DE102016102184A1 - Motoraufarbeitung unter Verwendung ionisierter Luft - Google Patents

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Abstract

Verfahren und Systeme werden bereitgestellt zum Aufarbeiten einer Kraftmaschine unter Verwendung ionisierter Luft. Während eines Servicemodus kann ein Servicetechniker ionisierte Luft aus einer externen Quelle ionisierter Luft über das Kraftmaschineneinlasssystem in einen Kraftmaschinenzylinder einströmenlassen. Gleichzeitig kann der Servicetechniker ein Servicewerkzeug mit einem Fahrzeugdiagnoseanschluss verbinden, um eine Bedienereingabe weiterzugeben, wobei die Eingabe einem Fahrzeugsteuersystem gestattet, die Kraftmaschine zu drehen und Kraftmaschinendrosselklappen und -nocken anzupassen.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Anwendung betrifft Verfahren und Systeme zum Aufarbeiten einer Kraftmaschine unter Verwendung eines Systems, das einer Kraftmaschine ionisierte Luft zuführt.
  • Hintergrund und Kurzfassung
  • Kraftmaschinenkomponenten (wie etwa Zylinder und Ventile) können sich mit der Zeit auf verschiedene Art und Weise verschlechtern. Zum Beispiel können verschlammte Drosselklappengehäuse den Luftstrom begrenzen. Ein anderes Beispiel ist, dass Rußablagerungen auf Zündkerzen die Klopfbegrenzung erhöhen, und eine Rußanhäufung auf Partikelfiltern die Kraftmaschinenleistung aufgrund eines erhöhten Gegendrucks verschlechtern kann. Kraftmaschinensteuerungen können zwar dazu eingerichtet sein, den Kraftmaschinenbetrieb auf Basis des sich verändernden Bereichs der Komponentenleistungen anzupassen, aber der Bereich, der ausgeglichen werden kann, kann ziemlich schmal sein. Sogar innerhalb dieses Bereiches ist es möglich, dass es nur eine begrenzte Anzahl von Anpassungen gibt, die durchgeführt werden können. Infolgedessen kann entweder eine umfangreiche Reinigung oder von Zeit zu Zeit ein Austausch von Kraftmaschinenkomponenten erforderlich sein, um eine akzeptable Kraftmaschinenleistung für eine längere Zeitdauer aufrechtzuerhalten. Dies kann jedoch inakzeptable Kosten zum Fahrzeugbetrieb hinzufügen, zusätzlich zu Garantieproblemen. Insgesamt kann die Zufriedenheit eines Kunden mit seinem Fahrzeug reduziert werden.
  • Die Erfinder haben hier erkannt, dass ionisierte Luft vorteilhaft verwendet werden kann, um eine Verschlechterung der Komponenten der Kraftmaschine zu reduzieren. Insbesondere kann ein Servicetechniker dazu in der Lage sein, einen ionenreichen Luftstrom durch das Lufteinspritzsystem einer Kraftmaschine zu senden, um organische Stoffe aus dem Kraftmaschinensystem zu oxidieren und zu beseitigen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren zur Reduzierung der Verschlechterung der Komponenten der Kraftmaschine: das Einführen ionisierter Luft in einen Kraftmaschinenzylinder, während die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt gedreht wird; und das Oxidieren organischer Stoffe im Zylinder unter Verwendung der eingeführten ionisierten Luft. Auf diese Weise kann die Verschlechterung der Leistung der Kraftmaschine aufgrund von Anhäufung von Ruß und Schlamm auf verschiedenen Komponenten reduziert werden.
  • Zum Beispiel kann ein Servicetechniker, unter Bedingungen ohne Verbrennung, eine externe Quelle ionisierter Luft an einen Kraftmaschineneinlass, genauer an eine Lufteinlassdrosselklappe oder an ein Lufteinlasssystem, koppeln. Ionisierte Luft kann dann aus der Luftquelle durch den Kraftmaschineneinlass zu Kraftmaschinenzylindern geblasen werden, in denen organische Stoffe der Zylinder (z.B. Kohlenwasserstoffe und Öl) oxidiert werden können. Die ionisierte Luft kann dann vom Zylinder zum Kraftmaschinenauslasssystem geströmt werden, wo organische Abgasstoffe (z.B. Kohlenwasserstoffe, Öl, Ruß, usw.) oxidiert werden können. Der Servicetechniker kann gleichzeitig ein Servicewerkzeug mit einem Diagnoseanschluss (z.B. OBD-Anschluss) des Fahrzeugs verbinden. Wenn es mit dem Diagnoseanschluss verbunden ist, kann das Servicewerkzeug an ein Fahrzeugsteuersystem kommunizierend gekoppelt werden, wodurch eine durch das Servicewerkzeug empfangene Bedienereingabe in Kraftmaschinenantriebsstranganweisungen weitergegeben werden kann. Zum Beispiel kann auf Basis der Bedienereingabe, während die ionisierte Luft eingeströmt wird, eine Einlassdrosselklappe vollständig geöffnet sein, ein AGR-Ventil vollständig geöffnet sein und/oder Einlassnocken und Auslassnocken können nach früh verstellt sein. Des Weiteren kann die Kraftmaschine rotiert oder gedreht werden, nicht kraftstoffversorgt, damit allen Kraftmaschinenzylindern ionisierte Luft zugeführt werden kann.
  • Auf diese Weise können Kraftmaschinenkomponenten gereinigt und auf eine kostengünstigere und einfachere Weise aufgearbeitet werden. Indem ionisierte Luft in die Kraftmaschine eingeströmt wird, können organische Stoffe wie etwa Öl, Schlamm, Kohlenwasserstoffe und Ruß oxidiert und leicht aus dem Kraftmaschinensystem entfernt werden. Durch gleichzeitiges Rotieren der Kraftmaschine, nicht kraftstoffversorgt, kann jedem Kraftmaschinenzylinder ionisierte Luft zugeführt werden, was eine vollständigere Reinigung der Kraftmaschine ermöglicht. Da es nicht erforderlich ist, die Kraftmaschinenkomponenten zum Reinigen zu demontieren, werden Kosten, Arbeit und die erforderliche Zeit zum Aufarbeiten der Kraftmaschine erheblich reduziert. Durch die Verwendung ionisierter Luft zum regelmäßigen Wiederherstellen der Kraftmaschine, kann die Kraftmaschinenleistung verbessert und die Lebensdauer der Komponenten erhöht werden. Insgesamt kann die Kraftmaschinengarantie verbessert werden.
  • Es versteht sich, dass die obige Kurzfassung vorgelegt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine wichtigen oder essentiellen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzbereich ausschließlich durch die auf die ausführliche Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnte Nachteile lösen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein beispielhaftes Hybridfahrzeugsystem.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Kraftmaschine mit innerer Verbrennung des Hybridfahrzeugsystems der 1.
  • 3 zeigt ein High-Level-Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Aufarbeiten einer Kraftmaschine unter Verwendung eines Stroms ionisierter Luft während eines Servicebetriebsmodus des Fahrzeugs.
  • 4 zeigt eine beispielhafte Kraftmaschinenreinigung unter Verwendung eines Stroms ionisierter Luft, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Verfahren und Systeme werden bereitgestellt, um eine Reparatur und Aufarbeitung eines in ein Fahrzeug gekoppelten Kraftmaschinensystems zu ermöglichen, wie etwa das System der 1–2, unter Verwendung ionisierter Luft aus einer Luftquelle außerhalb des Fahrzeugs. Ionisierte Luft kann durch einen Servicetechniker in eine Kraftmaschine durch Anschließen des Kraftmaschineneinlasssystems an die Quelle ionisierter Luft eingeströmt werden. Der Techniker kann auch ein Servicewerkzeug an den Diagnoseanschluss des Fahrzeugs koppeln, wodurch das Servicewerkzeug an ein Kraftmaschinensteuersystem gekoppelt wird. Auf Basis einer Eingabe vom Servicetechniker, die über das Servicewerkzeug empfangen wird, kann eine Kraftmaschinensteuereinrichtung konfiguriert werden, um eine Steuerroutine während eines Servicemodus der Kraftmaschine, wie etwa die Routine der 3 durchzuführen, um eine oder mehrere Kraftmaschinenkomponenten anzupassen, während die ionisierte Luft eingeströmt wird. Zum Beispiel kann der ionisierte Luftstrom von Anpassungen an Drosselklappenöffnung, AGR-Ventilöffnung und Nockenzeitsteuerung begleitet werden. Des Weiteren kann die Kraftmaschine über einen Elektromotor gedreht und mit Antriebsenergie versorgt werden, basierend auf der Eingabe des Servicetechnikers, wodurch die ionisierte Luft durch alle Kraftmaschinenzylinder zirkuliert werden kann. Im Einlass vorliegende organische Stoffe können durch die ionisierte Luft oxidiert und durch den Auslass ausgestoßen werden. Des Weiteren kann die ionisierte Luft durch den Kraftmaschinenauslass geströmt werden, damit organische Stoffe im Auslass oxidiert und ausgestoßen werden können. Ein beispielhafter Reinigungsablauf wird anhand 4 gezeigt. Auf diese Weise kann eine Motoraufarbeitung schneller und mit geringeren Kosten durchgeführt werden.
