專利名稱：用于使內(nèi)燃機運行的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如獨立權(quán)利要求前序部分所述的用于使內(nèi)燃機運行的方法和裝置。
由DE 10029858A1已知用于使內(nèi)燃機運行的一種方法和一種裝置，該內(nèi)燃機具有一個位于內(nèi)燃機吸入管中的充氣運動閥。在這種情況下，燃料以至少兩種運行方式直接噴射到燃燒室中。此外氣體通過吸入管輸送到燃燒室。氣體可借助于充氣運動閥在燃燒室內(nèi)部置于給定的運動。設(shè)有用于調(diào)節(jié)內(nèi)燃機爆燃的控制器。在同一種運行方式中，氣體在燃燒室內(nèi)部根據(jù)充氣運動閥的位置一次投入給定的運動而一次不投入給定的運動。通過控制器可以檢驗在內(nèi)燃機的分別已被調(diào)節(jié)的爆燃時在氣體存在的給定運動時的點火角是否與不存在氣體給定運動時的點火角完全不同。通過這種方式可以識別充氣運動閥的缺陷，并由此診斷充氣運動閥的功能。

發(fā)明內(nèi)容
與上述方法和裝置相比，按照本發(fā)明的具有獨立權(quán)利要求特征的用于使內(nèi)燃機運行的方法和裝置的優(yōu)點是，在內(nèi)燃機的至少一個運行狀態(tài)中充氣運動閥從一個第一給定位置進入到一個第二給定位置中；求得表征著空氣輸入到達內(nèi)燃機的參數(shù)由于充氣運動閥位置變化所產(chǎn)生的變化，并且檢驗表征著空氣輸入的參數(shù)在數(shù)值上是否低于一個第一給定閾值，并且在這種情況下盡早識別出對于出現(xiàn)了充氣運動閥功能故障的指示。通過這種方式能夠以明顯較少的費用診斷出充氣運動閥的功能，而無需對于本來就存在的傳感器附加其它傳感器。
通過在從屬權(quán)利要求中描述的技術(shù)措施，能夠?qū)崿F(xiàn)在獨立權(quán)利要求中給出的方法的優(yōu)選改進方案和完善方案。
特別有利的是，在識別出充氣運動閥功能故障的指示的情況下使一個計數(shù)器進行增量；并且當計數(shù)器的計數(shù)狀態(tài)超過一個第二給定閾值時診斷充氣運動閥的功能故障。通過這種方式可以實現(xiàn)充氣運動閥功能診斷的防止振動(Entprellung)，這對于適當選擇的第二給定閾值只有在多次識別到對于存在充氣運動閥功能故障的標記以后才可靠且確定地診斷這種功能故障。
在數(shù)值上超過第一給定閾值的情況下通過改變表征著空氣輸入的參數(shù)而使計數(shù)器進行減量，由此提高診斷的可靠性。
所述增量和減量的權(quán)重是不同的、尤其是增量具有比減量更高的權(quán)重，由此進一步提高診斷的可靠性。
此外由此提高充氣運動閥功能診斷的可靠性使充氣運動閥從一個第三給定位置進入到一個第四給定位置，求得表征著空氣輸入的參數(shù)由于充氣運動閥位置變化所產(chǎn)生的變化，并且檢驗表征著空氣輸入的參數(shù)的變化在數(shù)值上是否低于一個第三給定閾值，并且只有在這個附加的條件下識別出對于出現(xiàn)了充氣運動閥功能故障的指示。
為了在診斷充氣運動閥功能時考慮充氣運動閥的兩個可能的運動方向，有利的是，所述充氣運動閥從第一到第二給定位置的運動以與充氣運動閥從第三到第四給定位置的運動相反的方向進行。由此使診斷更加可靠。
在此出于簡化性，可以選擇第三給定位置與第二給定位置相同，和/或第四給定位置與第一給定位置相同。
選擇第一給定位置和/或第二給定位置作為充氣運動閥的終端位置或止擋，則使診斷在對于給定的充氣運動閥位置進行調(diào)整的方面變得特別簡單。
此外有利的是，選擇內(nèi)燃機的怠速運行或慣性滑移運行來作為所述至少一個運行狀態(tài)。通過這種方式保證，表征著空氣輸入的參數(shù)通過改變充氣運動閥位置所引起的變化足夠大，以便能夠可靠地進行充氣運動閥的功能診斷。
此外有利的是，檢驗影響表征著空氣輸入的參數(shù)的參數(shù)是否與充氣運動閥無關(guān)地保持恒定，并且只在這種情況下才釋放充氣運動閥的功能診斷。通過這種方式通過與充氣運動閥無關(guān)地影響了表征著空氣輸入的參數(shù)的參數(shù)來避免錯誤的診斷結(jié)果，并由此提高診斷的可靠性。
