WO2021018875A1 - Verfahren und vorrichtung zur überprüfung des zustands der auslassventile eines motors eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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Tobias Braun
Jürgen DINGL
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for checking the state of the exhaust valves of the engine of a motor vehicle.
  • An operating state of a motor vehicle that occurs in practice is a
  • Motor vehicle usually supplied with oxygen. This leads to a burn-off of the soot that has accumulated in the particle filter, i.e. to a regeneration of the particle filter. After this regeneration, the particle filter consequently has a lower level of efficiency than when it is loaded.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for operating a motor vehicle having combustion chambers, in which the state of the exhaust valves of the engine can be checked.
  • the combustion chambers of the present invention in a method for operating a motor vehicle having combustion chambers, the combustion chambers of the
  • the motor vehicle is brought to the exhaust tract by bringing the exhaust valves of the combustion chambers into the closed state, and an evaluation of the pressure in the intake manifold of the motor vehicle is used to check whether the exhaust valves of the combustion chambers of the motor vehicle are in the closed state. Accordingly, in the method according to the invention, there is a check as to whether the exhaust valves of the combustion chambers are actually closed or not. In the present invention, this check is carried out by evaluating the pressure prevailing in the intake manifold of the motor vehicle. This check ensures that in the event that one or more of the exhaust valves of the combustion chambers are not closed, a corresponding one as soon as possible
  • Error message can be output and / or an entry in a
  • Error memory can be made to remedy the situation so that existing emission regulations can be met.
  • the check of whether the outlet valves of the combustion chambers of the motor vehicle are in the closed state is preferably carried out by evaluating the pressure profile prevailing in the intake manifold of the motor vehicle.
  • a mean pressure level is determined from the pressure curve prevailing in the intake manifold of the motor vehicle and with a stored mean pressure level for normal operation of the
  • a further embodiment of the invention consists in evaluating the pressure profile prevailing in the intake manifold of the motor vehicle, the temporal position of the intake manifold pressure maxima and / or pressure peaks contained in the pressure profile
  • the method is carried out in an overrun mode of the motor vehicle, which has a particle filter.
  • Bringing the exhaust valves of the combustion chambers of the motor vehicle into the closed state prevents regeneration of the particulate filter in said overrun mode.
  • the exhaust valves of the combustion chambers of the motor vehicle into the closed state the combustion chambers are closed to the exhaust tract. As a result, oxygen can no longer be conveyed to the particle filter.
  • the above-mentioned deactivation of the outlet valves prevents a catalytic converter provided in the exhaust system of the motor vehicle from cooling down.
  • oxygen is also prevented from being introduced into a catalytic converter provided in the exhaust tract, which means that enrichment of the fuel-air mixture when the combustion process is subsequently restarted can be dispensed with.
  • carbon dioxide emissions are saved or reduced in an advantageous manner.
  • a device for operating a motor vehicle having combustion chambers has a control unit which is designed to control the method according to the invention.
  • this device has an exhaust tract containing a particle filter.
  • FIG. 1 diagrams which illustrate the pressure curve in the intake manifold of the motor vehicle in normal operation and with the exhaust valves closed
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method for checking the state of the outlet valves of an engine of a motor vehicle
  • FIG. 3 diagrams which illustrate the pressure profile in the intake manifold of the motor vehicle in normal operation, with the exhaust valves closed and with the exhaust valves partially closed in the event of a fault.
  • FIG. 1 shows diagrams which illustrate the pressure curve in the intake manifold of a motor vehicle.
  • Line 11 shows the pressure profile in the intake manifold of the motor vehicle in normal operation of the motor vehicle, in which both the inlet valves and the outlet valves are actuated in overrun mode.
  • line I2 illustrates the pressure profile in the intake manifold of the motor vehicle in overrun mode of the motor vehicle with deactivated exhaust valves, ie with permanently closed exhaust valves while the intake valves continue to be actuated.