  • 1 stellt ein Hybridantriebsystem 100 für ein Fahrzeug dar. In der dargestellten Ausführungsform ist das Fahrzeug ein Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV). Das Antriebssystem 100 enthält eine Kraftmaschine mit innerer Verbrennung 10, die eine Vielzahl von Zylindern 30 aufweist. Kraftstoff kann für jeden Zylinder der Kraftmaschine 10 aus einer Kraftstoffanlage (nicht gezeigt) bereitgestellt werden, die einen oder mehrere Kraftstofftanks, eine oder mehrere Kraftstoffpumpen und Einspritzdüsen 166 enthält.
  • Eine Kraftmaschine 10 führt dem Getriebe 44 über die Drehmomenteingangswelle 18 Leistung zu. Im dargestellten Beispiel ist das Getriebe 44 ein leistungsverzweigtes Getriebe (oder Transaxle), das einen Planetenradsatz 22 und ein oder mehrere rotierende Zahnradelemente enthält. Das Getriebe 44 enthält weiter einen elektrischen Generator 24 und einen Elektromotor 26. Der elektrische Generator 24 und der Elektromotor 26 können auch als elektrische Maschinen bezeichnet, da sie jeweils als entweder Motor oder Generator arbeiten können. Drehmoment ist der Ausgang aus dem Getriebe 44 zum Antreiben von Fahrzeugtraktionsrädern 52 über eine Leistungsübertragungsradverzahnung 34, eine Drehmomentausgangswelle 19 und Differenzial- und Achsenanordnung 36.
  • Der Generator 24 ist antreibbar mit dem Elektromotor 26 so verbunden, dass sowohl der elektrische Generator 24 als auch der Elektromotor 26 jeweils unter Verwendung elektrischer Energie aus einem elektrischen Energiespeicher, hierin als Batterie 54 dargestellt, betrieben werden kann. In einigen Ausführungsformen kann eine Energieumwandlungseinrichtung, wie etwa ein Wechselrichter, zwischen die Batterie und den Motor gekoppelt werden, um den Gleichstromausgang der Batterie in einen Wechselstromausgang zur Verwendung durch den Motor umzuwandeln. In alternativen Ausführungsformen kann der Wechselrichter im Elektromotor konfiguriert sein. Aufgrund der mechanischen Eigenschaften des Planetenradsatzes kann der Generator 24 durch ein Leistungsausgangselement (auf einer Ausgangsseite) des Planetenradsatzes 22 über eine mechanische Verbindung 32 angetrieben werden, wie unten näher ausgeführt.
  • Der Elektromotor 26 kann in einem regenerativen Modus, d. h. als Generator, betrieben werden, um Energie aus einer Fahrzeugbewegung und/oder der Kraftmaschine aufzunehmen und die aufgenommene kinetische Energie in eine Energieform umzuwandeln, die für eine Speicherung in der Batterie 54 geeignet ist. Des Weiteren kann der Elektromotor 26 nach Bedarf als Motor oder Generator betrieben werden, um durch die Kraftmaschine bereitgestelltes Drehmoment zu verstärken oder aufzunehmen, wie etwa während des Übergangs zwischen verschiedenen Verbrennungsmodi (z.B. während Übergänge zwischen einem Funkenzündungsmodus und einem Verdichtungszündungsmodus) der Kraftmaschine 10.
  • Der Planetenradsatz 22 umfasst ein Hohlrad 42, ein Sonnenrad 43 und eine Planetenträgeranordnung 46. Das Hohlrad und das Sonnenrad können über den Träger miteinander gekoppelt sein. Eine erste Eingangsseite des Planetenradsatzes 22 ist mit der Kraftmaschine 10 gekoppelt, während eine zweite Eingangsseite des Planetenradsatzes 22 mit dem Generator 24 gekoppelt ist. Eine Ausgangsseite des Planetenradsatzes ist mit Fahrzeugtraktionsrädern 52 über die Leistungsübertragungsradverzahnung 34, einschließlich eines oder mehrerer kämmender Radelemente 60–68, gekoppelt. In einem Beispiel können die kämmenden Radelemente 60–68 Gangstufenräder sein, wobei die Trägeranordnung 46 Drehmoment auf die Gangstufenräder verteilen kann. Die Zahnradelemente 62, 64 und 66 sind auf einer Vorgelegewelle 17 angebracht, wobei das Zahnradelement 64 in ein elektromotorangetriebenes Zahnradelement 70 eingreift. Der Elektromotor 26 treibt das Zahnradelement 70 an, das als Drehmomenteingang für die Vorgelegewellen-Radverzahnung agiert. Auf diese Weise kann der Planetenträger 46 (und folglich die Kraftmaschine und der Generator) über ein oder mehrere Zahnradelemente an die Fahrzeugräder und den Motor gekoppelt werden. Das Hybridantriebsystem 100 kann in verschiedenen Ausführungsformen, einschließlich als Vollhybridsystem, betrieben werden, wobei das Fahrzeug durch nur die Kraftmaschine und den Generator zusammenwirkend, oder nur den Elektromotor oder eine Kombination angetrieben wird. Alternativ können auch Unterstützungs- oder Mild-Hybrid-Ausführungsformen verwendet werden, in denen die Kraftmaschine die primäre Drehmomentquelle ist und der Elektromotor unter spezifischen Bedingungen Drehmoment selektiv hinzufügt, wie etwa während eines Tip-In Ereignisses.
  • Das Antriebssystem 100 kann ferner einen Diagnoseanschluss 204 enthalten. In einem Beispiel kann der Diagnoseanschluss ein OBD-Anschluss sein. Der Diagnoseanschluss kann sich zum Beispiel im Fahrgastraum des Fahrzeugs in der Nähe des Lenkrads oder unter der Fahrzeughaube befinden. Durch Koppeln eines Servicewerkzeuges an den Diagnoseanschluss kann ein Servicetechniker einen oder mehrere Diagnosecodes erhalten, die die Ergebnisse aus einem oder mehreren Diagnosetests der verschiedenen Fahrzeugkomponenten angeben. Basierend auf den erhaltenen Diagnosecodes kann der Servicetechniker bestimmen, welche Komponenten des Fahrzeugs repariert oder ersetzt werden müssen.
  • Wie hierin anhand 3 ausgeführt, können während ausgewählter Bedingungen der Motor 26 und/oder der Generator 24 dazu verwendet werden, die Kraftmaschine 10 nicht kraftstoffversorgt zu drehen. Insbesondere während Bedingungen, in denen das Antriebssystem 100 in einem Servicemodus betrieben wird, in dem die Kraftmaschine 10 nicht verbrennt, kann der Kraftmaschine ionisierte Luft zugeführt werden, während Batterieleistung verwendet werden kann, um den Motor/Generator zu betreiben, um die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt zu drehen. Durch das nicht kraftstoffversorgte Drehen der Kraftmaschine beim Einströmen der ionisierten Luft in die Kraftmaschine kann allen Kraftmaschinenzylindern ionisierte Luft effizient zugeführt werden, was eine gründlichere Reinigung der Kraftmaschine ermöglicht. Während des Drehens kann der Servicetechniker ein Servicewerkzeug mit dem Diagnoseanschluss 204 verbinden, wodurch das Servicewerkzeug an die Steuereinrichtung 12 des Fahrzeugs gekoppelt wird. Basierend auf einer Bedienereingabe, die vom Servicetechniker über das Servicewerkzeug empfangen wird, können ein oder mehrere Fahrzeug- und Kraftmaschinensystemkomponenten angepasst werden, um den Strom ionisierter Luft in der gesamten Kraftmaschine zu verbessern. Zum Beispiel kann ein Einlassnocken vollständig nach früh verstellt werden, und eine Einlassdrosselklappe kann vollständig geöffnet werden, um den Strom ionisierter Luft zu den Zylindern zu vergrößern. Es können jedoch auch andere Anpassungen durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass obgleich das Antriebssystem als Hybridfahrzeug gezeigt ist, in alternativen Ausführungsformen das Antriebssystem auch kein Hybrid-Elektrofahrzeug sein kann, sondern ein Nicht-HEV Fahrzeug, das nur durch eine Kraftmaschine mit innerer Verbrennung angetrieben wird. In einer derartigen Ausführungsform kann der Servicetechniker das Servicewerkzeug an den Diagnoseanschluss koppeln und die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt über einen Startermotor der Kraftmaschine oder eine 12V-Batterie der Kraftmaschine drehen. Das Drehen kann über den Startermotor durchgeführt werden, falls eine Ladeeinrichtung an die 12V Batterie gekoppelt ist, damit eine Batterieerschöpfung vermieden wird. Das Hybridfahrzeug kann in einem ersten Kraftmaschine-Ein-Modus angetrieben werden, der hierin auch als „Kraftmaschinen“-Modus bezeichnet, in dem die Kraftmaschine 10 in Verbindung mit dem elektrischen Generator (der dem Planetenradsatz Reaktionsdrehmoment bereitstellt und ein Netto-Planeten-Ausgangsdrehmoment für den Antrieb erlaubt) betrieben und als primäre Drehmomentquelle verwendet wird, um die Räder 52 mit Leistung zu versorgen (der Generator kann den Rädern auch Drehmoment bereitstellen, falls er im Motormodus ist). Während des „Kraftmaschinen“-Modus kann die Kraftmaschine 10 mit Kraftstoff aus einem Kraftstofftank über die Kraftstoffeinspritzdüse 166 versorgt werden, so dass die Kraftmaschine mit Kraftstoff drehen kann, um das Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen.