此外有利的是，檢驗用于求得與充氣運動閥無關(guān)地影響了表征著空氣輸入?yún)?shù)的參數(shù)、和表征著空氣輸入?yún)?shù)所使用的傳感器、以及影響了表征著空氣輸入的參數(shù)的伺服機構(gòu)是否無故障，并且只在這種情況下才釋放充氣運動閥的功能診斷。通過這種方式也防止，由于這些傳感器或伺服機構(gòu)的故障影響充氣運動閥的功能診斷。由此也能夠以這種方式提高診斷的可靠性。
另一優(yōu)點是，檢驗給定的內(nèi)燃機運行條件是否滿足所述至少一種運行狀態(tài)，并且只有在這種情況下才釋放充氣運動閥的功能診斷。通過這種方式保證，在所述至少一種運行狀態(tài)中所出現(xiàn)的內(nèi)燃機運行條件足以實現(xiàn)用于診斷充氣運動閥功能的在改變充氣運動閥位置時足夠地改變表征著空氣輸入的參數(shù)。因此這一點也用于提高診斷的可靠性。
以有利的方式可以將空氣質(zhì)量流或吸入管壓力或者這些參數(shù)中的一個參數(shù)的時間梯度選擇為所述表征著空氣輸入的參數(shù)。


在附圖中示出本發(fā)明的一個實施例并且在下面的描述中作詳細解釋。附圖中圖1示出一個內(nèi)燃機的方框圖，圖2示出用于解釋按照本發(fā)明的方法和按照本發(fā)明的裝置的工作原理圖，圖3示出按照本發(fā)明的方法的示例流程的流程圖。
具體實施例方式
在圖1中用1表示內(nèi)燃機，它例如驅(qū)動一個汽車。該內(nèi)燃機1例如是奧托發(fā)動機或柴油發(fā)動機。下面示例性地假設(shè)，該內(nèi)燃機1是奧托發(fā)動機。對于該內(nèi)燃機1，一個活塞2在一個氣缸3中往復(fù)運動。該氣缸3配有燃燒室4，它此外可以通過活塞2、進氣閥5和排氣閥6限定。空氣通道7與進氣閥5耦聯(lián)，并且排氣管8與排氣閥6耦聯(lián)。在進氣閥5和排氣閥6的部位處一個噴射閥9和一個火花塞10伸進燃燒室4中。通過噴射閥9可以將燃料噴進燃燒室4中。通過火花塞10可以點燃燃燒室4中的燃料。在空氣通道7中設(shè)置一個可旋轉(zhuǎn)的節(jié)流閥11，通過該節(jié)流閥可以影響將要經(jīng)過空氣通道7輸送到燃燒室的空氣量。在此所輸送的空氣量取決于節(jié)流閥11的角位置。在節(jié)流器11與進氣閥5之間的部分空氣通道7也稱為吸入管。代替上述直接噴射，也可以選擇將燃料噴進吸入管中。在吸入管中設(shè)置一個吸入管壓力傳感器40，它連續(xù)地或者對于間斷的時刻或曲軸角來測量吸入管壓力，并且將測量值以測量信號的形式傳遞到一個控制器20。此外在氣缸3的部位處設(shè)置一個轉(zhuǎn)速傳感器45，它連續(xù)地或者對于間斷的時刻或曲軸角度來測量內(nèi)燃機1的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，并且將測量值以測量信號的形式傳遞到控制器20。此外一個節(jié)流閥傳感器35、例如以電位計的形式設(shè)置在節(jié)流閥11的部位處，它連續(xù)地或者對于間斷的時刻或曲軸角來測量節(jié)流閥角度，并將測量值以測量信號的形式傳遞到控制器20。該控制器20以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式控制節(jié)流閥11的位置，例如根據(jù)在圖1中未示出的行駛踏板的位置轉(zhuǎn)換給定的司機愿望。此外該控制器20以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式來控制噴射閥9，用于例如實現(xiàn)在燃燒室4中給定的空氣/燃料混合比。該控制器20還以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式控制火花塞10，例如用于調(diào)整一個給定的點火角，例如用來對于設(shè)置在排氣管8中的且在圖1中未示出的催化器進行加熱、或者用于形成給定的轉(zhuǎn)矩儲備。