  • a mean pressure level is determined from the pressure curves shown, it can be seen that the mean pressure level present in the intake manifold in the embodiment shown is around 0.95 bar in normal operation, while the mean pressure level present in the intake manifold with deactivated exhaust valves is around 1.25 cash lies. If the mean pressure level present in normal operation is determined empirically and this empirically determined mean pressure level is stored in a memory, then the mean pressure level with deactivated exhaust valves can be determined during overrun mode of the motor vehicle and recognized by comparing the stored mean pressure level with the determined mean pressure level whether the exhaust valves are actually in the closed state or whether this is not the case. If this is not the case, an error message can be output and / or an entry can be made in an error memory. On the basis of this output of the error signal or the entry in the error memory, suitable countermeasures can be taken, for example for the replacement of a defective outlet valve.
  • a pressure peak value is determined from the pressure curves shown, it can be seen that the pressure peak value present in the intake manifold in the exemplary embodiment shown is around 1.00 bar in normal operation, while the pressure peak value present in the intake manifold with deactivated exhaust valves is around 1.35 bar. Determines the one present in normal operation
  • Pressure peak value empirically and this empirically determined is stored Pressure peak value in a memory, then the pressure peak value can be determined during an overrun mode of the motor vehicle with deactivated exhaust valves and by comparing the stored pressure peak value with the determined pressure peak value it can be recognized whether the exhaust valves are actually in the closed state or whether this is not the case. If this is not the case, an error message can be output and / or an entry can be made in an error memory. On the basis of this output of the error signal or the entry in the error memory, suitable countermeasures can be taken, for example for the replacement of a defective outlet valve.
  • the temporal position of the intake manifold pressure maxima and / or intake manifold pressure minima contained in the pressure curve is determined in relation to the crankshaft angle and with stored values for the temporal position of the im Pressure curve contained intake manifold pressure maxima and / or intake manifold pressure minima in each case compared to the crankshaft angle for normal operation.
  • the intake manifold pressure maxima and / or intake manifold pressure minima present in normal operation are determined empirically and their position is stored in relation to the crankshaft angle in a memory, then the corresponding values can be determined with deactivated exhaust valves during overrun of the motor vehicle and based on a comparison of the mentioned relative positions can be recognized whether the outlet valves are actually in the closed state or whether this is not the case. If this is not the case, an error message can be output and / or an entry can be made in an error memory. Based on this edition of the
  • Error signal or the entry in the error memory can be suitable for
  • Countermeasures are taken, for example for the replacement of a defective exhaust valve.
  • Trapped charge is not pushed into the exhaust gas tract via the exhaust valves, as is the case in normal operation, but is initially compressed in the exhaust stroke and flows into the engine's intake tract when the inlet valve is opened.
  • the increase in amplitude and the position of the pressure maxima or pressure minima it can thus be checked whether all of them are desired
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method for checking the
  • step S1 an average intake manifold pressure level is determined in normal operation and this average intake manifold pressure level is stored in a memory.
  • step S2 the exhaust valves are deactivated when the motor vehicle is in overrun mode.
  • Exhaust valves a detection of the intake manifold pressure and a determination of the mean intake manifold pressure level.
  • step S4 there is a comparison of the mean intake manifold pressure level determined and stored in step S1 with the mean intake manifold pressure level determined in step S3, and a query is made as to whether a by the
  • step S5 it is recognized that the deactivation of the outlet valves was successful. In this case, no further action is required.
  • Intake manifold pressure maxima or the intake manifold pressure minima can be used.
  • FIG. 3 shows diagrams which illustrate the pressure profile in the intake manifold of the motor vehicle in normal operation, with the exhaust valves closed and with the exhaust valves partially closed in the event of a fault.
  • Line 11 illustrates the pressure profile in the intake manifold of the motor vehicle in normal operation
  • line I2 the pressure profile in the intake manifold when the exhaust valves are closed
  • line I3 the pressure profile in the intake manifold of the motor vehicle when the exhaust valves are partially closed in the event of a fault.
  • the exhaust valves were deactivated, only the exhaust valves of combustion chambers 1, 3 and 4 were deactivated, whereas the exhaust valve of combustion chamber 2 continues to be operated. This corresponds to the fault case of a faulty switching for the combustion chamber 2.