  • Das Fahrzeug kann auch in einem „Unterstützungs“-Modus angetrieben werden, in dem die Kraftmaschine 10 als primäre Drehmomentquelle betrieben und verwendet wird, um die Räder 52 mit Leistung zu versorgen, und der Elektromotor wird als zusätzliche Drehmomentquelle verwendet, die in Zusammenarbeit mit der Kraftmaschine 10 agiert und das von diesem bereitgestellte Drehmoment ergänzt. Während des „Unterstützungs“-Modus wird die Kraftmaschine 10 mit Kraftstoff versorgt, damit die Kraftmaschine kraftstoffversorgt gedreht und den Fahrzeugrädern Drehmoment bereitgestellt wird.
  • In noch einem anderen Beispiel kann das Fahrzeug in einem Kraftmaschine-Aus-Modus angetrieben werden, der hierin auch als Nur-Elektro-Modus bezeichnet wird, wobei der batteriebetriebene Elektromotor 26 als einzige Drehmomentquelle zum Antreiben der Räder 52 betrieben und verwendet wird. Insofern wird während des Kraftmaschine-Aus-Modus möglicherweise kein Kraftstoff in die Kraftmaschine 10 eingespritzt, ungeachtet dessen ob die Kraftmaschine dreht oder nicht. Der "Kraftmaschine-Aus"-Modus kann zum Beispiel während des Bremsens, niedriger Drehzahlen, beim Anhalten an Ampeln, usw. verwendet werden.
  • Das Antriebssystem 100 kann ferner ein Steuersystem enthalten, das die Steuereinrichtung 12, die konfiguriert ist, um Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 zu empfangen (verschiedene Beispiele dafür werden hierin beschrieben), und das Senden von Steuersignalen zu einer Vielzahl von Aktuatoren 81 (verschiedene Beispiele dafür werden hierin beschrieben) umfasst. In einem Beispiel können die Sensoren 16 verschiedene Druck- und Temperatursensoren, einen Kraftstofffüllstandsensor, verschiedene Abgassensoren usw. umfassen. Die verschiedenen Aktuatoren können zum Beispiel den Radsatz, Zylinderkraftstoffeinspritzdüsen (nicht gezeigt), eine an den Kraftmaschineneinlasskrümmer (nicht gezeigt) gekoppelte Lufteinlassdrosselklappe, usw. umfassen. Die Steuereinrichtung 12 kann, basierend auf Instruktion oder Code, die darin programmiert sind, entsprechend einer oder mehrerer Routinen, Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten aktivieren. Eine beispielhafte Steuerroutine wird hierin mit Bezug auf 3 beschrieben.
  • 2 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Brennkammer oder eines Zylinders der Kraftmaschine 10 (aus 1) dar. Die Kraftmaschine 10 kann Steuerparameter von einem Steuersystem einschließlich der Steuereinrichtung 12 und Eingaben von einem Fahrzeugbediener 130 über eine Eingabeeinrichtung 132 empfangen. In diesem Beispiel enthält die Eingabeeinrichtung 132 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. In einem weiteren Beispiel kann eine Eingabe von dem Fahrzeugbediener bezüglich eines gewünschten Bergabfahrt-Modus empfangen werden, basierend auf einer Position der Taste 58, wie zuvor mit Bezug auf 1 besprochen. Der Zylinder (hierin auch „Brennkammer“ genannt) 30 der Kraftmaschine 10 kann Brennkammerwände 136 mit darin positioniertem Kolben 138 enthalten. Der Kolben 138 kann an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass die hin und her gehende Bewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem an mindestens ein Antriebsrad des Personenfahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Startbetrieb der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen. Zum Beispiel kann der Generator 24 und/oder Motor 26 der 1 an die Kurbelwelle gekoppelt sein, um Drehmoment für das Durchdrehen der Kraftmaschine bereitzustellen.
  • Der Zylinder 30 kann Einlassluft über eine Reihe von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 empfangen. Der Einlassluftkanal 146 kann mit anderen Zylindern der Kraftmaschine 10, zusätzlich zum Zylinder 30, kommunizieren. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere der Einlasskanäle eine Aufladeeinrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen mechanischen Lader enthalten. Zum Beispiel zeigt 2 die Kraftmaschine 10, die mit einem Turbolader konfiguriert ist, der einen Kompressor 174, der zwischen den Einlasskanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Abgasturbine 176, die entlang des Auslasskanals 148 angeordnet ist, enthält. Der Kompressor 174 kann mindestens teilweise durch die Abgasturbine 176 über eine Welle 180 mit Leistung versorgt werden, wobei die Aufladeeinrichtung als Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie etwa wenn die Kraftmaschine 10 mit einem mechanischen Lader versehen ist, kann die Abgasturbine 176 jedoch optional auch weggelassen werden, wobei der Kompressor 174 durch einen mechanischen Eingang von einem Motor oder der Kraftmaschine mit Leistung versorgt werden kann. Eine Drosselklappe 20 einschließlich einer Drosselklappen-Scheibe 164 kann entlang einem Einlasskanal der Kraftmaschine zum Variieren der Strömungsgeschwindigkeit und/oder des Drucks der den Kraftmaschinenzylindern bereitgestellten Einlassluft bereitgestellt sein. Zum Beispiel kann die Drosselklappe 20 stromabwärts des Kompressors 174 eingerichtet sein, wie in 2 gezeigt, oder kann alternativ stromaufwärts des Kompressors 174 bereitgestellt sein.
  • Der Auslasskanal 148 kann Abgase von anderen Zylindern der Kraftmaschine 10, zusätzlich zum Zylinder 30, empfangen. Der Abgassensor 128 ist stromaufwärts einer Emissionssteuereinrichtung 178 an den Abgaskanal 148 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 128 kann ausgewählt werden aus verschiedenen geeigneten Sensoren, um eine Angabe des Luft-/Kraftstoffverhältnisses der Abgase bereitzustellen, wie etwa zum Beispiel ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (ein universeller oder Weitbereichs-Abgas-Sauerstoffsensor, universal or wide-range exhaust gas oxygen), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder EGO (wie dargestellt), ein HEGO (ein beheizter EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Emissionssteuereinrichtung 178 kann ein Dreiwege-Katalysator (TWC, three way catalyst), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuereinrichtungen oder Kombinationen daraus sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Abgasrückführungskanal dazu konfiguriert sein, mindestens einen Teil des Abgases vom Auslasskanal zum Einlasskanal zurückzuführen. Ein Strom zurückgeführten Abgases (AGR) kann über ein AGR-Ventil, das an den AGR-Kanal gekoppelt ist, angepasst werden. Der AGR-Kanal kann konfiguriert sein, um eine Niederdruck-Abgasrückführung (ND-AGR) bereitzustellen, wobei das Abgas aus dem Auslasskanal stromabwärts der Turbine 176 zum Einlasskanal stromaufwärts des Kompressors 174 zirkuliert wird. Alternativ kann der AGR-Kanal konfiguriert sein, um eine Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR) bereitzustellen, wobei das Abgas aus dem Auslasskanal stromaufwärts der Turbine 176 zum Einlasskanal stromabwärts des Kompressors 174 zirkuliert wird. Ferner kann die Kraftmaschine konfiguriert sein, um ND-AGR und HD-AGR über jeweilige Kanäle und Ventile bereitzustellen.
  • Die Abgastemperatur kann durch einen oder mehrere Temperatursensoren (nicht gezeigt), die sich im Auslasskanal 148 befinden, geschätzt werden. Alternativ kann die Abgastemperatur basierend auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen wie etwa Drehzahl, Last, Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR, air fuel ratio), Zündverzug usw. abgeleitet werden. Ferner kann die Abgastemperatur durch einen oder mehrere Abgassensoren 128 berechnet werden. Es versteht sich, dass die Abgastemperatur alternativ durch jede Kombination von hierin aufgelisteten Temperaturschätzverfahren geschätzt werden kann.
  • Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile umfassen. Zum Beispiel wird Zylinder 30 mit mindestens einem Einlasstellerventil 150 und mindestens einem Auslasstellerventil 156, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders 30 befinden, gezeigt. In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10, einschließlich Zylinder 30, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders befinden, umfassen.
  • Das Einlassventil 150 kann durch die Steuereinrichtung 12 durch Nockenbetätigung über das Nockenbetätigungssystem 151 gesteuert werden. In ähnlicher Weise kann das Auslassventil 156 durch die Steuereinrichtung 12 über das Nockenbetätigungssystem 153 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 151 und 153 können jeweils einen oder mehrere Nocken umfassen und können eines oder mehrere aus einer Nockenprofil-Umschaltung (CPS, cam profile switching), variable Nockenzeitsteuerung (VCT, variable cam timing), variable Ventilzeitsteuerung (VVT, variable valve timing) und/oder variable Ventilhub(VVL, variable valve lift)-Systeme benutzen, die durch die Steuereinrichtung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch Ventilpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlass- und/oder Auslassventil durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ ein über die elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil umfassen, und ein über die Nockenbetätigung einschließlich CPS- und/oder VCT-Systeme gesteuertes Auslassventil enthalten. In noch anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktuator oder ein Betätigungssystem, oder einen variablen Ventilzeitsteuerungsaktuator oder ein Betätigungssystem gesteuert werden.