進氣閥5和排氣閥6可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式通過一個公共的或各自獨立的凸輪軸來進行控制，或者由控制器20完全可變化的。在節(jié)流閥11的下游在空氣通道7中設(shè)置一個可擺動的充氣運動閥21。該充氣運動閥21的位置同樣由控制器20在第一終端止擋25與第二終端止擋30之間調(diào)節(jié)。在此如果充氣運動閥21貼靠在第一終端止擋25上，則充氣運動閥21完全關(guān)閉。如果充氣運動閥21貼靠在第二終端止擋30上，則該充氣運動閥完全打開。在節(jié)流閥11下游、并且附加地或者可替換地對于吸入管壓力傳感器40，在空氣通道7中設(shè)置一個空氣質(zhì)量計300，它連續(xù)地或?qū)τ陂g斷的時刻或曲軸角度來測量到達燃燒室4的空氣質(zhì)量流，并且將測量值以測量信號的形式傳遞到控制器20。該空氣質(zhì)量計300可以由熱膜空氣質(zhì)量計或者由超聲波空氣質(zhì)量計以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式構(gòu)成。
在圖1中示出充氣運動閥21的完全關(guān)閉的狀態(tài)。使充氣運動閥21在圖1中所示的箭頭方向上擺動，由此可以實現(xiàn)充氣運動閥的打開狀態(tài)。在此當充氣運動閥碰到第二終端止擋30時，則它完全打開。在所示的充氣運動閥21的關(guān)閉狀態(tài)中，在圖1中所示的吸入管下部部位中在打開進氣閥5時沒有空氣或氣體進入到內(nèi)燃機1的燃燒室4中。取而代之，氣體只能對應(yīng)于在圖1中所示的箭頭22在吸入管上部部位上在進氣閥5旁邊進入到燃燒室4中。按照箭頭22流入到燃燒室4中的氣體在燃燒室4內(nèi)部進行滾動式或渦旋式的運動。這一點在圖1中以箭頭23表示。這種滾動式運動可以選擇通過在圖1中所示的在內(nèi)燃機1活塞2中的凹槽24得到支持。如果通過噴射閥9噴進燃料，則燃料被流入的氣體帶走。氣體與燃料執(zhí)行滾動式或渦旋式運動，并且最終直接到達火花塞10。通過在發(fā)動機控制器20那一方面相應(yīng)地控制火花塞10，可以使火花塞準確地在這個時刻點火在該時刻氣體與燃料到達火花塞10旁邊。由此能夠使由噴射閥9噴入的燃料輸運到火花塞10并在那里點火。
在充氣運動閥21的完全關(guān)閉位置中增加在燃燒室4中的充氣運動。由此使燃燒更穩(wěn)定，并且可以通過一個在圖1中未示出的外部的廢氣回輸系統(tǒng)對燃燒輸送更多的廢氣。由此減少燃料消耗。因為增加充氣運動，內(nèi)燃機1的所確定的運行參數(shù)相應(yīng)地適配于充氣運動閥21的位置。這些參數(shù)例如是點火角、用于求得輸送到內(nèi)燃機1的空氣質(zhì)量的參數(shù)以及噴射閥9的前位置角。因此處于錯誤位置中的充氣運動閥21也導(dǎo)致內(nèi)燃機1以錯誤的運行參數(shù)運行。在這種情況下不排除，內(nèi)燃機在持續(xù)運行中受損。因此必需進行充氣運動閥21的功能檢驗。
而當充氣運動閥21完全打開時，即它位于在圖1中未示出的在第二終端止擋30上的完全打開狀態(tài)中時，則不產(chǎn)生流進燃燒室4中的氣體的滾動式或渦旋式運動。這一點由此產(chǎn)生，在完全打開充氣運動閥21時來自吸入管的氣體在整個橫截面上在進氣閥5旁邊流進燃燒室4中。在此所述流入的氣體不再具有特殊的流動方向，因此也不產(chǎn)生特殊的運動、尤其是在內(nèi)燃機1的燃燒室4內(nèi)部中不產(chǎn)生滾動式運動。
在此要指出的是，該充氣運動閥21可以在那種每個氣缸具有一個進氣閥的內(nèi)燃機得到使用，但是以相同的方式也可以在那種每個氣缸具有兩個或多個進氣閥的內(nèi)燃機中得到使用。此外要指出的是，可如此替換所述充氣運動閥對于那種每個氣缸具有兩個進氣閥的內(nèi)燃機只打開所述兩個進氣閥中的一個進氣閥。在這種情況下通過保持關(guān)閉的第二進氣閥使流進燃燒室的氣體在燃燒室內(nèi)部獲得大致渦旋式的運動。由DE 100 29 858 A1已知這種情形，在此所描述的實施例的敘述部分應(yīng)該是其公開內(nèi)容。