  • the mean pressure level in the intake manifold in normal operation is around 0.95 bar, whereas this mean pressure level in the case of a fault mentioned is around 0.85 bar.
  • this difference in the mean pressure level it can be recognized that there is a fault.
  • a more detailed analysis of the pressure curve can also determine in which combustion chamber this fault is present.
  • crankshaft angle available. There is a crankshaft angle distance of approximately 180 ° between these pressure peaks. This corresponds to the situation in an in-line four-cylinder engine.
  • Another possibility is to increase the distance from the pressure tip
  • Amplitude values are evaluated or the position of the pressure maxima or the pressure minima are evaluated.
  • Check is preferably stored in a fault memory of the motor vehicle.
  • this check can take place in overrun mode of a motor vehicle which has combustion chambers and an exhaust gas tract containing a particle filter.
  • it can also be carried out in motor vehicles that do not have a particle filter but are equipped with a device for deactivating the exhaust valves.
  • it can also be used in motor vehicles that do not have a device for deactivating the outlet valves. In motor vehicles of this type, due to component failure, the case may arise that an exhaust valve of the engine no longer opens. This can also be detected using the method according to the invention.
  • Advantages of the invention also consist, among other things, in the fact that the method according to the invention and the device according to the invention only require flardware components that are already present, so that no costs arise for additional flardware.
  • the method according to the invention and the device according to the invention only require flardware components that are already present, so that no costs arise for additional flardware.
  • Intake manifold pressure an intake manifold pressure sensor that is already present can be used, the output signal of which is fed to an already present control unit designed to carry out the method according to the invention.
  • This control unit only needs to be equipped with software suitable for controlling the claimed method.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung des Zustands der Auslassventile eines Motors eines Kraftfahrzeugs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Brennräume aufweisenden Kraftfahrzeugs mit folgenden Schritten: - Verschließen der Brennräume des Kraftfahrzeugs zum Abgastrakt hin durch ein Verbringen von Auslassventilen der Brennräume in den geschlossenen Zustand und - Überprüfen, ob sich die Auslassventile der Brennräume des Kraftfahrzeugs in einem geschlossenen Zustand befinden, durch eine Auswertung des in einem Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckes.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung des Zustands der Auslassventile eines Motors eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung des Zustands der Auslassventile des Motors eines Kraftfahrzeugs.
Es ist bereits bekannt, im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs ein Partikelfilter zu verwenden, um vorgegebene Emissionsvorschriften einhalten zu können. Derartige Partikelfilter haben dann, wenn sie mit Ruß beladen sind, einen höheren
Filterwirkungsgrad als ohne Rußbeladung.
Ein in der Praxis auftretender Betriebszustand eines Kraftfahrzeugs ist ein
Schubbetrieb. In einem derartigen Schubbetrieb wird der Partikelfilter des
Kraftfahrzeugs üblicherweise mit Sauerstoff beaufschlagt. Dies führt zu einem Abbrand des Rußes, der sich im Partikelfilter angesammelt hat, d.h. zu einer Regeneration des Partikelfilters. Nach dieser Regeneration weist der Partikelfilter folglich einen niedrigeren Wirkungsgrad auf als im beladenen Zustand.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Brennräume aufweisenden Kraftfahrzeugs anzugeben, bei denen der Zustand der Auslassventile des Motors überprüft werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bzw. durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden bei einem Verfahren zum Betreiben eines Brennräume aufweisenden Kraftfahrzeugs die Brennräume des
Kraftfahrzeugs zum Abgastrakt hin durch ein Verbringen der Auslassventilen der Brennräume in den geschlossenen Zustand gebracht und es erfolgt durch eine Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckes eine Überprüfung, ob sich die Auslassventile der Brennräume des Kraftfahrzeugs im geschlossenen Zustand befinden. Demnach erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Überprüfung, ob die Auslassventile der Brennräume tatsächlich geschlossen sind oder nicht. Diese Überprüfung erfolgt bei der vorliegenden Erfindung durch eine Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckes. Durch diese Überprüfung wird erreicht, dass in dem Falle, dass eines oder mehrere der Auslassventile der Brennräume nicht verschlossen sind, baldmöglichst eine entsprechende
Fehlermeldung ausgegeben werden kann und/oder ein Eintrag in einen
Fehlerspeicher vorgenommen werden kann, um Abhilfe zu schaffen, so dass bestehende Emissionsvorschriften eingehalten werden können.