  • Der Zylinder 30 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, welches das Volumenverhältnis ist, wenn der Kolben 138 am unteren Totpunkt und oberen Totpunkt ist. Herkömmlicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 zu 10:1. In einigen Beispielen, wenn unterschiedliche Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch höher sein. Das kann zum Beispiel vorkommen, wenn hochoktanige Kraftstoffe oder Kraftstoffe mit höherer latenter Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann auch erhöht werden, falls Direkteinspritzung verwendet wird, aufgrund ihrer Wirkung auf das Klopfen.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zum Einleiten der Verbrennung umfassen. Das Zündsystem 190 kann als Reaktion auf ein Zündverstellsignal SA von der Steuereinrichtung 12 gemäß ausgewählter Betriebsmodi über eine Zündkerze 192 der Brennkammer 30 einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch auch weggelassen werden, wenn etwa die Kraftmaschine 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzung von Kraftstoff einleiten kann, wie dies bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Einspritzdüsen zum Bereitstellen eines Klopf- oder Vorzündungs-Unterdrückungsfluid konfiguriert sein. In einigen Ausführungsformen kann das Fluid ein Kraftstoff sein, wobei die Einspritzdüse auch als Kraftstoffeinspritzdüse bezeichnet wird. Als ein nicht einschränkendes Beispiel wird der Zylinder 30 einschließlich einer Kraftstoffeinspritzdüse 166 gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzdüse 166 ist direkt an den Zylinder 30 gekoppelt gezeigt, um den Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW, das über den elektronischen Treiber 168 von der Steuereinrichtung 12 empfangen wird, direkt einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 166 das bereit, was als Direkteinspritzung (hierin auch als „DE“ bezeichnet) des Kraftstoffs in den Brennzylinder 30 bekannt ist. 2 zeigt die Einspritzdüse 166 zwar als eine seitliche Einspritzdüse, aber sie kann sich auch oberhalb des Kolbens befinden, wie etwa in der Nähe der Position der Zündkerze 192. Eine solche Position kann das Mischen und die Verbrennung verbessern, wenn die Kraftmaschine mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis arbeitet, aufgrund der geringeren Flüchtigkeit von einigen Kraftstoffen auf Alkoholbasis. Alternativ kann sich die Einspritzdüse oberhalb und in der Nähe des Einlassventils befinden, um das Mischen zu verbessern.
  • Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 166 von einer Hochdruck-Kraftstoffanlage 8 einschließlich Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und eines Kraftstoffverteilerrohrs zugeführt werden. Alternativ kann der Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe bei einem niedrigeren Druck zugeführt werden, wobei in diesem Fall die Zeitsteuerung der Kraftstoff-Direkteinspritzung während des Verdichtungstakts eingeschränkter sein kann, als wenn ein Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet wird. Ferner können, auch wenn es nicht gezeigt ist, die Kraftstofftanks einen Druckmessumformer aufweisen, der der Steuereinrichtung 12 ein Signal bereitstellt. Es versteht sich, dass in einer alternativen Ausführungsform die Einspritzdüse 166 eine Einlasskanaleinspritzdüse ist, die Kraftstoff in den Einlasskanal stromaufwärts des Zylinders 30 bereitstellt.
  • Wie oben beschrieben, zeigt 2 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine. Insofern kann jeder Zylinder seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzdüse(n), Zündkerze usw. in ähnlicher Weise enthalten.
  • Kraftstofftanks in der Kraftstoffanlage 8 können Kraftstoff verschiedener Qualitäten, wie etwa unterschiedlicher Zusammensetzungen fassen. Diese Unterschiede können unterschiedlichen Alkoholgehalt, unterschiedliches Oktan, unterschiedliche Verdampfungswärme, unterschiedliche Kraftstoffmischungen und/oder Kombinationen daraus usw. umfassen.
  • Die Steuereinrichtung 12 ist in 2 als Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Ein-/Ausgabeanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, das in diesem konkreten Beispiel als ein Nur-Lese-Speicherchip 110 gezeigt ist, einen Direktzugriffsspeicher 112, einen Erhaltungsspeicher 114 und einen Datenbus umfasst. Neben den zuvor erörterten Signalen kann die Steuereinrichtung 12 von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren verschiedene Signale empfangen, die eine Messung von induziertem Luftmassenstrom (MAF, mass air flow) vom Luftmassensensor 122; eine Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT, engine coolant temperature) vom Temperatursensor 116, der mit dem Kühlmantel 118 gekoppelt ist; ein Zündungsprofilaufnehmersignal (PIP, profile ignition pickup) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einem anderen Typ), der mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; eine Drosselklappenposition (TP, throttle position) von einem Drosselklappenpositionssensor; ein Krümmerdrucksignal MAP (manifold pressure signal) vom Sensor 124, ein Zylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vom EGO-Sensor 128, und anormale Verbrennung von einem Klopfsensor umfassen. Ein Kraftmaschinendrehzahlsignal, U/MIN, kann von der Steuereinrichtung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden.
  • Das Speichermedium Nur-Lese-Speicher 110 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Instruktionen darstellen, die durch den Prozessor 106 für das Durchführen der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die angenommen aber nicht gesondert aufgeführt sind, ausführbar sind.
  • Insofern können die verschiedenen Kraftmaschinenkomponenten mit der Zeit unterschiedliche Grade und Arten der Verschlechterung erleben. Als ein Beispiel kann die Drosselklappe 20 verschlammen. Insofern können verschlammte Drosselklappengehäuse aufgrund des begrenzten Luftstroms Kraftmaschinenstartprobleme verursachen. In einem weiteren Beispiel können Kraftmaschinenventil-Ablagerungen eine verschlechterte Kraftstoffgenauigkeit bei offenem Regelkreis verursachen, was wiederum die Kraftstoffeffizienz verschlechtert. In einem noch weiteren Beispiel kann sich Kohlenstoff (z.B. Ruß) auf der Zündkerze anhäufen, was höhere Klopfbegrenzungen verursacht, die die Kraftstoffeffizienz verschlechtern. In einem noch weiteren Beispiel kann sich Ruß auf einem Auslasspartikelfilter bilden, was die Emissionen verschlechtert und den Auslassgegendruck erhöht. Auch wenn eine regelmäßige Regeneration des Filters durchgeführt werden kann, um Rußanhäufungen zu beseitigen, kann es einige Fahrzyklen geben (z.B. "Granny"-Zyklus), der zu übermäßiger Rußanhäufung führen kann, bei der Regeneration allein nicht mehr ausreicht. Des Weiteren kann bei Hybridfahrzeugen, die eine Kraftmaschine aufweisen, die mit dem Atkinson-Zyklus läuft, die Kraftmaschine kühler laufen, was zu einer schnelleren Verschmutzung der Zündkerzen führt. Die Kraftmaschine kann auch ein erhöhtes Rückschlagen aufgrund eines verspäteten Einlassventilverschlusses aufweisen, was zu mehr Drosselklappenschlamm sowie zu einer größeren Verschmutzung der stromaufwärtigen Komponenten, wie etwa eine Kohlenwasserstofffalle, führt. In Hybridfahrzeugen muss die Zuverlässigkeit des Kraftmaschinen-Pull-Up äußerst wiederholbar und robust sein. Erfolglose Pull-Ups aufgrund von Alterungsfaktoren wie verschlammte Drosselklappengehäuse und Zündkerzenverschmutzung kann die Garantie nachteilig beeinflussen und die Kundenzufriedenheit verschlechtern.
  • Einige der oben erörterten Probleme können eine Reinigung von Komponenten oder sogar einen Ersatz der Komponente erfordern, um einen akzeptablen Betrieb der Kraftmaschine für eine längere Zeitdauer beizubehalten. Des Weiteren können verschiedene hoch entwickelte Ansätze für die Kraftmaschinensteuerung verwendet werden, um die wechselnde Leistung der Komponenten anzugleichen und anzupassen. Der Bereich, der ausgeglichen werden kann, kann jedoch ziemlich klein sein. Häufig notwendige/r Reinigung oder Ersatz erhöhen die Betriebskosten und verursachen Garantieprobleme. Ferner kann die Notwendigkeit, die Kraftmaschine zu demontieren, um die Komponente zu reinigen oder zu ersetzen, zusätzliche Zeit- und Arbeitskosten verursachen, und es besteht die Gefahr, dass während der Demontage/Remontage zusätzliche Schäden entstehen.
