DE102018132956A1

DE102018132956A1 - System und verfahren zur prüfung eines turbolader-wastegates eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102018132956A1
Application number: DE102018132956.3A
Authority: DE
Inventors: Aed M. Dudar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2019-06-27
Also published as: US20190195158A1; CN110030084A; CN110030084B; US10544747B2

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Prüfen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Beeinträchtigung eines Turbolader-Wastegates präsentiert. In einem Beispiel stellt ein Ansaugkrümmerdrucksensor eine Basis zum Bestimmen, ob Beeinträchtigung des Turbolader-Wastegates vorhanden ist oder nicht, bereit. Der per Turbolader aufgeladene Verbrennungsmotor kann in eine Rückwärtsrichtung gedreht werden, um Beeinträchtigung des Wastegates zu beurteilen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft das Gebiet von Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen und insbesondere das Prüfen von Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen.
Allgemeiner Stand der Technik und Kurzdarstellung
Ein Verbrennungsmotor kann einen Turbolader beinhalten, um die Luftströmung zu dem Verbrennungsmotor zu erhöhen, wodurch Leistungsausgabe durch den Verbrennungsmotor erhöht wird. Der Turbolader verwendet Abgasenergie, um eine Turbine zu drehen und die Turbine dreht einen Verdichter über eine Welle, die die Turbine mit dem Verdichter verbindet. Die Drehzahl des Verdichters wirkt sich auf den Luftdruck in dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors aus. Wenn die Verdichterdrehzahl höher als gewünscht ist, dann kann Druck in dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors höher als gewünscht sein. Eine Möglichkeit, die Verdichterdrehzahl und den Druck in dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors zu begrenzen, ist das Installieren eines Wastegates mit dem Turbolader. Das Wastegate kann ermöglichen, dass ein Teil von Abgasen die Turbine umgeht, um die Drehzahl der Turbine und des Verdichters zu steuern. Das Wastegate kann mit einer Feder konfiguriert sein, die das Wastegate geschlossen hält, bis Druck stromaufwärts des Verdichters einen Schwellendruck übersteigt, wobei sich das Wastegate dann öffnen kann, um die Drehzahl des Verdichters und den Ansaugdruck des Verbrennungsmotors zu begrenzen oder beizubehalten. Es kann jedoch möglich sein, dass das Wastegate aufgrund von Ruß im Abgassystem des Verbrennungsmotors oder Beeinträchtigung der Komponenten des Wastegates, wie zum Beispiel der Feder, in einem offenen oder geschlossenen Zustand feststeckt. Wenn das Wastegate in einer offenen Position feststeckt, kann der Verbrennungsmotor gegebenenfalls nicht mehr so viel Leistung wie gewünscht erzeugen. Wenn das Wastegate in einer geschlossenen Position feststeckt, kann der Druck im Ansaugsystem des Verbrennungsmotors größer als gewünscht sein. Demnach kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit zur Prüfung eines Wastegates bereitzustellen. Wenn das Wastegate jedoch geprüft wird, während der Verbrennungsmotor arbeitet, kann die Leistung des Verbrennungsmotors darunter leiden oder es kann sein, dass das Fahrzeug nicht auf eine erwartete Weise funktioniert. Folglich kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit der Prüfung eines Turbolader-Wastegates bereitzustellen, ohne Fahrzeuginsassen zu stören oder den Fahrzeugbetrieb zu stören.
Der Erfinder der vorliegenden Schrift hat ein Verbrennungsmotorbetriebsverfahren entwickelt, umfassend: Empfangen von Sensordaten zu einer Steuerung und Erzeugen einer Anforderung der Prüfung eines Wastegates über die Steuerung; Bereitstellen einer Angabe von Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck, wobei der Ansaugkrümmerdruck erfasst wird, während ein Verbrennungsmotor als Reaktion auf die Anforderung der Prüfung des Wastegates in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird und in dem Verbrennungsmotor keine Luft und kein Kraftstoff verbrannt werden; und Einstellen eines Aktors als Reaktion auf die Angabe.
Indem ein Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird und Druck im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors gemessen wird, kann es möglich sein, das technische Ergebnis der Prüfung des Betriebs des Turbolader-Wastegates bereitzustellen, ohne Fahrzeuginsassen zu stören oder die Fahrzeugleistung zu beeinträchtigen. Insbesondere kann der Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung gedreht werden, wenn der Verbrennungsmotor nicht in Betrieb ist und ein Krümmerabsolutdruck-(manifold absolute pressure - MAP-)Sensor kann eine Angabe des Drucks im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors bereitstellen. Der Druck im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors kann angeben, ob das Wastegate offen oder geschlossen ist, auf Grundlage einer Menge an Zeit, die benötigt wird, bis der Druck im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors einen Schwellendruck erreicht, nachdem eine Ansaugdrossel aus einer offenen Position geschlossen ist. Wenn es länger als eine Schwellenmenge an Zeit dauert, bis der Ansaugdruck des Verbrennungsmotors den Schwellendruck erreicht, kann bestimmt werden, dass das Wastegate geschlossen ist, da das Schließen des Wastegates Luftströmung von dem Abgassystem zu dem Verbrennungsmotoreinlass einschränken kann, wenn der Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird. Wenn es weniger als die Schwellenzeit dauert, bis der Ansaugdruck des Verbrennungsmotors den Schwellendruck erreicht, kann bestimmt werden, dass sich das Wastegate in einem offenen Zustand befindet, da ein offenes Wastegate weniger einschränkend gegenüber Luft sein kann, die das Abgassystem durchläuft und in den Verbrennungsmotoreinlass läuft, wenn der Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird. Auf diese Weise kann bestimmt werden, ob ein Wastegate auf eine erwartete Weise auf Öffnungs- und Schließbefehle reagiert oder nicht.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz eine verbesserte Prüfung des Betriebs eines Turbolader-Wastegates bereitstellen. Zusätzlich kann der Ansatz den Wastegate-Betrieb mit vorhandenen Verbrennungsmotorsensoren beurteilen, sodass die Prüfung die Verbrennungsmotorkosten nicht erhöht. Ferner kann der Ansatz erreicht werden, während der Verbrennungsmotor bei niedrigeren Drehzahlen gedreht wird, da Luftströmung durch den Verbrennungsmotor erhöht sein kann, wenn der Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, im Vergleich zum Drehen des Verbrennungsmotors in eine Vorwärtsrichtung während ähnlicher Bedingungen.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Schutzumfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die oben oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Zylinders eines beispielhaften Verbrennungsmotorsystems;
2 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung zum Anschalten/Abschalten von Zylinderventilen;
3 zeigt eine beispielhafte Verbrennungsmotorbetriebsabfolge; und
4 und 5 zeigen ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors und Prüfen des Wastegate-Betriebs.

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Prüfen des Betriebs eines Turbolader-Wastegates eines Verbrennungsmotors. Der Verbrennungsmotor kann einen Turbolader wie in 1 gezeigt beinhalten. Der Verbrennungsmotor kann auch Ventilansteuerung beinhalten, bei der eine Abgasventilöffnungsdauer länger als eine Einlassventilöffnungsdauer ist, wie in 2 gezeigt. Eine Wastegate-Prüfung kann gemäß der in 3 gezeigten Abfolge durchgeführt werden. Die Wastegate-Prüfung aus 3 kann über das Verfahren durchgeführt werden, das in 4 und 5 gezeigt ist, zusammen mit dem Verbrennungsmotorsystem, das in 1 und 2 gezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Verbrennungsmotorsteuerung 12 gesteuert. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Verbrennungsmotorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen.
Der Verbrennungsmotor 10 besteht aus einem Zylinderkopf 35 und einem Zylinderblock 33, welche eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 beinhalten. Ein Kolben 36 ist darin positioniert und bewegt sich über eine Verbindung mit einer Kurbelwelle 40 hin und her. Ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 (z. B. eine elektrische Niederspannungsmaschine (betrieben mit weniger als 30 Volt)) beinhaltet eine Ritzelwelle 98 und ein Ritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 selektiv vorantreiben, damit es das Hohlrad 99 in Eingriff nimmt. Der Anlasser 96 kann direkt an der Vorderseite des Verbrennungsmotors oder der Rückseite des Verbrennungsmotors montiert sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 der Kurbelwelle 40 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Verbrennungsmotorkurbelwelle in Eingriff steht. Der Anlasser 96 kann sich in eine Vorwärtsrichtung (z. B. im Uhrzeigersinn) oder in eine Rückwärtsrichtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) drehen, indem ihm durch eine H-Brückenschaltung (nicht gezeigt) elektrische Leistung bereitgestellt wird. In anderen Beispielen kann ein integrierter Anlasser/Generator (integrated starter/generator - ISG) 111 den Verbrennungsmotor in eine Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung drehen und der ISG 111 kann direkt an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein oder über einen Riemen an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein.