Vorzugsweise wird die Überprüfung, ob sich die Auslassventile der Brennräume des Kraftfahrzeugs im geschlossenen Zustand befinden, durch eine Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes vorgenommen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird aus dem im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlauf ein mittleres Druckniveau ermittelt und mit einem hinterlegten mittleren Druckniveau für einen Normalbetrieb des
Kraftfahrzeugs verglichen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, bei der Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes die
Druckspitzenwerte des Druckverlaufes zu ermitteln und mit hinterlegten
Druckspitzenwerten für den Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs zu vergleichen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, bei der Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes die zeitliche Lage der im Druckverlauf enthaltenen Saugrohr-Druckmaxima und/oder
Saugrohrdruck-Minima jeweils bezogen auf den Kurbelwellenwinkel zu ermitteln und mit hinterlegten Werten für die zeitliche Lage der im Druckverlauf enthaltenen Saugrohrdruck-Maxima und/oder Saugrohrdruck-Minima jeweils bezogen auf den Kurbelwellenwinkel für den Normalbetrieb zu vergleichen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird bei der Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes ermittelt, bei welchem der Brennräume sich das Auslassventil nicht im geschlossenen Zustand befindet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird in dem Falle, dass die
Überprüfung ergibt, dass sich mindestens eines der Auslassventile nicht im geschlossenen Zustand befindet, eine Fehlermeldung ausgegeben und/oder ein Eintrag in einen Fehlerspeicher vorgenommen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein erfindungsgemäßes
Verfahren in einem Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs durchgeführt, welches einen Partikelfilter aufweist. Dabei wird durch ein Verbringen der Auslassventile der Brennräume des Kraftfahrzeugs in den geschlossenen Zustand verhindert, dass im genannten Schubbetrieb eine Regeneration des Partikelfilters erfolgt. Durch dieses Verbringen der Auslassventile der Brennräume des Kraftfahrzeugs in den geschlossenen Zustand werden die Brennräume zum Abgastrakt hin verschlossen. Dies hat zur Folge, dass kein Sauerstoff mehr zum Partikelfilter gefördert werden kann. Des Weiteren wird durch die genannte Deaktivierung der Auslassventile ein Auskühlen eines im Abgasstrang des Kraftfahrzeugs des Weiteren vorgesehenen Katalysators vermieden. Zusätzlich dazu wird auch verhindert, dass Sauerstoff in einen im Abgastrakt des Weiteren vorgesehenen Katalysator eingebracht wird, wodurch auf eine Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches beim nachfolgenden Wiedereinsetzen des Verbrennungsvorgangs verzichtet werden kann. Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein Ausstoß von Kohlendioxid eingespart bzw. verringert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Betreiben eines Brennräume aufweisenden Kraftfahrzeugs eine Steuereinheit auf, die zur Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist diese Vorrichtung einen ein Partikelfilter enthaltenden Abgastrakt auf.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Verwendung der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigt
Figur 1 Diagramme, die den Druckverlauf im Saugrohr des Kraftfahrzeugs im Normalbetrieb und bei geschlossenen Auslassventilen veranschaulichen,
Figur 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Überprüfung des Zustands der Auslassventile eines Motors eines Kraftfahrzeugs und
Figur 3 Diagramme, die den Druckverlauf im Saugrohr des Kraftfahrzeugs im Normalbetrieb, bei geschlossenen Auslassventilen und bei in einem Fehlerfall teilweise geschlossenen Auslassventilen veranschaulichen. Die Figur 1 zeigt Diagramme, die den Druckverlauf im Saugrohr eines Kraftfahrzeugs veranschaulichen. Dabei zeigt die Linie 11 den Druckverlauf im Saugrohr des Kraftfahrzeugs in einem Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs, in welchem im Schubbetrieb sowohl die Einlassventile als auch die Auslassventile betätigt werden. Die Linie I2 veranschaulicht im Unterschied dazu den Druckverlauf im Saugrohr des Kraftfahrzeugs im Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs bei deaktivierten Auslassventilen, d.h. bei permanent geschlossenen Auslassventilen, während die Einlassventile weiterhin betätigt werden.