  • Um diese Probleme zu lösen, umfasst ein erschwingliches und schnelles Verfahren zum Zurücksetzen in den optimalen Zustand der Kraftmaschine, ohne die Kraftmaschine zu demontieren, die Verwendung ionisierter Luft. Wie anhand 3 ausgeführt, kann ionisierte Luft in einen Kraftmaschinenzylinder eingeführt werden, während die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt gedreht wird, wodurch organische Stoffe im Zylinder unter Verwendung der eingeführten ionisierten Luft oxidiert und entfernt werden können. Um das zu erreichen, kann eine Quelle ionisierter Luft 202 an das Luftansaugsystem der Kraftmaschine, wie etwa an den Lufteinlasskanal 142 und/oder an die Einlassdrosselklappe 20 koppelbar sein, um den Kraftmaschinenzylindern einen Strom ionisierter Luft zuzuführen. Die Quelle ionisierter Luft kann eine externe Luftquelle sein, wie etwa ionisierte Werksluft aus einem Luftkompressor. An sich wechseln Stoffe ihren Zustand, wenn ihnen Energie zugeführt wird, insbesondere werden feste Stoffe flüssig und Flüssigkeiten werden gasförmig. Wenn einem Gas noch mehr Energie zugeführt wird, wird es ionisiert und tritt in den energiereichen Plasmazustand ein. Ein Plasma (oder ionisierte Luft) kann erzeugt werden, indem ein Gas erwärmt wird (wie etwa Umgebungsluft) oder das Gas einem starken elektromagnetischen Feld ausgesetzt wird, das mit einem Generator angewendet wird (wie etwa einem Laser- oder Mikrowellengenerator). Dies verringert oder erhöht die Anzahl der Elektronen, was positiv oder negativ geladene Teilchen oder Ionen erzeugt, und wird von der Dissoziation von molekularen Bindungen begleitet, falls vorhanden. Die Quelle ionisierter Luft kann einen Ionisator umfassen, der elektrostatisch geladene Platten verwendet, um positiv oder negativ geladene Gasionen zu produzieren (zum Beispiel N2− oder O2−) an denen organische Stoffe und Partikel anhaften, ein Effekt, der der statischen Elektrizität ähnlich ist. Zum Beispiel kann ionisierte Luft Luft enthalten, in der dem Sauerstoffgehalt eine elektrische Ladung verliehen wurde, was eine negative Ladung aufgrund des Vorliegens eines oder mehrerer Extraelektronen pro Sauerstoffmolekül oder eine positive Ladung aufgrund des Vorliegens von weniger als der normalen Anzahl von Elektronen pro Molekül umfassen kann. Es versteht sich, dass sich die ionisierte Luft (hierin auch als ionische Luft oder Plasma bezeichnet), die durch die Quelle ionisierter Luft erzeugt wird, von Ozon unterscheiden kann (das eine Sauerstoffmolekül-Dreifachbindung enthält). Der Ionisator (oder Plasmagenerator oder Quelle ionisierter Luft) kann aufgeladene elektrische Oberflächen oder Nadeln verwenden, um elektrisch geladene Luft- oder Gasionen zu erzeugen. Diese Ionen können sich an Partikel anhängen, die dann oxidiert oder elektrostatisch von einer aufgeladenen Sammelplatte angezogen werden. Der Ionisator kann ventilatorlos sein oder einen Ventilator besitzen. In einem Beispiel kann der Ionisator eine Plasmaquelle, wie etwa das „Openair“ (Handelsmarke) Plasma Surface Preparation System (hergestellt von Plasmatreat, 2541 Technology Drive, Elgin, Illinois 60124) umfassen.
  • Die Quelle ionisierter Luft 202 kann an den Einlasskanal und/oder die Drosselklappe gekoppelt werden durch ein Trennen des Reißverschlussrohres von der Drosselklappe und durch Befestigen des Schlauchs aus der Quelle ionisierter Luft an seinem Platz an der Drosselklappe. Alternativ könnte die Quelle ionisierter Luft mit dem Einlassluftfilter verbunden werden, um eine Reinigung des MAF-Sensors sicherzustellen, wenn sich ein solcher neben dem Filterkasten befindet. Während ausgewählter Bedingungen kann das Fahrzeug durch einen Servicetechniker in einen Servicemodus versetzt werden (wenn das Fahrzeug etwa zu einem Dienstleister oder Händler gebracht wird). Während des Servicemodus darf die Kraftmaschine nicht verbrennen. Ein Servicetechniker kann die Quelle 202 ionisierender Luft an den Kraftmaschinenlufteinlass oder an das Drosselklappengehäuse koppeln. Gleichzeitig kann der Servicetechniker ein Servicewerkzeug in einen Diagnoseanschluss 204 des Fahrzeugs (wie etwa einen OBD-Anschluss) einkoppeln. Durch Koppeln des Servicewerkzeuges an den Diagnoseanschluss kann das Servicewerkzeug mit dem Steuersystem des Fahrzeugs kommunizierend gekoppelt werden. Das Servicewerkzeug kann mit der Kraftmaschine und Fahrzeugsteuerungen Berührungspunkte haben, um eine oder mehrere Anpassungen durchzuführen, die den Strom und die Zuführung von ionisierter Luft zu den Kraftmaschinenzylindern verbessern. Zum Beispiel kann das Steuersystem, basierend auf der über das Servicewerkzeug empfangenen Eingabe des Servicetechnikers, das Drosselklappengehäuse öffnen (z.B. die Einlassdrosselklappe vollständig öffnen), die Einlassnocken und Auslassnocken nach Bedarf nach früh verstellen, das AGR-Ventil öffnen (z.B. das AGR-Ventil vollständig öffnen) und die Kraftmaschine ohne Kraftstoff drehen. Die Kraftmaschine kann ohne Kraftstoff über den Elektromotor oder Generator des Hybrid-Elektrofahrzeuges gedreht werden. Alternativ kann die Kraftmaschine ohne Kraftstoff über einen Startermotor einer Nichthybridfahrzeug-Kraftmaschine gedreht werden.
  • Nach Bestätigung, dass die Drosselklappe geöffnet wurde, die Nocken nach früh verstellt wurden und/oder das AGR-Ventil geöffnet wurde, kann die Quelle ionisierter Luft betrieben werden, um hochionische Luft durch die gesamte Kraftmaschine und das Abgassystem zu blasen. Der ionisierte Strom oxidiert organische Moleküle im Kraftmaschineneinlass, den Kraftmaschinenzylindern und dem Kraftmaschinenauslass. Dabei werden verschiedene Vorteile erreicht, darunter zum Beispiel: Motorablagerungen können gereinigt werden, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert, die Zündkerze kann gereinigt werden, was die Zündkerzenverschmutzung reduziert, Ventilablagerungen können gereinigt werden, was die korrekten Strömungscharakteristiken wiederherstellt, und das Drosselklappengehäuse kann gereinigt werden, was Schlammablagerungen und die mit Schlamm verbundenen Probleme beseitigt. Ferner kann Kohlenstoff von Kraftstoffeinspritzdüsen und Zylinderwänden entfernt werden, und Ruß kann vom AGR-Ventil, Kanälen und einem Auslasspartikelfilter entfernt werden.
  • Die ionisierte Luft kann für eine vordefinierte spezifische Dauer (z.B. 2 Minuten) weiter zugeführt werden. Danach kann der Prozess beendet werden, und die Ausrüstung (einschließlich der Quelle ionisierter Luft und des Servicewerkzeugs) kann weggenommen werden. Die Kraftmaschine kann dann als aufgearbeitet eingestuft werden. Eine nächste Aufarbeitung wird dann erst nach einer weiteren Fahrzeugbetrieb-Schwellengröße (z.B. weitere 100.000 Meilen) erforderlich sein.
  • Unter Bezugnahme auf 3 wird nun eine beispielhafte Routine 300 zum Durchführen eines Reinigungsvorgangs der Kraftmaschine unter Verwendung ionisierter Luft, gemäß der vorliegenden Offenbarung, beschrieben. Durch Einströmen von ionisierter Luft in die Kraftmaschine, während die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt unter Verwendung von Motordrehmoment gedreht wird und während der Strom ionisierter Luft durch die Zylinder durch Öffnung der Drosselklappe und nach früh Verstellen der Einlass-/Auslassnocken vergrößert wird, kann eine Kraftmaschinenreinigung weniger eindringend (z.B. ohne die Notwendigkeit einer Demontage) und im Wesentlichen automatisch durchgeführt werden. Des Weiteren wird die Zeit und Arbeit, die ein Techniker benötigt, reduziert.
  • Bei 302 umfasst die Routine eine Bestätigung, dass eine Anforderung für eine ionische Wiederherstellung am Fahrzeug empfangen wurde. In einem Beispiel kann die Anforderung für eine ionische Wiederherstellung von einem Servicetechniker durch das Fahrzeug empfangen werden, während das Fahrzeug in einem Schlüssel-Aus-Zustand (z.B. geparkt in einer Werkstatt) ist. Der Servicetechniker kann die Wiederherstellung unter Verwendung eines einfachen Diagnosewerkzeugs anfordern, das sich an einem Diagnoseanschluss (oder einem alternativen Ort am Aufbau des Fahrzeugs) mit dem Fahrzeug verbindet. Ferner kann die Anforderung dadurch empfangen werden, dass der Servicetechniker das Fahrzeug in einen Servicebetriebsmodus versetzt, wie etwa über eine berührungsinteraktive Anzeige auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs. Der Servicemodus kann das Fahrzeug in eine ausgewählte Kraftmaschinenbedingung ohne Verbrennung versetzen.
  • Nach dem Bestätigen der ionischen Wiederherstellungsanforderung, kann das am Diagnoseanschluss angeschlossene Servicewerkzeug bei 304 mit dem Steuersystem des Fahrzeugs kommunizierend gekoppelt werden. Insofern gestattet dies, dass eine oder mehrere Fahrzeug- und Kraftmaschinenkomponenten basierend auf der Bedienereingabe (vom Servicetechniker), die über das Servicewerkzeug empfangen wird, gesteuert und angepasst werden können.