Es ist gezeigt, dass die Brennkammer 30 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48 kommuniziert. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Das Einlassventil 52 kann durch die Ventilaktorvorrichtung 59 selektiv angeschaltet und abgeschaltet werden. Das Auslassventil 54 kann durch die Ventilaktorvorrichtung 58 selektiv angeschaltet und abgeschaltet werden.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist der Darstellung nach derart positioniert, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gibt proportional zu der Impulsbreite von der Steuerung 12 flüssigen Kraftstoff ab. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffleitung (nicht gezeigt) beinhaltet. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruckkraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
Zusätzlich ist gezeigt, dass der Ansaugkrümmer 44 mit einem Turboladerverdichter 162 und einem Verbrennungsmotorlufteinlass 42 kommuniziert. In anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Kompressorverdichter sein. Eine Welle 161 koppelt ein Turboladerturbinenrad 164 mechanisch an den Turboladerverdichter 162. Eine optionale elektronische Drossel 62 stellt eine Position einer Drosselklappe 64 ein, um die Luftströmung vom Verdichter 162 zum Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Der Druck in einer Ladedruckkammer 45 kann als ein Drosseleinlassdruck bezeichnet werden, da sich der Einlass der Drossel 62 innerhalb der Ladedruckkammer 45 befindet. Der Drosselauslass befindet sich im Ansaugkrümmer 44. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 derart zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, dass es sich bei der Drossel 62 um eine Einlasskanaldrossel handelt. Ein Wastegate 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, um zu ermöglichen, dass Abgase das Turbinenrad 164 selektiv umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Ein Luftfilter 43 reinigt die Luft, die in den Verbrennungsmotorlufteinlass 42 eintritt. Die Drossel 62 ist stromabwärts des Verdichters 162 in der Richtung der Luftströmung in den Verbrennungsmotor 10 positioniert.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Der Darstellung nach ist eine Breitbandlambdasonde (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor - UEGO-Sonde) 126 stromaufwärts eines Katalysators 70 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorwabenkörper beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, jeweils mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. Bei dem Katalysator 70 kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
Die Steuerung 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, Festwertspeicher 106 (z. B. nichtflüchtigen Speicher), Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Es ist gezeigt, dass die Steuerung 12 zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren empfängt, wozu Folgende gehören: Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von dem Temperatursensor 112, der an die Kühlhülse 114 gekoppelt ist; ein an ein Fahrpedal 130 gekoppelter Positionssensor 134 zum Erfassen einer durch den menschlichen Fuß 132 ausgeübten Kraft; ein an das Bremspedal 150 gekoppelter Positionssensor 154 zum Erfassen einer durch den menschlichen Fuß 132 ausgeübten Kraft, eine Messung des Verbrennungsmotorkrümmerdrucks (manifold pressure - MAP) von dem Drucksensor 122, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; eine Verbrennungsmotorposition von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Verbrennungsmotor eintretenden Luftmasse von dem Sensor 120 (z. B. Luftmassenstromsensor); und eine Messung der Drosselposition von dem Sensor 68. Der Umgebungsluftdruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Verbrennungsmotorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorher festgelegte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, anhand derer die Verbrennungsmotordrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
Verbrennungsmotordrehmomentaktoren können die Drossel 62, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66, das Zündsystem 88, das Wastegate 163, den Einlassventilaktor 59 und den Auslassventilaktor 58 beinhalten, da diese Aktoren eingestellt werden können, um das Verbrennungsmotordrehmoment zu erhöhen oder zu reduzieren. Die Verbrennungsmotordrehmomentaktoren können als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen eingestellt werden, darunter einer Position des Gaspedals 130.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder innerhalb des Verbrennungsmotors 10 üblicherweise einen Viertaktzyklus: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Arbeitstakt und Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um so das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet.
Während des Verdichtungstakts sind das Einlasstellerventil 52 und das Auslasstellerventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa die Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt.
Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich während des Ausstoßtakts das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu anzumerken, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel gezeigt ist und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 zeigt beispielhafte Ventilansteuerungen, die den Nutzen des Drehens eines Verbrennungsmotors in eine Rückwärtsrichtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) erhöhen, wenn ein Turbolader-Wastegate geprüft wird. Die Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtungen des Verbrennungsmotors sind durch Pfeile angegeben. Die Öffnungszeit des Auslassventils ist durch den Außenring 203 dargestellt. Die Öffnungszeit des Einlassventils ist durch den Innenring 201 dargestellt. Die Ventilzeitsteuerungen beziehen sich auf den oberen Totpunkt (OT) und unteren Totpunkt (UT) von Zylinderpositionen. Die Auslassventilschließzeit (Exhaust Valve Closing - EVC), wenn der Verbrennungsmotor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 210. Die Auslassventilöffnungszeit (Exhaust Valve Opening - EVO), wenn der Verbrennungsmotor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 214. Die Einlassventilschließzeit (Intake Valve Closing - IVC), wenn der Verbrennungsmotor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 216. Die Einlassventilöffnungszeit (Intake Valve Opening - IVO), wenn der Verbrennungsmotor in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist bei 212. Wenn der Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, findet EVO bei 210 statt und findet EVC bei 214 statt. IVO findet bei 216 statt und IVC findet bei 212 statt, wenn der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung gedreht wird.
Damit kann beobachtet werden, dass die Öffnungsdauer des Auslassventils länger als die Öffnungsdauer des Einlassventils ist. Ferner ist für das Drehen des Verbrennungsmotors in eine Vorwärtsrichtung IVO nahe dem OT und ist IVC weit vor dem UT. Für das Drehen des Verbrennungsmotors in die Vorwärtsrichtung ist EVO nahe dem UT und ist EVC nahe dem OT. Das Drehen des Verbrennungsmotors in die Rückwärtsrichtung ermöglicht, dass Luft von dem Abgaskrümmer eingebracht wird und zu dem Ansaugkrümmer ausgestoßen wird, sodass bei geöffnetem Auslassventil Luft in den Zylinder gezogen wird und bei geöffnetem Einlassventil aus dem Zylinder ausgestoßen wird. Aus diesen Gründen ist Luftströmung durch den Verbrennungsmotor, wenn der Verbrennungsmotor mit einer offenen Ansaugdrossel und ohne Kraftstoffzufuhr in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, größer als Luftströmung durch den Verbrennungsmotor, wenn der Verbrennungsmotor bei einer gleichen Verbrennungsmotordrehzahl mit offener Ansaugdrossel und ohne Kraftstoffzufuhr in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird. Die erhöhte Luftströmung durch den Verbrennungsmotor, während der Verbrennungsmotor bei einer ersten Drehzahl in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, ist auf die längere Öffnungsdauer des Auslassventils und der Öffnungs- und Schließzeiten des Auslassventils zurückzuführen. Die reduzierte Luftströmung durch den Verbrennungsmotor, während der Verbrennungsmotor bei der ersten Drehzahl in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, ist auf die kürzere Öffnungsdauer des Einlassventils und die Öffnungs- und Schließzeiten des Einlassventils im Vergleich zu der Öffnungsdauer des Auslassventils und den Öffnungs- und Schließzeiten des Auslassventils zurückzuführen. Daher hängt, ob Luftströmung durch einen Verbrennungsmotor, während der Verbrennungsmotor bei einer ersten Drehzahl in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, größer ist als Luftströmung durch den Verbrennungsmotor, während der Verbrennungsmotor bei der ersten Drehzahl in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, von Einlass- und Auslassventilzeitsteuerungen ab, darunter Ventilöffnungsdauern und Ventilöffnungs- und Schließdauern. Folglich stellt für einige Verbrennungsmotorkonfigurationen das Drehen eines Verbrennungsmotors in eine Vorwärtsrichtung im Vergleich zum Drehen desselben Verbrennungsmotors mit der gleichen gegebenen Drehzahl in eine Rückwärtsrichtung mehr Luftströmung durch den Verbrennungsmotor für eine gegebene Verbrennungsmotordrehzahl bereit. Andererseits können, wie gezeigt, andere Verbrennungsmotoren bei einer gegebenen Verbrennungsmotordrehzahl im Vergleich zum Drehen desselben Verbrennungsmotors mit der gleichen Drehzahl in die Vorwärtsrichtung mehr Luftströmung durch den Verbrennungsmotor bereitstellen, wenn sie in eine Rückwärtsrichtung gedreht werden. Somit kann der Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung gedreht werden, um eine gewünschte Luftströmung durch den Verbrennungsmotor bei einer geringeren Drehzahl bereitzustellen, im Vergleich zum Drehen des Verbrennungsmotors in eine Vorwärtsrichtung bei einer gleichen Drehzahl. Damit ist die Drehung des Verbrennungsmotors weniger wahrnehmbar und Energie zum Drehen des Verbrennungsmotors, um eine gewünschte Luftströmung bereitzustellen, kann reduziert werden.