Ermittelt man aus den gezeigten Druckverläufen jeweils ein mittleres Druckniveau, dann ist ersichtlich, dass das im Saugrohr vorliegende mittlere Druckniveau beim gezeigten Ausführungsbeispiel im Normalbetrieb bei etwa 0,95 bar liegt, während das im Saugrohr vorliegende mittlere Druckniveau bei deaktivierten Auslassventilen bei etwa 1 ,25 bar liegt. Ermittelt man das im Normalbetrieb vorliegende mittlere Druckniveau empirisch und hinterlegt man dieses empirisch ermittelte mittlere Druckniveau in einem Speicher, dann kann während eines Schubbetriebes des Kraftfahrzeugs das mittlere Druckniveau bei deaktivierten Auslassventilen ermittelt werden und anhand eines Vergleiches des hinterlegten mittleren Druckniveaus mit dem ermittelten mittleren Druckniveau erkannt werden, ob sich die Auslassventile tatsächlich im geschlossenen Zustand befinden oder ob dies nicht der Fall ist. Ist dies nicht der Fall, dann kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden und/oder ein Eintrag in einen Fehlerspeicher vorgenommen werden. Anhand dieser Ausgabe des Fehlersignals oder des Eintrags in den Fehlerspeicher kann für geeignete Gegenmaßnahmen gesorgt werden, beispielsweise für den Austausch eines defekten Auslassventils.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung werden bei der
Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes die Druckspitzenwerte des Druckverlaufes ermittelt und mit hinterlegten
Druckspitzenwerten für den Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs verglichen.
Ermittelt man aus den gezeigten Druckverläufen jeweils einen Druckspitzenwert, dann ist ersichtlich, dass der im Saugrohr vorliegende Druckspitzenwert beim gezeigten Ausführungsbeispiel im Normalbetrieb bei etwa 1 ,00 bar liegt, während der im Saugrohr vorliegende Druckspitzenwert bei deaktivierten Auslassventilen bei etwa 1 ,35 bar liegt. Ermittelt man den im Normalbetrieb vorliegenden
Druckspitzenwert empirisch und hinterlegt man diesen empirisch ermittelten Druckspitzenwert in einem Speicher, dann kann während eines Schubbetriebes des Kraftfahrzeugs der Druckspitzenwert bei deaktivierten Auslassventilen ermittelt werden und anhand eines Vergleiches des hinterlegten Druckspitzenwertes mit dem ermittelten Druckspitzenwert erkannt werden, ob sich die Auslassventile tatsächlich im geschlossenen Zustand befinden oder ob dies nicht der Fall ist. Ist dies nicht der Fall, dann kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden und/oder ein Eintrag in einen Fehlerspeicher vorgenommen werden. Anhand dieser Ausgabe des Fehlersignals oder des Eintrags in den Fehlerspeicher kann für geeignete Gegenmaßnahmen gesorgt werden, beispielsweise für den Austausch eines defekten Auslassventils.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung wird bei der Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes die zeitliche Lage der im Druckverlauf enthaltenen Saugrohrdruck-Maxima und/oder Saugrohrdruck-Minima jeweils bezogen auf den Kurbelwellenwinkel ermittelt und mit hinterlegten Werten für die zeitliche Lage der im Druckverlauf enthaltenen Saugrohrdruck-Maxima und/oder Saugrohrdruck-Minima jeweils bezogen auf den Kurbelwellenwinkel für den Normalbetrieb verglichen.
Aus der Figur 1 ist anhand eines Vergleichs der Linien 11 und I2 ersichtlich, dass die Lage der Saugrohrdruck-Maxima und die Lage der Saugrohrdruck-Minima jeweils bezogen auf den Kurbelwinkel unterschiedlich ist.