  • Bei 306 umfasst die Routine das Drehen der nicht kraftstoffversorgten Kraftmaschine, basierend auf der Bedienereingabe. Insbesondere kann die Kraftmaschine unter Verwendung von Motordrehmoment aus einem batteriebetriebenen Elektromotor (oder Generator) des Fahrzeugsystems nicht kraftstoffversorgt gedreht werden. Der Elektromotor kann in einem Beispiel ein Elektromotor/Generator eines Hybrid-Elektrofahrzeuges sein. In einem weiteren Beispiel kann der Elektromotor ein Startermotor eines Nichthybrid-Elektrofahrzeuges sein. Das Drehen kann mit nach früh verstellter Einlassventilzeitsteuerung und offener Einlassdrosselklappe, wie bei 308–312 erörtert, durchgeführt werden. Insbesondere kann Drehmoment aus dem Elektromotor/Generator des Fahrzeugs verwendet werden, um die Kraftmaschine mit einer ersten, höheren Kraftmaschinendrehzahl (z.B. 1000 U/Min) für eine erste, kürzere Dauer (z.B. 15 Sekunden) zu drehen. Diese Anfangsdrehung wird verwendet, um eine sich mangels Ölfilm ergebende Verdichtungsreibungsvariabilität zu reduzieren oder zu beseitigen und bei einer kraftmaschinenangetriebenen Ölpumpe ausreichend Öldruck aufzubauen, der beim Betätigen der Einlassnocken hilft.
  • Bei 308 kann die Einlassdrosselklappe geöffnet (z.B. vollständig geöffnet) werden. Zum Beispiel kann das Drosselklappengehäuse geöffnet werden. Bei 310 kann die Einlassventilzeitsteuerung durch nach früh Verstellen (z.B. vollständiges nach früh Verstellen) der Einlassnocken nach früh verstellt (z.B. vollständig nach früh verstellt) werden. Des Weiteren kann die Auslassventilzeitsteuerung durch nach früh Verstellen (z.B. vollständiges nach früh Verstellen) der Auslassnocken nach früh verstellt (z.B. vollständig nach früh verstellt) werden. Bei 312 kann das AGR-Ventil geöffnet (z.B. vollständig geöffnet) werden. Durch das Drehen der Kraftmaschine, wobei mindestens das Einlassventil vollständig nach früh verstellt und die Einlassdrosselklappe vollständig offen ist, kann eine Menge an ionisierter Luft durch das gesamte Kraftmaschinensystem zirkuliert werden, um jegliche organischen Stoffe in einer angemessenen Zeitdauer, zum Beispiel 3 Minuten, zu ionisieren und zu beseitigen.
  • Bei 314, während die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt weiter gedreht wird, umfasst das Verfahren das Einführen ionisierter Luft in die Kraftmaschine (genauer in die Kraftmaschinenzylinder). Die ionisierte Luft kann von einer an das Luftansaugsystem der Kraftmaschine gekoppelten Quelle ionisierter Luft empfangen werden. Die Quelle ionisierter Luft kann außerhalb der Kraftmaschine sein und kann während des Servicebetriebsmodus des Fahrzeugs durch den Servicetechniker an das Luftansaugsystem angeschlossen werden, wie etwa am Einlasskanal oder an der Einlassdrosselklappe, um die Durchführung der ionischen Wiederherstellung zu ermöglichen. Insofern wird das Einführen von ionisierter Luft und das Drehen der nicht kraftstoffversorgten Kraftmaschine als Reaktion auf eine Eingabe vom Bediener (hier der Servicetechniker) durchgeführt. Wenn die ionisierte Luft eingeführt wird, kann gleichzeitig ein Zeitmesser gestartet werden. Die Steuereinrichtung kann dann weiter ionisierte Luft durch die sich drehende Kraftmaschine einströmen lassen, wobei eines oder mehrere von einer vollständig offenen Einlassdrosselklappe, einem vollständig offenen AGR-Ventil und den vollständig nach früh verstellte Einlassnocken und Auslassnocken für eine vorgegebene Dauer zutreffen.
  • Bei 316 umfasst die Routine das Oxidieren von organischen Stoffen im Kraftmaschineneinlass, einschließlich in den Kraftmaschinenzylindern, unter Verwendung der eingeführten ionisierten Luft. Zum Beispiel kann Schlamm auf dem Drosselklappengehäuse oxidiert werden, Kohlenstoff auf den Zündkerzen kann oxidiert werden und Schlamm auf den Zylinderventilen kann ebenfalls oxidiert werden. Bei 318 umfasst die Routine ferner das Strömen der ionisierten Luft vom Kraftmaschineneinlass und den Kraftmaschinenzylindern zum Kraftmaschinenauslass und das Oxidieren der organischen Stoffe im Auslass unter Verwendung der ionisierten Luft. Zum Beispiel kann der Ruß auf einer Auslass-Emissionssteuereinrichtung, wie etwa einem Auslasspartikelfilter, oxidiert werden. Auf diese Weise kann die ionisierte Luft durch den Kraftmaschineneinlass und -auslass geströmt werden, wobei organische Stoffe in der Kraftmaschine oxidiert werden, bevor die ionisierte Luft und die oxidierten Stoffe in die Atmosphäre ausgestoßen werden.
  • In einem Beispiel kann die Kraftmaschine, nach dem anfänglichen Drehen der Kraftmaschine (bevor der ionisierte Luftstrom eingeführt wird), mit einer zweiten, niedrigeren Drehzahl (z.B. 1000 U/Min bis hinunter zu 200 U/Min) für eine zweite, längere Dauer (z.B. 30 Sekunden) gedreht werden (während der ionisierte Luftstrom eingeführt wird). Die zweite Kraftmaschinendrehzahl kann geringer sein als die erste Kraftmaschinendrehzahl, und kann eine Kraftmaschinendrehzahl umfassen, die so reduziert ist, dass sie die niedrigste erreichbare Kraftmaschinendrehzahl ist, bei der noch genügend Kraftmaschinendrehzahlsteuerung bewahrt wird. Des Weiteren kann die zweite Drehzahl auf dem Batterieladezustand (Batterie-SOC, state of charge) basieren, wobei die Drehzahl höher ist, je höher der Batterie-SOC ist. Wenn der Batterie-SOC jedoch unter eine Schwelle fällt, kann die ionische Wiederherstellung abgebrochen werden und die Kraftmaschine kann kraftstoffversorgt gedreht werden, um den Batterie-SOC wieder zu laden und ein Außerbetriebsetzen des Fahrzeugs zu vermeiden.
  • Bei 320 kann bestimmt werden, ob eine Schwellendauer (z.B. 2 Minuten) verstrichen ist, seit der Zeitmesser gestartet und der ionisierte Luftstrom in die Kraftmaschine eingeleitet wurde. Wenn nicht, umfasst die Routine bei 322 das weitere Strömen ionisierter Luft durch die sich drehende Kraftmaschine. Andernfalls umfasst die Routine, nachdem die Schwellendauer verstrichen ist, das Abbrechen der Einführung ionisierter Luft und das Abkoppeln des Servicewerkzeugs vom Steuersystem des Fahrzeugs. Danach dürfen keine weiteren Kraftmaschinenanpassungen auf Basis von über das Servicewerkzeug empfangenen Eingaben durchgeführt werden.
  • Auf diese Weise kann die Kraftmaschine unter Verwendung ionisierter Luft wiederhergestellt werden. Im Anschluss an die ionische Aufarbeitung benötigt die Kraftmaschine möglicherweise keine weitere ionische Wiederherstellung, bis eine Schwellendauer/-strecke des Fahrzeugbetriebes verstrichen ist. Zum Beispiel kann eine nächste Wiederherstellung erst nach weiteren 100.000 Meilen Fahrzeugbetrieb erforderlich sein.
  • Bezug nehmend auf 4, zeigt die Abbildung 400 eine beispielhafte Kraftmaschinenreinigung unter Verwendung eines Stroms ionischer Luft. Das Verfahren erlaubt, dass organische Stoffe, wie etwa Schlamm und Ruß, von der Kraftmaschine eines Fahrzeugs auf weniger eindringende Weise entfernt werden können.
  • Abbildung 400 stellt die Anhäufung von organischen Stoffen an einer Kraftmaschine bei Diagramm 402 dar. Das Niveau organische Stoffe kann eine Anhäufung organischer Stoffe an einer Kraftmaschinenkomponente (wie etwa Ventil, Zündkerze, Drosselklappe oder Auslasspartikelfilter) oder eine Gesamtanhäufung organischer Stoffe an der Kraftmaschine wiedergeben. Diagramm 404 stellt die Zuführung (ein oder aus) ionisierter Luft aus einer Quelle ionisierter Luft, die an ein Kraftmaschineneinlasssystem gekoppelt ist, dar, Diagramm 406 stellt den Ladezustand (SOC) einer Fahrzeugsystembatterie dar, Diagramm 408 stellt die Versorgung der Kraftmaschine mit Kraftstoff dar (ein oder aus), Diagramm 410 stellt eine Einlassdrosselklappenöffnung dar, Diagramm 412 stellt eine Einlassnockenzeitsteuerung dar und Diagramm 414 stellt die Kraftmaschinenumdrehungsgeschwindigkeit dar.