Nun ist unter Bezugnahme auf 3 eine beispielhafte Wastegate-Diagnoseabfolge gezeigt. Die Betriebsabfolge aus 3 kann über das System aus 1 und 2 erzeugt werden, das Anweisungen des in 4 und 5 beschriebenen Verfahrens ausführt. Jeder in 3 gezeigte Verlauf ereignet sich zur gleichen Zeit wie die anderen Verläufe in 3 und die vertikalen Markierungen TO-T9 geben besonders relevante Zeitpunkte während der Abfolge an. In diesem Beispiel ist Luftströmung durch den Verbrennungsmotor, während der Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffverbrauch in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, größer als Luftströmung durch den Verbrennungsmotor, wenn der Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffverbrauch in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, wenn der Verbrennungsmotor bei einer gleichen Drehzahl in die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird.
Der erste Verlauf von oben in 3 stellt die Richtung der Verbrennungsmotordrehung im Zeitverlauf dar. Die vertikale Achse stellt die Richtung der Verbrennungsmotordrehung dar und die Verbrennungsmotordrehung ist in eine Vorwärtsrichtung, wenn sich die Kurve 302 auf einem höheren Niveau nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der Verbrennungsmotor dreht sich in eine Rückwärtsrichtung, wenn sich die Kurve 302 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 302 stellt die Richtung der Verbrennungsmotordrehung dar.
Der zweite Verlauf von oben in 3 stellt den Krümmerabsolutdruck (manifold absolute pressure - MAP) im Einlass eines Verbrennungsmotors im Zeitverlauf dar. Die vertikale Achse stellt den Verbrennungsmotor-MAP dar, und der Verbrennungsmotor-MAP erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die Ebene der horizontalen Achse stellt den atmosphärischen Druck dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 304 stellt den Verbrennungsmotor-MAP dar.
Der dritte Verlauf von oben aus 3 stellt die Position der Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors im Zeitverlauf dar. Die vertikale Achse stellt die Position der Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors dar und die Position der Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors öffnet sich in Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 306 stellt die Drosselposition des Verbrennungsmotors dar.
Der vierte Verlauf von oben in 3 stellt die befohlene Position des Turbolader-Wastegates im Zeitverlauf dar. Die vertikale Achse stellt die befohlene Position des Turbolader-Wastegates dar und es wird die Öffnung des Wastegates befohlen, wenn sich die Spur 308 auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Das Turbolader-Wastegate wird in eine geschlossene Position befohlen, wenn die Kurve 308 bei einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse liegt. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 308 stellt die befohlene Position des Turbolader-Wastegates dar.
Der fünfte Verlauf von oben in 3 stellt den Zustand der Anforderung der Prüfung des Turbolader-Wastegates im Zeitverlauf dar. Die vertikale Achse stellt den Zustand der Anforderung der Prüfung des Turbolader-Wastegates dar und eine Anforderung der Prüfung des Turbolader-Wastegates wird durchgesetzt, wenn sich die Spur 310 auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Prüfung des Turbolader-Wastegates wird nicht angefordert, wenn sich die Kurve 310 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 310 stellt den Zustand der Anforderung der Prüfung des Turbolader-Wastegates dar.
Der sechste Verlauf von oben in 3 stellt den Verbrennungsmotorzustand im Zeitverlauf dar. Die vertikale Achse stellt den Verbrennungsmotorzustand dar und der Verbrennungsmotor ist eingeschaltet (verbrennt z. B. Luft und Kraftstoff), wenn sich die Kurve 312 auf einem höheren Niveau nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der Verbrennungsmotor wird angehalten (z. B. nicht Luft und Kraftstoff verbrennend), wenn sich die Kurve 312 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Bei Zeitpunkt T0 ist der Verbrennungsmotor eingeschaltet und dreht sich in eine Vorwärtsrichtung. Der Verbrennungsmotor-MAP befindet sich auf einem niedrigeren Niveau, das Vakuum innerhalb des Ansaugkrümmers des Verbrennungsmotors angibt. Die Verbrennungsmotordrossel ist teilweise offen und es wird das Schließen des Turbolader-Wastegates wird befohlen. Es wird keine Prüfung des Wastegates angefordert.
Zu dem Zeitpunkt T1 wird der Verbrennungsmotor als Reaktion auf eine Bedieneranweisung (nicht gezeigt) angehalten. Der Verbrennungsmotor wird angehalten und der Verbrennungsmotor-MAP befindet sich bei atmosphärischem Druck. Die Verbrennungsmotordrossel wird geschlossen und das Wastegate bleibt geschlossen. Es wird keine Prüfung des Wastegates angefordert.
Bei Zeitpunkt T2 wird die Prüfung des Wastegates als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen angefordert. Die Prüfung des Wastegates kann in einem zuvor festgelegten Zeitraum, nachdem der Verbrennungsmotor angehalten ist und davon ausgegangen wird, dass Fahrzeuginsassen das Fahrzeug verlassen haben, angefordert werden. Ferner kann die Prüfung des Wastegates als Reaktion auf eine Strecke angefordert werden, die das Fahrzeug zurückgelegt hat oder darauf, dass Druck im Ansaugkrümmer höher oder niedriger als erwartet ist. Als Reaktion auf die Anforderung der Prüfung des Wastegates wird die Verbrennungsmotordrossel geöffnet. Außerdem wird als Reaktion auf die Anforderung der Prüfung des Wastegates das Wastegate in eine offene Position befohlen und der Verbrennungsmotor beginnt, sich in eine Rückwärtsrichtung zu drehen. Der Verbrennungsmotor-MAP erhöht sich kurz nach dem Zeitpunkt T2 als Reaktion darauf leicht, dass Luft von dem Verbrennungsmotorabgassystem in den Verbrennungsmotoreinlass strömt. Der Verbrennungsmotor beginnt damit, sich in die Rückwärtsrichtung zu drehen, ohne dass über den Anlasser oder ISG Kraftstoff zugeführt wird. Zwischen dem Zeitpunkt T2 und Zeitpunkt T2 dreht sich der Verbrennungsmotor weiterhin ohne Kraftstoffzufuhr in eine Rückwärtsrichtung. Die Zeit zwischen T2 und T3 kann lange oder kurz sein, aber sie ist ausreichend, um dem MAP zu ermöglichen, sich bei einem konstanten Wert zu stabilisieren, der von der Verbrennungsmotordrehzahl und der Ventilansteuerung abhängt.
Zum Zeitpunkt T3 wird das Schließen der Verbrennungsmotordrossel befohlen, um den Zustand des Wastegates zu beurteilen und sodass sich Druck in dem Ansaugkrümmer erhöhen kann, da Luft durch den Verbrennungsmotor gepumpt wird, während sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung dreht. Die Menge an Zeit, die für Druckanstieg zu dem finalen stabilisierten Druck und dem finalen stabilisierten Druck im Ansaugkrümmer erforderlich ist, kann den Zustand des Turbolader-Wastegates angeben. Zum Beispiel kann der Druck in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors, wenn das Wastegate offen ist und im Anschluss an den Wastegate-Befehl schneller ansteigen und er kann im Vergleich zu einem geschlossenen Wastegate einen höheren Druck erreichen. Ein offenes Wastegate ermöglicht den Verbrennungsmotorzylindern, mehr Luft aus der Atmosphäre durch das Abgassystem und an der Turbolader-Turbine vorbei in die Verbrennungsmotorzylinder zu ziehen. Folglich kann der Verbrennungsmotor mehr Luft pumpen, wenn das Wastegate offen ist. Indem eine größere Menge an Luft in den Ansaugkümmer des Verbrennungsmotors gepumpt wird, während die Drossel geschlossen ist, kann der Druck im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors schneller ansteigen und er kann im Vergleich zu einem geschlossenen Wastegate, das die Luftströmung von der Atmosphäre zu den Verbrennungsmotoren begrenzt, einen höheren Druck erreichen. Es wird weiterhin ein offener Zustand des Wastegates befohlen und der Verbrennungsmotor dreht sich weiterhin in die Rückwärtsrichtung. Die Prüfung des Wastegates bleibt durchgesetzt und der Verbrennungsmotor bleibt ausgeschaltet.