Ermittelt man folglich die im Normalbetrieb vorliegenden Saugrohrdruck-Maxima und/oder Saugrohrdruck-Minima empirisch und hinterlegt man deren Lage bezogen auf den Kurbelwellenwinkel in einem Speicher, dann können während eines Schubbetriebes des Kraftfahrzeugs die entsprechenden Werte bei deaktivierten Auslassventilen ermittelt werden und anhand eines Vergleiches der genannten relativen Lagen erkannt werden, ob sich die Auslassventile tatsächlich im geschlossenen Zustand befinden oder ob dies nicht der Fall ist. Ist dies nicht der Fall, dann kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden und/oder ein Eintrag in einen Fehlerspeicher vorgenommen werden. Anhand dieser Ausgabe des
Fehlersignals oder des Eintrags in den Fehlerspeicher kann für geeignete
Gegenmaßnahmen gesorgt werden, beispielsweise für den Austausch eines defekten Auslassventils.
Der vorstehend beschriebene generelle Anstieg des Saugrohrdrucks, die Erhöhung der Amplituden des Saugrohrdrucks sowie die Verschiebung der Saugrohrdruck-Maxima und der Saugrohrdruck-Minima bezogen auf den
Kurbelwellenwinkel resultieren daraus, dass die in den Brennräumen
eingeschlossene Ladung nicht wie im Normalbetrieb über die Auslassventile in den Abgastrakt geschoben wird, sondern zunächst im Ausschiebetakt komprimiert wird und beim Öffnen des Einlassventils in den Ansaugtrakt des Motors strömt. Anhand dieses Druckanstiegs, der Amplitudenerhöhung sowie der Lage der Druck-Maxima bzw. Druck-Minima kann somit überprüft werden, ob -wie gewünscht- alle
Auslassventile deaktiviert wurden oder nicht.
Die Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Überprüfung des
Zustands der Auslassventile eines Motors eines Kraftfahrzeugs.
Bei diesem Verfahren erfolgt in einem Schritt S1 eine Ermittlung eines mittleren Saugrohrdruckniveaus im Normalbetrieb und eine Hinterlegung dieses mittleren Saugrohrdruckniveaus in einem Speicher.
In einem nachfolgenden Schritt S2 erfolgt eine Deaktivierung der Auslassventile in einem Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs.
In einem nachfolgenden Schritt S3 erfolgt nach dem Deaktivieren der
Auslassventile eine Erfassung des Saugrohrdrucks und eine Ermittlung des mittleren Saugrohrdruckniveaus.
Danach erfolgt in einem Schritt S4 ein Vergleich des im Schritt S1 ermittelten und hinterlegten mittleren Saugrohrdruckniveaus mit dem im Schritt S3 ermittelten mittleren Saugrohrdruckniveaus und eine Abfrage, ob ein durch den
vorgenommenen Vergleich ein Saugrohrdruckanstieg festgestellt werden kann oder nicht.
Kann ein derartiger Druckanstieg festgestellt werden, dann wird in einem Schritt S5 erkannt, dass die vorgenommene Deaktivierung der Auslassventile erfolgreich war. In diesem Falle sind keine weiteren Maßnahmen erforderlich.
Kann hingegen ein derartiger Druckanstieg nicht festgestellt werden, dann wird in einem Schritt S6 erkannt, dass die vorgenommene Deaktivierung der
Auslassventile nicht erfolgreich war und es wird eine Fehlermeldung ausgegeben und/oder ein Eintrag in einen Fehlerspeicher vorgenommen. Als Reaktion auf diese Ausgabe einer Fehlermeldung oder den genannten Eintrag in den Fehlerspeicher können geeignete Gegenmaßnahmen in die Wege geleitet werden, um
vorgegebene Emissionsvorschriften einhalten zu können.
Alternativ zu dem vorstehend beschriebenen Verfahren, bei welchem ein Anstieg des mittleren Saugrohrdruckniveaus an sich als Überprüfungskriterium verwendet wird, kann als Überprüfungskriterium auch eine Erhöhung der
Spitzenwerte des Saugrohrdruck-Verlaufes oder eine Verschiebung der
Saugrohrdruck-Maxima oder der Saugrohrdruck-Minima verwendet werden.