  • Vor t1 ist das Fahrzeug, einschließlich der Kraftmaschine, abgeschaltet. An sich kann es eine erhebliche Anhäufung organischer Stoffe in der Kraftmaschine geben (Diagramm 402). Bei t1 kann die Kraftmaschine als Reaktion auf eine Eingabe von einem Bediener (wie etwa ein Servicetechniker) in einen Servicemodus geschaltet werden. Zum Beispiel kann bei t1 der Bediener ein Servicewerkzeug mit einem Fahrzeugdiagnoseanschluss verbinden und eine Quelle ionisierter Luft mit dem Kraftmaschineneinlasskanal verbinden. Sobald es mit dem Diagnoseanschluss verbunden ist, kann das Servicewerkzeug an das Steuersystem des Fahrzeugs kommunizierend gekoppelt werden. Somit kann, basierend auf der Bedienereingabe bei t1, die Einlassdrosselklappe geöffnet, hier vollständig geöffnet werden (Diagramm 410). Des Weiteren kann die Kraftmaschine basierend auf der Bedienereingabe, zwischen t1 und t2, unter Verwendung von Energie aus einer Systembatterie nicht kraftstoffversorgt gedreht werden (z.B. mit 1000–2000 U/Min), (Diagramm 406). Durch diese Anfangsdrehung der Kraftmaschine kann Öldruck für die Nockenbetätigung aufgebaut werden.
  • Bei t2 wird der aufgebaute Öldruck verwendet, um Einlassnocken von einer Sollzeitsteuerung nach früh zu verstellen (Diagramm 412). Es ist zwar nicht dargestellt, aber der Öldruck kann ebenfalls verwendet werden, um Auslassnocken nach früh zu verstellen. Auch bei t2 kann die Kraftmaschinendrehung fortgesetzt werden, aber mit einer geringeren Drehzahl (z.B. 200–1000 U/Min). Des Weiteren kann eine Zuführung ionisierter Luft eingeleitet werden. Zum Beispiel können eine Pumpe oder ein Ionisator der Quelle ionisierter Luft betrieben werden, um ionisierte Luft zu erzeugen und in die Kraftmaschine zu strömen.
  • Die Zuführung ionisierter Luft kann für eine vordefinierte Dauer von t2 bis t3 fortgesetzt werden, während dieser Zeit kann die ionisierte Luft organische Stoffe in der Kraftmaschine (z.B. im Kraftmaschineneinlass, an der Einlassdrosselklappe, innerhalb des Zylinders, an der Zündkerze, an den Zylinderventilen, und im Kraftmaschinenauslass) oxidieren, bevor die Luft durch ein Abgasendrohr ausgestoßen wird. Deshalb kann, während der ionisierte Luftstrom anhält, das Niveau organischer Stoffe in der Kraftmaschine zurückgehen (Diagramm 402).
  • Bei t3 kann das Strömen der ionisierten Luft angehalten werden. Des Weiteren kann die Einlassdrosselklappe in eine geschlossene Position zurückgeführt werden, und die Nockenzeitsteuerung kann zur Sollzeitsteuerung zurückgeführt werden. Zu einem späteren Zeitpunkt t4 kann, als Reaktion auf eine Kraftmaschinenneustartanforderung, die Kraftstoffversorgung der Kraftmaschine wieder aufgenommen werden, und die Kraftmaschine kann kraftstoffversorgt gedreht werden. Des Weiteren kann die Drosselklappe geöffnet werden, und die Nockenzeitsteuerung kann basierend auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen angepasst werden.
  • In einem Beispiel wird eine ionische Wiederherstellung einer Fahrzeugkraftmaschine erreicht durch ein Verfahren für eine Kraftmaschine, die in ein Fahrzeug gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: während eines Servicebetriebsmodus des Fahrzeugs, in dem die Kraftmaschine nicht verbrennt, das Empfangen einer Eingabe von einem Bediener über ein an das Fahrzeug gekoppeltes Servicediagnosewerkzeug; und gleichzeitig das Empfangen ionisierter Luft in einem Kraftmaschinen-Lufteinlasssystem aus einer Quelle ionisierter Luft, die an das Fahrzeug gekoppelt ist. Ferner, basierend auf der Bedienereingabe, kann eine Kraftmaschinensteuereinrichtung eines oder mehrere aus einer Einlassdrosselklappenöffnung, einer AGR-Ventilöffnung, einer Einlassnockenzeitsteuerung und einer Auslassnockenzeitsteuerung anpassen. Die Anpassung kann eines oder mehrere von einem vollständigen Öffnen der Einlassdrosselklappe, vollständigen Öffnen des AGR-Ventils und vollständigen nach früh Verstellen der Einlassnockenzeitsteuerung und Auslassnockenzeitsteuerung umfassen. In einem Beispiel ist das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug, das einen Elektromotor enthält, und das Verfahren umfasst ferner, basierend auf der Bedienereingabe, das nicht kraftstoffversorgte Drehen der Kraftmaschine über den Elektromotor in eine Position basierend auf der Bedienereingabe und das Halten der Kraftmaschine an der Position mithilfe von Motordrehmoment, bis eine Bedienereingabe empfangen wird, die angibt, dass die Kraftmaschinenreinigung mit ionisierter Luft abgeschlossen ist. Das Verfahren kann ferner das Einströmen der empfangenen ionisierten Luft in den Kraftmaschinenzylinder, um organische Stoffe in den Zylindern unter Verwendung ionisierter Luft zu oxidieren, und dann das Strömen der empfangenen Luft zu einem Kraftmaschinenauslass, um organische Stoffe im Auslass unter Verwendung ionisierter Luft zu oxidieren, umfassen.
  • In einem weiteren Beispiel umfasst ein Fahrzeugsystem: eine Kraftmaschine, die einen Einlass, einen Auslass und eine Vielzahl von Kraftmaschinenzylindern enthält; einen Diagnoseanschluss und eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung kann mit auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Instruktionen konfiguriert sein zum: Umschalten des Fahrzeugs in einen Servicemodus während ausgewählter Bedingungen ohne Verbrennung, wenn ein Servicemodus durch einen Bediener angefordert wird; Empfangen einer Bedienereingabe über ein Servicewerkzeug, das an den Diagnoseanschluss gekoppelt ist, wobei das Servicewerkzeug während des Servicemodus an ein Fahrzeugsteuersystem kommunizierend gekoppelt ist; und Strömen ionisierter Luft, die von einer an den Kraftmaschineneinlass gekoppelten externen Quelle ionisierter Luft empfangen wird, durch die Vielzahl von Kraftmaschinenzylindern, während die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt gedreht wird. Der Kraftmaschineneinlass kann eine Einlassdrosselklappe enthalten, und die Steuereinrichtung kann weitere Instruktionen zum Vergrößern einer Öffnung der Einlassdrosselklappe auf Basis der Bedienereingabe enthalten. Die Vielzahl von Kraftmaschinenzylindern kann jeweils ein über einen Einlassnocken betriebenes Einlassventil und ein über einen Auslassnocken betriebenes Auslassventil enthalten, und die Steuereinrichtung kann weitere Instruktionen für das vollständige nach früh Verstellen von jedem der Einlassnocken und Auslassnocken auf Basis der Bedienereingabe enthalten. In einem Beispiel kann das Fahrzeugsystem ein Hybridfahrzeugsystem einschließlich eines Elektromotors sein, wobei die Steuereinrichtung weitere Instruktionen enthält zum nicht kraftstoffversorgten Drehen der Kraftmaschine über den Motor auf Basis der Bedienereingabe, während die ionisierte Luft eingeströmt wird.
  • In einer anderen Darstellung umfasst ein Fahrzeugsystem: Eine Kraftmaschine, die einen Einlass, einen Auslass und eine Vielzahl von Kraftmaschinenzylindern; einen Diagnoseanschluss; einen Startermotor zum Durchdrehen der Kraftmaschine während eines Starts, und eine Steuereinrichtung enthält. Die Steuereinrichtung kann mit auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Instruktionen konfiguriert sein zum: Umschalten des Fahrzeugs in einen Servicemodus während ausgewählter Bedingungen ohne Verbrennung, wenn ein Servicemodus durch einen Bediener angefordert wird; Empfangen einer Bedienereingabe über ein Servicewerkzeug, das an den Diagnoseanschluss gekoppelt ist, wobei das Servicewerkzeug während des Servicemodus an ein Fahrzeugsteuersystem kommunizierend gekoppelt ist; und Strömen ionisierter Luft, die von einer an den Kraftmaschineneinlass gekoppelten externen Quelle ionisierter Luft empfangen wird, durch die Vielzahl von Kraftmaschinenzylindern, während die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt gedreht wird. Insbesondere kann der Startermotor basierend auf einer über das Servicewerkzeug empfangenen Bedienereingabe betrieben werden, um die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt zu drehen. Die Kraftmaschine kann für eine erste, kürzere Dauer mit einer ersten, höheren Drehzahl gedreht werden, bevor das Strömen der ionisierten Luft unter Verwendung von Motordrehmoment aus dem Startermotor eingeleitet wird. Die erste Dauer und die erste Drehzahl können angepasst werden, um genügend Öldruck bereitzustellen, um Einlassnocken und Auslassnocken zu betätigen. Die Kraftmaschine kann dann für eine zweite, längere Dauer mit einer zweiten, geringeren Drehzahl unter Verwendung von Motordrehmoment aus dem Startermotor gedreht werden. Die zweite Dauer und zweite Drehzahl können angepasst werden, um eine ausreichende Menge ionisierter Luft durch die gesamte Kraftmaschine strömen zu lassen und organische Stoffe in der Kraftmaschine von verschiedenen Kraftmaschinenkomponenten zu oxidieren. Der Kraftmaschineneinlass kann eine Einlassdrosselklappe enthalten, und die Steuereinrichtung kann weitere Instruktionen zum Vergrößern einer Öffnung der Einlassdrosselklappe (z.B. vollständiges Öffnen der Drosselklappe) auf Basis der Bedienereingabe enthalten. Die Vielzahl von Kraftmaschinenzylindern kann jeweils ein über einen Einlassnocken betriebenes Einlassventil und ein über einen Auslassnocken betriebenes Auslassventil enthalten, und die Steuereinrichtung kann weitere Instruktionen für das vollständige nach früh Verstellen von jedem der Einlassnocken und Auslassnocken auf Basis der Bedienereingabe enthalten.