Zum Zeitpunkt T4 hat sich der Verbrennungsmotor-MAP auf 63,2 % seines finalen Wertes erhöht. Die Menge an Zeit von T3 zum Zeitpunkt T4 ist die Zeitkonstante, um den Ansaugkrümmers des Verbrennungsmotors unter Druck zu setzen, nachdem die Verbrennungsmotordrossel bei offenem Wastegate geschlossen wurde. Der Verbrennungsmotor dreht sich weiterhin in eine Rückwärtsrichtung und die Verbrennungsmotordrossel bleibt geschlossen. Es wird die Öffnung des Wastegates befohlen und die Prüfung des Wastegates wird durchgesetzt. Der Verbrennungsmotor bleibt ausgeschaltet, während er sich dreht. Wäre das Wastegate geschlossen, wenn sein Öffnen befohlen würde, dann würde sich die Zeit zwischen T3 und T4 erhöhen, um T4 nach rechts zu bewegen (z. B. zu einem Zeitpunkt später in der Zukunft). Ferner kann, wenn das Wastegate geschlossen wäre, wenn sein Öffnen befohlen würde, der finale Verbrennungsmotoransaugdruck niedriger sein als wenn das Wastegate unter ansonsten gleichen Bedingungen offen wäre. Zwischen dem Zeitpunkt T4 und T5 stabilisiert sich der Verbrennungsmotor-MAP auf einen konstanten Wert und der Verbrennungsmotor dreht sich weiter in eine Rückwärtsrichtung, während dem Verbrennungsmotor kein Kraftstoff zugeführt wird. Die Verbrennungsmotordrossel bleibt geschlossen und das Öffnen des Wastegates wird weiterhin befohlen. Eine kleine Menge an Luft kann die Verbrennungsmotordrossel durchlaufen, obwohl das Schließen der Verbrennungsmotordrossel befohlen wird.
Zum Zeitpunkt T5 wird das Öffnen der Verbrennungsmotordrossel befohlen und der Verbrennungsmotor-MAP wird als Reaktion darauf reduziert, dass die Strömungseinschränkung in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors reduziert ist. Der Verbrennungsmotor dreht sich weiterhin ohne Kraftstoff in eine Rückwärtsrichtung. Es wird weiterhin das Öffnen des Wastegates befohlen und die Anforderung der Prüfung des Wastegates bleibt aktiviert. Es wird weiterhin die Ausschaltung des Verbrennungsmotors befohlen.
Zum Zeitpunkt t6 wird das Schließen des Turbolader-Wastegates befohlen, um zu bestätigen, dass das Wastegate dem Schließbefehl folgt. Der Verbrennungsmotor-MAP wird um eine kleine Menge reduziert, da Luftströmung durch den Verbrennungsmotor durch Schließen des Wastegates reduziert wird. Der Verbrennungsmotor dreht sich weiterhin ohne Kraftstoffzufuhr in die Rückwärtsrichtung und die Verbrennungsmotordrossel bleibt offen. Die Prüfung des Wastegates bleibt durchgesetzt und der Verbrennungsmotor bleibt ausgeschaltet.
Zum Zeitpunkt T7 wird das Schließen der Verbrennungsmotordrossel befohlen, um den Zustand des Wastegates zu bewerten und sodass sich Druck in dem Ansaugkrümmer erhöhen kann, da Luft durch den Verbrennungsmotor gepumpt wird, während sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung dreht. Es kann eine geringere Menge an Luft durch den Verbrennungsmotor gepumpt werden, wenn das Wastegate in die geschlossene Position befohlen wird, im Vergleich dazu, wenn das Öffnen des Wastegates befohlen wird, wenn der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung gedreht wird. Die Menge an Zeit, die erforderlich ist, damit der Druck im Ansaugkrümmer auf den finalen stabilisierten Druck steigt, kann sich erhöhen, da das Wastegate in die geschlossene Position geht und Luftströmung aus der Atmosphäre durch den Turbolader und in den Verbrennungsmotor beschränkt. Es wird weiterhin der geschlossene Zustand des Wastegates befohlen und der Verbrennungsmotor dreht sich weiterhin in die Rückwärtsrichtung. Die Prüfung des Wastegates bleibt durchgesetzt und der Verbrennungsmotor bleibt ausgeschaltet.
Zum Zeitpunkt T8 hat sich der Verbrennungsmotor-MAP auf 63,2 % seines finalen Wertes erhöht. Die Menge an Zeit von T7 zum Zeitpunkt T8 ist die Zeitkonstante, um den Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors unter Druck zu setzen, nachdem die Verbrennungsmotordrossel bei geschlossenem Wastegate geschlossen wurde. Der Verbrennungsmotor dreht sich weiterhin in eine Rückwärtsrichtung und die Verbrennungsmotordrossel bleibt geschlossen. Es wird die Öffnung des Wastegates befohlen und die Prüfung des Wastegates wird durchgesetzt. Der Verbrennungsmotor bleibt ausgeschaltet, während er sich dreht. Wäre das Wastegate offen, wenn sein Schließen befohlen würde, dann würde die Zeit zwischen T7 und T8 abnehmen, um T8 nach links zu bewegen (z. B. eine frühere Zeit). Ferner kann, wenn das Wastegate offen wäre, der finale MAP-Wert dann höher sein. Zwischen dem Zeitpunkt T7 und T8 stabilisiert sich der Verbrennungsmotor-MAP auf einen konstanten Wert und der Verbrennungsmotor dreht sich weiter in eine Rückwärtsrichtung, während dem Verbrennungsmotor kein Kraftstoff zugeführt wird. Die Verbrennungsmotordrossel bleibt geschlossen und das Öffnen des Wastegates wird weiterhin befohlen. Eine kleine Menge an Luft kann die Verbrennungsmotordrossel durchlaufen, obwohl das Öffnen der Verbrennungsmotordrossel befohlen wird.
Zum Zeitpunkt T9 wird die Anforderung der Prüfung des Wastegates zurückgezogen und der Verbrennungsmotor hört auf, sich in die Rückwärtsrichtung zu drehen. Der Verbrennungsmotor bleibt abgeschaltet und der Verbrennungsmotordrossel wird weiterhin befohlen, geschlossen zu bleiben. Die Verbrennungsmotor-MAP wird auf atmosphärischen Druck reduziert und dem Wastegate wird weiterhin befohlen, geschlossen zu bleiben.
Auf diese Weise kann ein Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr in eine Rückwärtsdrehung gedreht werden, um ein Turbolader-Wastegate zu prüfen. Es kann das Öffnen und Schließen des Wastegates befohlen werden, während die Verbrennungsmotordrossel geschlossen ist. Der Druck im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors kann darauf hinweisen, ob sich das Wastegate in seine befohlene Position bewegt hat oder nicht.
Nun unter Bezugnahme auf 4 und 5 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors und Bestimmen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der Beeinträchtigung eines Turbolader-Wastegates beschrieben. Das Verfahren aus 4 und 5 kann in das System aus 1 und 2 integriert werden und damit kooperieren. Ferner können zumindest Abschnitte des Verfahrens aus 4 und 5 als ausführbare Anweisungen integriert sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, während andere Abschnitte des Verfahrens über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der physischen Welt umwandelt. Die hier beschriebene Verbrennungsmotorsteuerung beinhaltet auch Anweisungen zum Betreiben des Verbrennungsmotors unter den hier beschriebenen Bedingungen.
Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen. Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen können anhand von Daten bestimmt werden, die über Sensoren und Aktoren, die an die Steuerung gekoppelt sind, von der Steuerung empfangen werden. Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen können unter anderem Verbrennungsmotorbetriebszustand, Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotorlast, Verbrennungsmotortemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit, Position des Wastegates, Verbrennungsmotor-MAP und Richtung von Verbrennungsmotordrehung beinhalten. Das Verfahren 400 geht zu 404 über, nachdem die Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen bestimmt wurden.