Im praktischen Betrieb können im Schubbetrieb eines Kraftfahrzeugs auch Fehler auftreten, aufgrund derer ein oder mehrere Auslassventile nicht in den
geschlossenen bzw. deaktivierten Zustand gebracht werden können. Dies wird nachfolgend anhand der Figur 3 näher erläutert.
Die Figur 3 zeigt Diagramme, die den Druckverlauf im Saugrohr des Kraftfahrzeugs im Normalbetrieb, bei geschlossenen Auslassventilen und bei in einem Fehlerfall teilweise geschlossenen Auslassventilen veranschaulichen. Dabei veranschaulicht die Linie 11 den Druckverlauf im Saugrohr des Kraftfahrzeugs im Normalbetrieb, die Linie I2 den Druckverlauf im Saugrohr bei geschlossenen Auslassventilen und die Linie I3 den Druckverlauf im Saugrohr des Kraftfahrzeugs bei in einem Fehlerfall teilweise geschlossenen Auslassventilen. In diesem Fehlerfall wurden bei der Deaktivierung der Auslassventile nur die Auslassventile der Brennräume 1 , 3 und 4 deaktiviert, das Auslassventil des Brennraums 2 wird hingegen weiterhin betätigt. Dies entspricht dem Fehlerfall einer Fehlschaltung für den Brennraum 2.
So ist aus der Figur 3 ersichtlich, dass beim gezeigten Ausführungsbeispiel das mittlere Druckniveau im Saugrohr im Normalbetrieb bei etwa 0,95 bar liegt, wohingegen dieses mittlere Druckniveau im genannten Fehlerfall bei etwa 0,85 bar liegt. Anhand dieser Differenz des mittleren Druckniveaus kann erkannt werden, dass ein Fehlerfall vorliegt.
Durch eine weitergehende Analyse des Druckverlaufs kann darüber hinaus festgestellt werden, bei welchem Brennraum dieser Fehlerfall vorliegt.
Hierzu kann beispielsweise eine Auswertung der Saugrohrdruck-Spitzen
vorgenommen werden. Sowohl im Normalbetrieb, wie er durch die Linie 11 veranschaulicht ist, als auch bei vollständiger Deaktivierung der Auslassventile, wie sie durch die Linie I2
veranschaulicht ist, sind jeweils 4 Druckspitzen pro Arbeitsspiel (720°
Kurbelwellenwinkel) vorhanden. Zwischen diesen Druckspitzen liegt jeweils ein etwa 180° betragender Kurbelwellenwinkel-Abstand vor. Dies entspricht den Verhältnissen bei einem Reihen-Vier-Zylinder-Motor.
Im Fehlerfall, wie er durch die Linie I3 veranschaulicht ist, sind nur 3 Druckspitzen vorhanden. Im Segment des Ansaugtaktes des Brennraums 2, d.h. zwischen 180° Kurbelwellenwinkel und 360° Kurbelwellenwinkel, ist keine Druckspitze vorhanden, da hier das Auslassventil betätigt wurde und nicht -wie bei den Brennräumen 1 , 3 und 4 - ein Rückströmen der Zylinderladung in das Saugrohr erfolgt.
Eine Detektion des Brennraums, bezüglich dessen der Fehlerfall vorliegt, kann nunmehr wie folgt vorgenommen werden:
Eine Möglichkeit besteht darin, die Anzahl und die Lage der vorhandenen
Druckspitzen pro 720° KW (KW = Kurbelwellenwinkel) zu bestimmen. Sind weniger als 4 Druckspitzen vorhanden, dann kann der Fehlerfall anhand der fehlenden Druckspitze im Ansaugsegment einem bestimmten Brennraum zugeordnet werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Abstand von Druckspitze zu
Druckspitze zu ermitteln. Ist dieser Abstand deutlich grösser als 180° KW, dann weist der zugehörige Brennraum einen Fehlerfall auf.
