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands Steuern (s430) der Kupplungsanordnung (240) in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen; und – Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands zur Diagnose (s440) der Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310) und gegebenenfalls zum Anpassen (s450) der Betätigung von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310).
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte zum: – Ermitteln (s430) des Vorliegens von Abweichungen in einem Motordrehzahlmuster im Vergleich zu einem erwarteten Motordrehzahlmuster aufgrund von Abweichungen in der Einspritzung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310); und – beim Ermitteln des Vorliegens von Abweichungen Anstoßen des Steuerns (s430) der Kupplungsanordnung (240) in den stabilen Schlupfzustand.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte zum: – beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands Steuern (s430) weiterer Kupplungsanordnungen (244) von Antriebsaggregaten des Fahrzeugs (100) in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte zum: – Ermitteln von Anpassungsergebnissen für eine Zahl von Kombinationen von Betriebsparametern umfassend die Motordrehzahl (N), die Menge des eingespritzten Kraftstoffs und den Common-Rail-Druck (P).
System zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs (100) umfassend eine Kupplungsanordnung (240) eines Getriebes des Fahrzeugs (100), wobei eine Zahl von Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310) zum Durchführen der Kraftstoffeinspritzung in eine Zahl von Motorzylindern (11, 12, 13, 14) vorhanden ist, umfassend: – zum Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl (N) während des Motorbetriebs ausgebildete Mittel (340, 350, 200, 210, 500); – zum Ermitteln, ob ein vorgegebener Fahrzeug-Betriebszustand vorliegt, ausgebildete Mittel (200, 210, 500); gekennzeichnet durch: – zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, Steuern der Kupplungsanordnung (240) in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen ausgebildete Mittel (200, 210, 500); und – zum Ermitteln einer Entwicklung der Motordrehzahl während des Motorbetriebs während des stabilen Schlupfzustands zur Diagnose der Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310) und gegebenenfalls Anpassen der Betätigung von bestimmten Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310) ausgebildete Mittel (200, 210, 500).
System nach Anspruch 5, umfassend: – zum Ermitteln des Vorliegens von Abweichungen in einem Motordrehzahlmuster im Vergleich zu einem erwarteten Motordrehzahlmuster aufgrund von Abweichungen in der Einspritzung der Kraftstoff-Einspritzeinheiten (310) ausgebildete Mittel (200, 210, 500); und – zum, beim Ermitteln des Vorliegens von Abweichungen, Anstoßen des Steuerns der Kupplungsanordnung (240) in den stabilen Schlupfzustand ausgebildete Mittel (200, 210, 500).
System nach Anspruch 5 oder 6, umfassend: – zum, beim Vorliegen des vorgegebenen Fahrzeug-Betriebszustands, Steuern weiterer Kupplungsanordnungen (242) von Antriebsaggregaten (244) des Fahrzeugs in einen stabilen Schlupfzustand zum Erzielen einer Drehmomentübertragung und Verringern der Übertragung von Schwingungen ausgebildete Mittel (200, 210, 500).
System nach einem der Ansprüche 5–7, umfassend: – zum Ermitteln von Anpassungsergebnissen für eine Zahl von Kombinationen von Betriebsparametern umfassend die Motordrehzahl (N), die Menge des eingespritzten Kraftstoffs und den Common-Rail-Druck (P) ausgebildete Mittel (200, 210, 500).
Fahrzeug (100, 110) umfassend ein System nach einem der Ansprüche 5–8.
Fahrzeug (100, 110) nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeug ein Lastkraftwagen, Bus oder Personenkraftwagen ist.
Computerprogramm (P) zum Erzielen der richtigen Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor (230) eines Fahrzeugs (100), wobei das Computerprogramm (P) Programmcode zum Veranlassen einer elektronischen Steuereinheit (200, 500) oder eines mit der elektronischen Steuereinheit (200, 500) verbundenen Computers (210, 500) zum Ausführen der Schritte nach einem der Ansprüche 1–4 umfasst.
Computerprogrammprodukt umfassend einen auf einem computerlesbaren Medium zum Ausführen der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1–4 gespeicherten Programmcode, wobei das Computerprogramm auf einer elektronischen Steuereinheit (200, 500) oder einem mit der elektronischen Steuereinheit (200, 500) verbundenen Computer (210, 500) ausgeführt wird.