Bei 404 beurteilt das Verfahren 400, ob eine Prüfung des Turbolader-Wastegates erwünscht ist oder nicht. In einem Beispiel kann die Prüfung des Turbolader-Wastegates erwünscht sein, nachdem sich ein Fahrzeug über eine zuvor festgelegte Strecke bewegt, nachdem Fahrzeuginsassen ein Fahrzeug verlassen haben, wenn ein Fahrzeug entfernt gestartet wird, oder wenn das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist und Fahrerbedarf gering genug ist, um den Verbrennungsmotorbetrieb zu beenden. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass Prüfung des Turbolader-Wastegates erwünscht ist, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 406 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 450 über.
Bei 450 betreibt das Verfahren 400 den Verbrennungsmotor gemäß dem neuesten Status des Turbolader-Wastegates. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass das Turbolader-Wastegate beeinträchtigt ist, dann kann ein oder können mehrere Aktoren eingestellt werden, um den Verbrennungsmotor auf Grundlage dessen zu betreiben, wie das Wastegate beeinträchtigt ist. Wenn bestimmt wird, dass das Wastegate in einem geschlossenen Zustand beeinträchtigt ist, dann kann die Verbrennungsmotordrehzahl begrenzt werden, indem die Drosselöffnungsmenge begrenzt wird und eine Menge an Kraftstoff begrenzt wird, die in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird. Ferner kann der Zündzeitpunkt von dem minimalen Zündzeitpunkt für das beste Drehmoment (MBT) als Reaktion darauf, dass das Wastegate in einem geschlossenen Zustand beeinträchtigt ist, verzögert werden. Wenn bestimmt wird, dass das Wastegate in einem offenen Zustand beeinträchtigt ist, kann das Verfahren 400 Verbrennungsmotoraktoren einstellen, um Verbrennungsmotoremissionen zu verbessern. In einem Beispiel kann die Menge an Überlappung des Einlass- und Auslassventils erhöht werden, da der Verbrennungsmotor dazu in der Lage sein kann, eine größere Menge an interner Abgasrückführung (AGR) zu tolerieren und da externe AGR aufgrund dessen, dass das Wastegate offengehalten wird, begrenzt sein kann. Zusätzlich kann der Zündzeitpunkt als Reaktion auf die Menge an interner AGR eingestellt werden. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 406 beendet das Verfahren 400 die Drehung des Verbrennungsmotors und Verbrennung in Verbrennungsmotorzylindern, wenn der Verbrennungsmotor Luft und Kraftstoff verbrennt. Das Verfahren 400 kann Verbrennung in dem Verbrennungsmotor und Drehung des Verbrennungsmotors beenden, indem damit aufgehört wird, dem Verbrennungsmotor Kraftstoff zuzuführen, indem Kraftstofffluss durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen angehalten wird. Das Verfahren 400 geht zu 408 über.
Bei 408 öffnet das Verfahren 400 die Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors vollständig (z. B. 62 aus 1). Die Verbrennungsmotordrossel wird geöffnet, um Luftströmungsbeschränkung durch den Verbrennungsmotor zu reduzieren. Das Verfahren 400 geht zu 410 über.
Bei 410 befiehlt das Verfahren 400 das Wastegate in eine offene Position. Die Steuerung 12 kann das Wastegate über ein elektrisches Signal in die offene Position befehlen. Das elektrische Signal kann das Wastegate direkt öffnen oder es kann ein Ventil öffnen, um Vakuum zu ermöglichen, dabei zu helfen, das Wastegate zu öffnen. Das Verfahren 400 geht zu 412 über.
Bei 412 dreht das Verfahren 400 die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors in eine Rückwärtsrichtung, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der sich die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dreht, wenn die Verbrennung in Verbrennungsmotorzylindern stattfindet. Der Verbrennungsmotor wird gedreht, ohne dass ihm Kraftstoff zugeführt wird und er wird über eine elektrische Maschine gedreht (z. B. einen integrierten Anlasser/Generator oder einen Niederspannungsanlasser). Indem der Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, kann Luft aus der Atmosphäre durch den Abgaskrümmer des Verbrennungsmotors, durch Verbrennungsmotorzylinder aus dem Abgaskrümmer des Verbrennungsmotors, in den Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors aus Verbrennungsmotorzylindern und dann hinaus in die Atmosphäre strömen. Anders gesagt ist die Richtung von Luftströmung durch den Verbrennungsmotor umgekehrt zu einem normalen Luftströmungsweg durch den Verbrennungsmotor, wenn der Verbrennungsmotor rückwärts gedreht wird. Ferner kann durch Drehen des Verbrennungsmotors in die Rückwärtsrichtung aufgrund längerer Auslassventilöffnungszeiten im Vergleich zu Einlassventilöffnungszeiten Luftströmung durch den Verbrennungsmotor für eine gegebene Verbrennungsmotordrehzahl erhöht werden. Daher kann der Verbrennungsmotor bei einer niedrigeren Drehzahl gedreht werden, um eine gewünschte Luftströmungsrate durch den Verbrennungsmotor zu erreichen.
Das Verfahren 400 wählt auch eine Drehzahl aus, um den Verbrennungsmotor rückwärts zu drehen. Das Verfahren 400 kann den Verbrennungsmotor bei einer ersten höheren Drehzahl in die Rückwärtsrichtung drehen, wenn der Batterieladezustand größer als ein erster Schwellenwert ist und wenn die Batterienutzungsdauer größer als ein zweiter Schwellenwert ist. Das Verfahren 400 kann den Verbrennungsmotor bei einer zweiten Drehzahl in die Rückwärtsrichtung drehen, wenn der Batterieladezustand weniger als der erste Schwellenwert ist und wenn die Batterienutzungsdauer weniger als der zweite Schwellenwert ist, wobei die zweite Drehzahl niedriger als die erste Drehzahl ist. Indem der Verbrennungsmotor bei der zweiten Drehzahl gedreht wird, kann es möglich sein, die Batterie weniger zu belasten, um die Batterielebensdauer zu erhöhen. Andererseits kann die Zeit zur Durchführung der Prüfung reduziert werden, indem der Verbrennungsmotor bei der ersten Drehzahl gedreht wird, da der Verbrennungsmotor mehr Luft pumpen kann, wenn er sich bei der ersten Drehzahl dreht, wodurch die Menge an Zeit reduziert wird, damit Druck im Ansaugkrümmer entsteht. In noch einem anderen Beispiel kann das Verfahren 400 den Verbrennungsmotor bei einer dritten höheren Drehzahl in die Rückwärtsrichtung drehen, wenn Verbrennungsmotortemperatur höher als ein dritter Schwellenwert ist. Das Verfahren 400 kann den Verbrennungsmotor bei einer vierten Drehzahl in die Rückwärtsrichtung drehen, wenn die Verbrennungsmotortemperatur weniger als der dritte Schwellenwert ist, wobei die vierte Drehzahl weniger als die dritte Drehzahl ist. Indem der Verbrennungsmotor bei der vierten Drehzahl gedreht wird, kann es möglich sein, die Batterie weniger zu erschöpfen, sodass die Prüfung immer noch bei niedrigen Temperaturen durchgeführt werden kann. Das Verfahren 400 geht zu 414 über, nachdem damit begonnen wurde, den Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung zu drehen, ohne dem Verbrennungsmotor Kraftstoff zuzuführen.
Bei 414 nimmt das Verfahren 400 Werte des Verbrennungsmotor-MAP auf oder speichert diese im Direktzugriffsspeicher der Steuerung, während der Verbrennungsmotor in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird. Die Werte des Verbrennungsmotor-MAP können die Menge an Luft reflektieren, die von dem Abgaskrümmer durch den Verbrennungsmotor zu dem Ansaugkrümmer strömt. Das Verfahren 400 geht zu 416 über.
Bei 416 schließt das Verfahren 400 die Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors (z. B. 62 aus 1) auf eine stufenartige Weise. Die Drossel wird geschlossen, sodass Luftströmung aus dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors in die Atmosphäre über den Verbrennungsmotoreinlass begrenzt oder reduziert werden kann. Indem die Drossel geschlossen wird, kann sich Druck in dem Ansaugkrümmer aufgrund dessen schließen, dass Luft aus den Verbrennungsmotorzylindern und in den Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors strömt, während sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung dreht. Das Verfahren 400 geht zu 418 über.