  • Auf diese Weise kann unter Verwendung einer ionisierten Luftströmung eine Kraftmaschinenwiederherstellung durchgeführt werden, die die Zeitdauer, Arbeit und Kompliziertheit reduziert, die ein Techniker für die Kraftmaschinenreinigung benötigt. Durch die Verwendung ionisierter Luft, die in die Kraftmaschine eingeführt wird, um Ruß, Kohlenwasserstoffe, Schlamm und andere organische Stoffe, die sich auf verschiedenen Kraftmaschinenkomponenten abgelagert haben, zu oxidieren, wird die Verschlechterung von Komponenten reduziert, was die Kraftmaschinenleistung verbessert und Garantieprobleme reduziert. Ferner wird die Notwendigkeit, Kraftmaschinenkomponenten zu ersetzen, reduziert. Durch das Aufarbeiten von Kraftmaschinenkomponenten, ohne dass eine Demontage der Kraftmaschine nötig ist, wird der Schaden an Kraftmaschinenkomponenten während der Reinigung reduziert. Insgesamt kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Kraftmaschine verbessert werden, während Probleme mit alternden Kraftmaschinenkomponenten reduziert werden können.
  • Es ist zu beachten, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen im nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, einschließlich der Steuereinrichtung, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderen Kraftmaschinenhardware durchgeführt werden. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können verschiedene gezeigte Aktionen, Vorgänge oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen ausgelassen werden. Auch ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungen zu erreichen, sondern soll die Darstellung und Beschreibung erleichtern. Eine oder mehrere der veranschaulichten Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen können abhängig von der jeweilig verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuersystem zu programmieren ist, worin die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Kraftmaschinenhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuereinrichtung umfasst, durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Natur sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne betrachtet werden sollen, denn es sind zahlreiche Variationen möglich. Die obige Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, I-4-, I-6-, I-3, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart sind, ein.
  • Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie den Einschluss von einem oder mehreren solchen Elementen umfassen, wobei sie zwei oder mehrere solche 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 Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder anders in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (20)

  1. Verfahren für eine Kraftmaschine eines Fahrzeugs, umfassend: Einführen ionisierter Luft in einen Kraftmaschinenzylinder, während die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt gedreht wird; und Oxidieren organischer Stoffe im Zylinder unter Verwendung der eingeführten ionisierten Luft.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einführen ionisierter Luft das Einführen ionisierter Luft aus einer Quelle ionisierter Luft außerhalb der Kraftmaschine umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einführen ionisierter Luft in den Zylinder das Empfangen ionisierter Luft aus der Quelle ionisierter Luft an einem Kraftmaschinen-Luftansaugsystem und das Strömenlassen der empfangenen ionisierten Luft aus dem Luftansaugsystem zum Kraftmaschinenzylinder umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Strömenlassen ionisierter Luft vom Kraftmaschinenzylinder zu einem Kraftmaschinenauslass und das Oxidieren organischer Stoffe im Auslass unter Verwendung ionisierter Luft.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einführen ionisierter Luft und das nicht kraftstoffversorgte Drehen der Kraftmaschine eine Reaktion auf eine Eingabe von einem Bediener ist, wobei Bediener einen Servicetechniker einschließt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Bedienereingabe über ein an einen Diagnoseanschluss des Fahrzeugs gekoppeltes Servicewerkzeug empfangen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend das kommunizierende Koppeln des Servicewerkzeugs an ein Steuersystem des Fahrzeugs.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend das vollständige Öffnen von einem oder mehreren von einer Einlassdrosselklappe und einem AGR-Ventil, während die ionisierte Luft eingeführt wird, basierend auf einer über das Servicewerkzeug empfangenen Bedienereingabe.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend das vollständige nach früh Verstellen von Einlass- und/oder Auslassnocken, während die ionisierte Luft eingeführt wird, basierend auf einer über das Servicewerkzeug empfangenen Bedienereingabe.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend, nach einer Schwellendauer, das Abbrechen der Einführung der ionisierten Luft und das Abkoppeln des Servicewerkzeugs vom Steuersystem des Fahrzeugs.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einführen das Einführen ionisierter Luft während ausgewählter Kraftmaschinenbedingungen ohne Verbrennung, in denen das Fahrzeug in einen Servicemodus versetzt wurde, umfasst.
  12. Verfahren für eine Kraftmaschine, die in ein Fahrzeug gekoppelt ist, umfassend: während eines Servicebetriebsmodus des Fahrzeugs, in dem die Kraftmaschine nicht verbrennt, Empfangen einer Eingabe von einem Bediener über ein an das Fahrzeug gekoppeltes Servicediagnosewerkzeug; und gleichzeitig das Empfangen ionisierter Luft in einem Kraftmaschinen-Lufteinlasssystem aus einer Quelle ionisierter Luft, die an das Fahrzeug gekoppelt ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend, basierend auf der Bedienereingabe, das Anpassen eines oder mehrerer von einer Einlassdrosselklappenöffnung, einer AGR-Ventilöffnung, einer Einlassnockenzeitsteuerung und einer Auslassnockenzeitsteuerung.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Anpassen eines oder mehrere von einem vollständigen Öffnen der Einlassdrosselklappe, vollständigen Öffnen des AGR-Ventils und vollständigen nach früh Verstellen der Einlassnockenzeitsteuerung und Auslassnockenzeitsteuerung umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Fahrzeug einen elektrischen Startermotor zum Durchdrehen der Kraftmaschine während eines Kraftmaschinenstarts umfasst, wobei das Verfahren ferner umfasst, basierend auf der Bedienereingabe, das nicht kraftstoffversorgte Drehen der Kraftmaschine über den Elektrostartermotor in eine Position basierend auf der Bedienereingabe und das Halten der Kraftmaschine an der Position über Motordrehmoment, bis eine Bedienereingabe empfangen wird, die angibt, dass die Kraftmaschinenreinigung mit ionisierter Luft abgeschlossen ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend das Einströmenlassen der empfangenen ionisierten Luft in Kraftmaschinenzylinder, um organische Stoffe in den Zylindern unter Verwendung der ionisierten Luft zu oxidieren, und dann das Strömenlassen der empfangenen Luft zu einem Kraftmaschinenauslass, um organische Stoffe im Auslass unter Verwendung ionisierter Luft zu oxidieren.
  17. Fahrzeugsystem, umfassend: eine Kraftmaschine, die einen Einlass, einen Auslass und eine Vielzahl von Kraftmaschinenzylindern enthält; einen Diagnoseanschluss und eine Steuereinrichtung mit computerlesbaren, auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Instruktionen zum: Umschalten des Fahrzeugs in einen Servicemodus während ausgewählter Bedingungen ohne Verbrennung, wenn ein Servicemodus durch einen Bediener angefordert wird; Empfangen einer Bedienereingabe über ein Servicewerkzeug, das mit dem Diagnoseanschluss verbunden ist, wobei das Servicewerkzeug während des Servicemodus an ein Fahrzeugsteuersystem kommunizierend gekoppelt ist; und Strömen ionisierter Luft, die von einer an den Kraftmaschineneinlass gekoppelten externen Quelle ionisierter Luft empfangen wird, durch die Vielzahl von Kraftmaschinenzylindern, während die Kraftmaschine nicht kraftstoffversorgt gedreht wird.
  18. System nach Anspruch 17, wobei der Kraftmaschineneinlass eine Einlassdrosselklappe enthält, und wobei die Steuereinrichtung weitere Instruktionen zum Vergrößern einer Öffnung der Einlassdrosselklappe auf Basis der Bedienereingabe enthält.
  19. System nach Anspruch 17, wobei die Vielzahl von Kraftmaschinenzylindern ein über einen Einlassnocken betriebenes Einlassventil und ein über einen Auslassnocken betriebenes Auslassventil enthält, und wobei die Steuereinrichtung weitere Instruktionen zum vollständigen nach früh Verstellen jeweils des Einlassnockens und des Auslassnockens auf Basis der Bedienereingabe enthält.
  20. System nach Anspruch 17, in dem das Fahrzeugsystem ein Hybridfahrzeugsystem ist, das einen Elektromotor enthält, und in dem die Steuereinrichtung weitere Instruktionen enthält zum nicht kraftstoffversorgten Drehen der Kraftmaschine über den Motor auf Basis der Bedienereingabe, während die ionisierte Luft eingeströmt wird.
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