Außer diesen beiden Möglichkeiten gibt es weitere Möglichkeiten zur Detektion des Brennraums, bezüglich dessen ein Fehlerfall vorliegt. Beispielsweise können Nulldurchgänge ausgewertet werden, Gradienten ausgewertet werden,
Amplitudenwerte ausgewertet werden oder die Lage der Druckmaxima bzw. der Druckminima ausgewertet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird nach alledem durch eine Auswertung des Saugrohrdruckes überprüft, ob die Auslassventile der Brennräume in gewünschter Weise deaktiviert sind oder ob dies nicht der Fall ist. Das Ergebnis dieser
Überprüfung wird vorzugsweise in einem Fehlerspeicher des Kraftfahrzeugs hinterlegt. Diese Überprüfung kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einem Schubbetrieb eines Kraftfahrzeugs erfolgen, welches Brennräume und einen ein Partikelfilter enthaltenden Abgastrakt aufweist. Sie kann alternativ dazu auch bei Kraftfahrzeugen vorgenommen werden, die keinen Partikelfilter haben, jedoch mit einer Vorrichtung zur Deaktivierung der Auslassventile ausgestattet sind. Ferner kann sie auch bei Kraftfahrzeugen verwendet werden, die keine Vorrichtung zur Deaktivierung der Auslassventile aufweisen. Bei derartigen Kraftfahrzeugen kann aufgrund eines Bauteilversagens der Fall auftreten, dass ein Auslassventil des Motors nicht mehr öffnet. Auch dies ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens detektierbar.
Vorteile der Erfindung bestehen des Weiteren unter anderem darin, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung nur ohnehin vorhandene Flardwarekomponenten benötigen, so dass keine Kosten für zusätzliche Flardware entstehen. Insbesondere kann zur Erfassung des
Saugrohrdrucks ein ohnehin vorhandener Saugrohrdrucksensor verwendet werden, dessen Ausgangssignal einer ohnehin vorhandenen, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Steuereinheit zugeführt werden. Diese Steuereinheit muss lediglich mit einer zur Steuerung des beanspruchten Verfahrens geeigneten Software ausgestattet werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines Brennräume aufweisenden Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist:
- Verschließen der Brennräume des Kraftfahrzeugs zum Abgastrakt hin durch ein Verbringen von Auslassventilen der Brennräume in den geschlossenen Zustand und
- Überprüfen, ob sich die Auslassventile der Brennräume des Kraftfahrzeugs in einem geschlossenen Zustand befinden, durch eine Auswertung des in einem Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckes.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung, ob sich die Auslassventile der Brennräume des Kraftfahrzeugs im geschlossenen Zustand befinden, durch eine Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlauf ein mittleres Druckniveau ermittelt wird und mit einem hinterlegten mittleren Druckniveau für einen Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs verglichen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes die Druckspitzenwerte des Druckverlaufes ermittelt werden und mit hinterlegten Druckspitzenwerten für den Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs verglichen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes die zeitliche Lage der im Druckverlauf enthaltenen Saugrohrdruck-Maxima und/oder Saugrohrdruck-Minima jeweils bezogen auf den Kurbelwellenwinkel ermittelt werden und mit hinterlegten Werten für die zeitliche Lage der im
Druckverlauf enthaltenen Saugrohr-Druck-Maxima und/oder
Saugrohrdruck-Minima jeweils bezogen auf den Kurbelwellenwinkel für den Normalbetrieb verglichen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung des im Saugrohr des Kraftfahrzeugs herrschenden Druckverlaufes ermittelt wird, bei welchem der Brennräume sich das Auslassventil nicht im geschlossenen Zustand befindet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Falle, dass die Überprüfung ergibt, dass sich mindestens eines der
Auslassventile nicht im geschlossenen Zustand befindet, eine Fehlermeldung ausgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Falle, dass die Überprüfung ergibt, dass sich mindestens eines der
Auslassventile nicht im geschlossenen Zustand befindet, ein Eintrag in einen Fehlerspeicher vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird.
10. Vorrichtung zum Betreiben eines Brennräume aufweisenden Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuereinheit aufweist, die zur Steuerung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ein Partikelfilter enthaltenden Abgastrakt aufweist.
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