Bei 418 bestimmt das Verfahren 400 eine Zeitkonstante für eine Druckänderung in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors. Insbesondere bestimmt das Verfahren 400 eine Zeitkonstante zum Erhöhen von Druck in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors von einem anfänglichen Druck, als die Drossel offen war und sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung drehte, auf einen finalen Druck in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors, wenn die Drossel geschlossen ist und sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung dreht. Die Zeitkonstante kann bestimmt werden, nachdem die Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors über eine zuvor festgelegte Menge an Zeit geschlossen gewesen ist, die ermöglicht, dass sich der Druck im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors bei einem im Wesentlichen konstanten Wert stabilisiert (z. B. + 5 % der Ablesung). In einem Beispiel kann die zuvor festgelegte Menge an Zeit bestimmt werden, indem Druck im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors beobachtet wird, während der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung gedreht wird, wobei das Wastegate offen ist und die Drossel ist und die Drossel dann geschlossen wird.
Die Zeitkonstante wird bestimmt, indem die Daten des Verbrennungsmotor-MAP verarbeitet werden, beginnend direkt, bevor die Verbrennungsmotordrossel geschlossen wird, bis der Verbrennungsmotor-MAP einen stabilisierten im Wesentlichen konstanten Wert erreicht. Die Zeitkonstante für die Krümmerdruckänderung ist die Menge an Zeit, wenn das Schließen der Drossel befohlen wird, bis der Wert des Verbrennungsmotor-MAP 63,2 % des stabilisierten im Wesentlichen konstanten Wertes erreicht, nachdem die Drossel geschlossen wurde. Der Wert der Zeitkonstanten kann auch die Position des Wastegates angeben, da die Position des Wastegates Luftströmung um den Turbolader-Verdichter herum einschränken oder ermöglichen kann, wodurch Luftströmung in den Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors von den Verbrennungsmotorzylindern reguliert wird, während sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung dreht.
Das Verfahren 400 kann auch den Wert des stabilisierten Verbrennungsmotor-MAP bestimmen, nachdem die Verbrennungsmotordrossel geschlossen ist. Der Wert des stabilisierten Verbrennungsmotor-MAP kann auch die Position des Wastegates angeben, da die Position des Wastegates Luftströmung um den Turbolader-Verdichter herum einschränken oder ermöglichen kann. Das Verfahren 400 geht zu 420 über.
Bei 420 beurteilt das Verfahren 400, ob die bei 418 bestimmte Krümmerdruckzeitkonstante größer als (G.A.) eine Schwellenzeit ist oder alternativ, ob der stabilisierte Verbrennungsmotor-MAP-Druck in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors weniger als ein Schwellendruck ist. Die Schwellenzeit und der Schwellendruck können empirisch bestimmt werden, indem der Verbrennungsmotor mit offenem Wastegate und offener Verbrennungsmotordrossel in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, die Verbrennungsmotordrossel dann geschlossen wird und der Fortschritt des Verbrennungsmotor-MAP beobachtet wird. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass die Zeitkonstante des Drucks im Ansaugkrümmer größer als die Schwellenzeit ist oder wenn der stabilisierte Verbrennungsmotor-MAP-Druck weniger als der Schwellendruck ist, kann das Wastegate in einer geschlossenen Position sein, wenn es in eine offene Position befohlen wird. Die Zeitkonstante des Drucks im Ansaugkrümmer kann sich aufgrund von geringerer Strömung an Luft durch den Verbrennungsmotor aufgrund des geschlossenen Wastegates erhöhen. Ebenso kann der Wert des stabilisierten Verbrennungsmotor-MAP nach dem Schließen der Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors niedriger sein, da die Menge an Luftströmung in den Ansaugkrümmer näher an der Menge an Luft sein kann, die aus dem Ansaugkrümmer strömt. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass die Zeitkonstante des Drucks im Ansaugkrümmer größer als die Schwellenzeit ist oder wenn alternativ der stabilisierte Verbrennungsmotor-MAP-Druck weniger als der Schwellendruck ist, geht das Verfahren 400 zu 460 über. Andernfalls geht das Verfahren 400 zu 422 über.
Bei 460 gibt das Verfahren 400 Beeinträchtigung des Wastegates in dem geschlossenen Zustand an. Das Verfahren 400 kann Beeinträchtigung des Wastegates angeben, indem eine Nachricht an einer Mensch-/Maschine-Schnittstelle angezeigt wird oder indem eine Lampe beleuchtet wird. Das Verfahren 400 kann auch die Verbrennungsmotordrehzahl begrenzen, indem die Drosselöffnungsmenge begrenzt wird und/oder die Menge an Kraftstoff begrenzt wird, die in den Verbrennungsmotor eingespritzt werden kann. Ferner kann der Zündzeitpunkt von dem minimalen Zündzeitpunkt für das beste Drehmoment (MBT) als Reaktion darauf, dass das Wastegate in einem geschlossenen Zustand beeinträchtigt ist, verzögert werden. Auf diese Arten können höhere Boost-Drücke und Drücke im Einlass des Verbrennungsmotors vermieden werden. Das Verfahren 400 geht zu 462 über.
Bei 462 hört das Verfahren 400 damit auf, den Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung zu drehen. Ferner hört das Verfahren 400 damit auf, den Sensor abzutasten und Werte des Verbrennungsmotor-MAP in Speicher zu speichern. Das Verfahren 400 kann das Ausschalten des ISG oder Verbrennungsmotoranlassers befehlen. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 422 öffnet das Verfahren 400 die Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors vollständig (z. B. 62 aus 1). Die Verbrennungsmotordrossel wird geöffnet, um Luftströmungsbeschränkung durch den Verbrennungsmotor zu reduzieren. Das Verfahren 400 geht zu 424 über.
Bei 424 befiehlt das Verfahren 400 das Wastegate in eine geschlossene Position. Die Steuerung 12 kann das Wastegate über ein elektrisches Signal in die geschlossene Position befehlen. Das elektrische Signal kann das Wastegate direkt schließen oder es kann ein Ventil schließen, um einer Feder zu ermöglichen, das Wastegate zurück in eine geschlossene Position zu bringen. Das Verfahren 400 geht zu 426 über.
Bei 426 schließt das Verfahren 400 die Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors (z. B. 62 aus 1) auf eine stufenartige Weise. Die Drossel wird geschlossen, sodass Luftströmung aus dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors in die Atmosphäre über den Verbrennungsmotoreinlass begrenzt oder reduziert werden kann. Indem die Drossel geschlossen wird, kann sich Druck in dem Ansaugkrümmer aufgrund dessen schließen, dass Luft aus den Verbrennungsmotorzylindern und in den Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors strömt, während sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung dreht. Das Verfahren speichert auch weiterhin Werte des Verbrennungsmotor-MAP in Speicher der Steuerung, was bei 414 begann. Das Verfahren 400 geht zu 428 über.
Bei 428 bestimmt das Verfahren 400 eine Zeitkonstante für eine Druckänderung in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors. Konkret bestimmt das Verfahren 400 eine Zeitkonstante zum Erhöhen von Druck in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors von einem anfänglichen Druck, als die Drossel offen war und sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung drehte, auf einen finalen Druck in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors, wenn die Drossel geschlossen ist und sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung dreht. Die Zeitkonstante kann bestimmt werden, nachdem die Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors über eine zuvor festgelegte Menge an Zeit geschlossen gewesen ist, die ermöglicht, dass sich der Druck im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors bei einem im Wesentlichen konstanten Wert stabilisiert (z. B. + 5 % der Ablesung). In einem Beispiel kann die zuvor festgelegte Menge an Zeit bestimmt werden, indem Druck im Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors beobachtet wird, während der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung gedreht wird, wobei das Wastegate offen ist und die Drossel ist und die Drossel dann geschlossen wird. Der Verbrennungsmotor dreht sich während der gesamten Prüfung bei einer konstanten Drehzahl.
Die Zeitkonstante wird bestimmt, indem die Daten des Verbrennungsmotor-MAP verarbeitet werden, beginnend direkt, bevor die Verbrennungsmotordrossel geschlossen wird, bis der Verbrennungsmotor-MAP einen stabilisierten im Wesentlichen konstanten Wert erreicht. Die Zeitkonstante für die Krümmerdruckänderung ist die Menge an Zeit, wenn das Schließen der Drossel befohlen wird, bis der Wert des Verbrennungsmotor-MAP 63,2 % des stabilisierten im Wesentlichen konstanten Wertes erreicht, nachdem die Drossel geschlossen wurde. Der Wert der Zeitkonstanten kann auch die Position des Wastegates angeben, da die Position des Wastegates Luftströmung um den Turbolader-Verdichter herum einschränken oder ermöglichen kann, wodurch Luftströmung in den Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors von den Verbrennungsmotorzylindern reguliert wird, während sich der Verbrennungsmotor in die Rückwärtsrichtung dreht.
Das Verfahren 400 kann auch den Wert des stabilisierten Verbrennungsmotor-MAP bestimmen, nachdem die Verbrennungsmotordrossel geschlossen ist. Der Wert des stabilisierten Verbrennungsmotor-MAP kann auch die Position des Wastegates angeben, da die Position des Wastegates Luftströmung um den Turbolader-Verdichter herum einschränken oder ermöglichen kann. Das Verfahren 400 geht zu 430 über.
Bei 430 beurteilt das Verfahren 400, ob die bei 428 bestimmte Krümmerdruckzeitkonstante weniger als eine Schwellenzeit ist oder alternativ, ob der stabilisierte Verbrennungsmotor-MAP-Druck in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors größer als ein Schwellendruck ist. Die Schwellenzeit und der Schwellendruck können empirisch bestimmt werden, indem der Verbrennungsmotor mit geschlossenem Wastegaste und offener Verbrennungsmotordrossel in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird, die Verbrennungsmotordrossel dann geschlossen wird und der Fortschritt des Verbrennungsmotor-MAP beobachtet wird. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass die Zeitkonstante des Drucks im Ansaugkrümmer weniger als die Schwellenzeit ist oder wenn der stabilisierte Verbrennungsmotor-MAP-Druck größer als der Schwellendruck ist, kann das Wastegate in einer offenen Position sein, wenn es in eine geschlossene Position befohlen wird. Die Zeitkonstante des Drucks im Ansaugkrümmer kann aufgrund von höherer Strömung an Luft durch den Verbrennungsmotor aufgrund des offenen Wastegates abnehmen. Ebenso kann der Wert des stabilisierten Verbrennungsmotor-MAP nach dem Schließen der Ansaugdrossel des Verbrennungsmotors höher sein, da die Menge an Luftströmung in den Ansaugkrümmer größer als die Menge an Luft sein kann, die aus dem Ansaugkrümmer strömt, bis sich Strömung durch die Drossel stabilisiert. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass die Zeitkonstante des Drucks im Ansaugkrümmer weniger als die Schwellenzeit ist oder wenn alternativ der stabilisierte Verbrennungsmotor-MAP-Druck größer als der Schwellendruck ist, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 440 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 432 über.
Bei 440 gibt das Verfahren 400 Beeinträchtigung des Wastegates in dem offenen Zustand an. Das Verfahren 400 kann Beeinträchtigung des Wastegates angeben, indem eine Nachricht an einer Mensch-/Maschine-Schnittstelle angezeigt wird oder indem eine Lampe beleuchtet wird. Das Verfahren 400 kann auch Verbrennungsmotoraktoren einstellen, um Verbrennungsmotoremissionen zu verbessern, während das Wastegate offen ist. Ferner kann der Zündzeitpunkt in Richtung des minimalen Zündzeitpunkts für das beste Drehmoment (MBT) als Reaktion darauf, dass das Wastegate in einem geschlossenen Zustand beeinträchtigt ist, vorgeschoben werden. Auf diese Arten können niedrigere Boost-Drücke und Verbrennungsmotoremissionen kompensiert werden. Das Verfahren 400 geht zu 434 über.
Bei 434 beendet das Verfahren 400 das Drehen des Verbrennungsmotors, indem die Abschaltung des ISG oder Anlassers befohlen wird. Ferner hört das Verfahren 400 damit auf, den Verbrennungsmotor-MAP abzutasten und Werte des Verbrennungsmotor-MAP in Speicher der Steuerung zu speichern. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Auf diese Weise kann ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Wastegates bestimmt werden. Wenn Beeinträchtigung des Wastegates bestimmt wird, dann kann der Betrieb des Verbrennungsmotors über einen Verbrennungsmotoraktor eingestellt werden, um Beeinträchtigung des Wastegates zu kompensieren.
Somit stellt das Verfahren aus 4 und 5 ein Verbrennungsmotorbetriebsverfahren bereit, umfassend: Empfangen von Sensordaten zu einer Steuerung und Erzeugen einer Anforderung der Prüfung eines Wastegates über die Steuerung; Bereitstellen einer Angabe von Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck, wobei der Ansaugkrümmerdruck erfasst wird, während ein Verbrennungsmotor als Reaktion auf die Anforderung der Prüfung des Wastegates in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird und in dem Verbrennungsmotor keine Luft und kein Kraftstoff verbrannt werden; und Einstellen eines Aktors als Reaktion auf die Angabe. Das Verfahren beinhaltet, dass der Aktor eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Ansaugdrossel oder ein Zündsystem ist, und ferner umfassend: Drehen des Verbrennungsmotors in eine Vorwärtsrichtung, während Luft und Kraftstoff in dem Verbrennungsmotor verbrannt werden. Das Verfahren beinhaltet, dass der Verbrennungsmotor über einen Anlassermotor oder einen integrierten Anlasser/Generator in die Rückwärtsrichtung gedreht wird. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen einer Position einer Ansaugdrossel als Reaktion auf die Anforderung der Prüfung des Wastegates. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen der Position der Ansaugdrossel das Öffnen der Drossel aus einer geschlossenen Position und Schließen der Drossel nach dem Öffnen der Drossel beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner das Aufzeichnen von Ausgabe eines Ansaugkrümmerdrucksensors in Speicher von einer Zeit vor dem Schließen der Drossel zu einer zuvor festgelegten Zeit nach dem Schließen der Drossel. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen einer Zeitkonstante für die Änderung des Ansaugkrümmerdrucks von einem ersten Druck zu einem zweiten Druck, wobei der erste Druck ein Druck in dem Ansaugkrümmer unmittelbar vor dem Schließen der Drossel ist und der zweite Druck ein Druck in dem Ansaugkrümmer zu einer zuvor festgelegten Menge an Zeit nach dem Schließen der Drossel ist. Das Verfahren beinhaltet, dass ein Wastegate offen ist, während die Drossel geschlossen wird.
Das Verfahren aus 4 und 5 stellt auch ein Verbrennungsmotorbetriebsverfahren bereit, umfassend: Empfangen von Sensordaten zu einer Steuerung und Erzeugen einer Anforderung der Prüfung eines Wastegates über die Steuerung; Drehen eines Verbrennungsmotors in eine Rückwärtsrichtung mit einer offenen Ansaugdrossel, während in dem Verbrennungsmotor keine Luft und kein Kraftstoff verbrannt werden, als Reaktion auf eine Anforderung der Prüfung des Wastegates; Bereitstellen einer Angabe von Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck nach dem erstmaligen Schließen der Ansaugdrossel seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates; und Einstellen eines Aktors als Reaktion auf die Angabe. Das Verfahren beinhaltet, dass das Bereitstellen der Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck nach dem Schließen der Ansaugdrossel das Bestimmen einer Zeitkonstante für den Anstieg des Ansaugkrümmerdrucks beinhaltet, und wobei die Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf einem Wert der Zeitkonstanten basiert. Das Verfahren beinhaltet, dass das Bereitstellen der Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck nach dem erstmaligen Schließen der Ansaugdrossel seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates das Bestimmen eines Ansaugkrümmerdrucks nach dem erstmaligen Schließen der Ansaugdrossel seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates beinhaltet, und wobei die Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf einem Wert des Ansaugkrümmerdrucks basiert.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das Öffnen der Ansaugdrossel nach dem erstmaligen Schließen der Ansaugdrossel seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates und dann das Schließen der Ansaugdrossel ein zweites Mal. Das Verfahren beinhaltet, dass ein Wastegate offen ist, wenn die Ansaugdrossel ein erstes Mal seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates geschlossen wird. Das Verfahren beinhaltet, dass das Wastegate geschlossen ist, wenn die Ansaugdrossel das zweite Mal geschlossen wird. Das Verfahren beinhaltet, dass der Verbrennungsmotor über einen integrierten Anlasser/Generator in die Rückwärtsrichtung gedreht wird.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Auslegungen und Verfahren beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die oben ausgeführte Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Auslegungen und sonstige hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen, wobei sie zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verbrennungsmotorbetriebsverfahren das Bereitstellen einer Angabe von Beeinträchtigung eines Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck, wobei der Ansaugkrümmerdruck erfasst wird, während ein Verbrennungsmotor als Reaktion auf die Anforderung der Prüfung des Wastegates in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird und in dem Verbrennungsmotor keine Luft und kein Kraftstoff verbrannt werden; und das Einstellen eines Aktors als Reaktion auf die Angabe.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Aktor eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Ansaugdrossel oder ein Zündsystem, und ferner bereitgestellt durch: Drehen des Verbrennungsmotors in eine Vorwärtsrichtung, während Luft und Kraftstoff in dem Verbrennungsmotor verbrannt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor über eine elektrische Maschine in die Rückwärtsrichtung gedreht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch das Einstellen einer Position einer Ansaugdrossel als Reaktion auf die Anforderung der Prüfung des Wastegates gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Position der Ansaugdrossel das Öffnen der Drossel aus einer geschlossenen Position und Schließen der Drossel nach dem Öffnen der Drossel.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch das Aufzeichnen von Ausgabe eines Ansaugkrümmerdrucksensors in Speicher von einer Zeit vor dem Schließen der Drossel zu einer zuvor festgelegten Zeit nach dem Schließen der Drossel gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch das Bestimmen einer Zeitkonstante für die Änderung des Ansaugkrümmerdrucks von einem ersten Druck zu einem zweiten Druck gekennzeichnet, wobei der erste Druck ein Druck in dem Ansaugkrümmer unmittelbar vor dem Schließen der Drossel ist und der zweite Druck ein Druck in dem Ansaugkrümmer zu einer zuvor festgelegten Menge an Zeit nach dem Schließen der Drossel ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Wastegate offen, während die Drossel geschlossen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotorbetriebsverfahren durch Folgendes bereitgestellt: Drehen eines Verbrennungsmotors in eine Rückwärtsrichtung mit einer offenen Ansaugdrossel, während in dem Verbrennungsmotor keine Luft und kein Kraftstoff verbrannt werden, als Reaktion auf eine Anforderung der Prüfung des Wastegates; Bereitstellen einer Angabe von Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck nach dem erstmaligen Schließen der Ansaugdrossel seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates; und Einstellen eines Aktors als Reaktion auf die Angabe.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck nach dem Schließen der Ansaugdrossel das Bestimmen einer Zeitkonstante für den Anstieg des Ansaugkrümmerdrucks beinhaltet, und wobei die Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf einem Wert der Zeitkonstanten basiert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck nach dem erstmaligen Schließen der Ansaugdrossel seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates das Bestimmen eines Ansaugkrümmerdrucks nach dem erstmaligen Schließen der Ansaugdrossel seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates beinhaltet, und wobei die Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf einem Wert des Ansaugkrümmerdrucks basiert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch das Öffnen der Ansaugdrossel nach dem erstmaligen Schließen der Ansaugdrossel seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates und dann das Schließen der Ansaugdrossel ein zweites Mal gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Wastegate offen, wenn die Ansaugdrossel ein erstes Mal seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates geschlossen wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Wastegate geschlossen, wenn die Ansaugdrossel das zweite Mal geschlossen wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor über einen integrierten Anlasser/Generator in die Rückwärtsrichtung gedreht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotorsystem bereitgestellt, aufweisen: einen Verbrennungsmotor; eine elektrische Maschine; und eine Steuerung, beinhaltend ausführbare Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, die die Steuerung dazu veranlassen, den Verbrennungsmotor im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, wobei der Verbrennungsmotor im Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn der Verbrennungsmotor Luft und Kraftstoff verbrennt und der Verbrennungsmotor gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn der Verbrennungsmotor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt und während eine Anforderung einer Prüfung eines Wastegates beurteilt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzliche Anweisungen zum Bestimmen einer Zeitkonstante für die Erhöhung des Ansaugkrümmerdrucks aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzliche Anweisungen zum Einstellen eines Verbrennungsmotoraktors als Reaktion auf eine Angabe von Beeinträchtigung des Wastegates aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzliche Anweisungen zum Aufzeichnen von Ansaugkrümmerdruck in Speicher der Steuerung, während der Verbrennungsmotor gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzliche Anweisungen zum Drehen des Verbrennungsmotors gegen den Uhrzeigersinn, wenn sich keine Insassen innerhalb eines Fahrzeugs befinden, aufweist.

Claims

Verbrennungsmotorbetriebsverfahren, umfassend: Bereitstellen einer Angabe von Beeinträchtigung eines Wastegates auf Grundlage von Ansaugkrümmerdruck, wobei der Ansaugkrümmerdruck erfasst wird, während ein Verbrennungsmotor als Reaktion auf die Anforderung der Prüfung eines Wastegates in eine Rückwärtsrichtung gedreht wird und in dem Verbrennungsmotor keine Luft und kein Kraftstoff verbrannt werden; und Einstellen eines Aktors als Reaktion auf die Angabe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktor eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Ansaugdrossel oder ein Zündsystem ist, und ferner umfassend: Drehen des Verbrennungsmotors in eine Vorwärtsrichtung, während Luft und Kraftstoff in dem Verbrennungsmotor verbrannt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor über eine elektrische Maschine in die Rückwärtsrichtung gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Einstellen einer Position einer Ansaugdrossel als Reaktion auf die Anforderung der Prüfung des Wastegates.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Einstellen der Position der Ansaugdrossel das Öffnen der Drossel aus einer geschlossenen Position und Schließen der Drossel nach dem Öffnen der Drossel beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend das Aufzeichnen von Ausgabe eines Ansaugkrümmerdrucksensors in Speicher von einer Zeit vor dem Schließen der Drossel zu einer zuvor festgelegten Zeit nach dem Schließen der Drossel.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend das Bestimmen einer Zeitkonstante für die Änderung des Ansaugkrümmerdrucks von einem ersten Druck zu einem zweiten Druck, wobei der erste Druck ein Druck in dem Ansaugkrümmer unmittelbar vor dem Schließen der Drossel ist und der zweite Druck ein Druck in dem Ansaugkrümmer zu einer zuvor festgelegten Menge an Zeit nach dem Schließen der Drossel ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Wastegate offen ist, während die Drossel geschlossen wird.
Verbrennungsmotorbetriebsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Drehen des Verbrennungsmotors in die Rückwärtsrichtung mit einer offenen Ansaugdrossel als Reaktion auf eine Anforderung der Prüfung eines Wastegates; und Bereitstellen der Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage des Ansaugkrümmerdrucks nach dem erstmaligen Schließen der Ansaugdrossel seit der Anforderung der Prüfung des Wastegates.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Bereitstellen der Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf Grundlage des Ansaugkrümmerdrucks nach dem Schließen der Ansaugdrossel das Bestimmen einer Zeitkonstante für den Anstieg des Ansaugkrümmerdrucks beinhaltet, und wobei die Angabe der Beeinträchtigung des Wastegates auf einem Wert der Zeitkonstanten basiert.
Verbrennungsmotorsystem, umfassend: einen Verbrennungsmotor; eine elektrische Maschine; und eine Steuerung, beinhaltend ausführbare Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, die die Steuerung dazu veranlassen, den Verbrennungsmotor im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, wobei der Verbrennungsmotor im Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn der Verbrennungsmotor Luft und Kraftstoff verbrennt und der Verbrennungsmotor gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn der Verbrennungsmotor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt und während eine Anforderung einer Prüfung eines Wastegates beurteilt wird.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Bestimmen einer Zeitkonstanten für die Erhöhung des Ansaugkrümmerdrucks.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Einstellen eines Verbrennungsmotoraktors als Reaktion auf eine Angabe von Beeinträchtigung des Wastegates.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Aufzeichnen von Ansaugkrümmerdruck in Speicher der Steuerung, während der Verbrennungsmotor gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 14, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Drehen des Verbrennungsmotors gegen den Uhrzeigersinn, wenn sich keine Insassen innerhalb eines Fahrzeugs befinden.