現(xiàn)在按照本發(fā)明規(guī)定，在內(nèi)燃機1的至少一種運行狀態(tài)中所述充氣運動閥21從一個第一給定位置進入到一個第二給定位置中，求得表征著到達內(nèi)燃機1或燃燒室4的空氣輸入的參數(shù)由于充氣運動閥21的位置變化而產(chǎn)生的變化，它檢驗表征著空氣輸入的參數(shù)的變化在數(shù)值上是否低于一個第一給定閾值，并且在這種情況下盡早識別對于充氣運動閥21出現(xiàn)了功能故障的指示。在此作為第一給定位置例如可以選擇第一終端止擋25，而作為第二給定位置例如可以選擇第二終端止擋30。但是充氣運動閥21的第一給定位置也可以任意地在包括第一終端止擋25與包括第二終端止擋30之間進行選擇。充氣運動閥21的第二給定位置也可以任意地在包括第一終端止擋25與包括第二終端止擋30之間進行選擇。但是第一給定位置應(yīng)該與第二給定位置不同。第一給定閾值例如可以在第一檢驗狀態(tài)時這樣適當?shù)貞?yīng)用在數(shù)值上位于第一給定閾值以上的、表征著空氣輸入變化的參數(shù)明確地追溯到充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置的運動，而在數(shù)值上位于第一給定閾值以下的、表征著空氣輸入?yún)?shù)的變化明確地追溯到充氣運動閥21的功能故障，如果充氣運動閥應(yīng)該從第一給定位置進入到第二給定位置。作為所述表征著空氣輸入的參數(shù)可以選擇由吸入管壓力傳感器40測得的吸入管壓力、或者由空氣質(zhì)量計300測得的空氣質(zhì)量流、或者吸入管壓力或空氣質(zhì)量流的時間梯度。下面示例性地且不受一般性局限地將吸入管壓力考慮為所述表征著空氣輸入的參數(shù)。
圖2示出用于解釋按照本發(fā)明的方法和按照本發(fā)明的裝置的原理框圖。在此按照本發(fā)明的裝置按照軟件和/或硬件在發(fā)動機控制器20中予以實現(xiàn)，該裝置在下面出于簡化的原因等同于發(fā)動機控制器20。該發(fā)動機控制器20在此包括定位單元60，它控制充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置的運動。該控制器20還具有一個探求單元65，它與定位單元60同步并且在促使充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置的運動期間求得吸入管壓力的變化，為此由吸入管壓力傳感器40將相應(yīng)的測量值輸送到該探求單元。該探求單元65將在促使充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置的運動期間求得的吸入管壓力變化傳遞到一個檢驗單元70，在那里將吸入管壓力的變化在數(shù)值上與第一給定閾值進行比較，該閾值存儲在發(fā)動機控制器20的一個第一閾值存儲器95中。對于吸入管壓力的變化在數(shù)值上低于第一給定閾值的情況，所述檢驗單元70將一個置位信號(Setzsignal)發(fā)送給計數(shù)器15，在另一種情況下給出一個復(fù)位信號。如果計數(shù)器15接收到一個置位信號，則它從其實際的計數(shù)狀態(tài)、初始時由一個起始值-例如零開始增值。該計數(shù)狀態(tài)由計數(shù)器15傳遞到診斷單元55，它將該計數(shù)狀態(tài)與來自發(fā)動機控制器20的一個第二閾值存儲器100的一個第二給定閾值進行比較。如果診斷單元55確定，該計數(shù)狀態(tài)超過第二給定閾值，則它診斷充氣運動閥21的一個功能故障并且給出相應(yīng)的故障信號F。對于故障信號F，例如在汽車的組合儀表盤上產(chǎn)生一個警示燈和/或一個聲音的警示通知。附加地或可替換地可以導(dǎo)入內(nèi)燃機1的緊急運行。附加地或可替換地可以使內(nèi)燃機1停機。在內(nèi)燃機1緊急運行情況下，可以使內(nèi)燃機1以已被預(yù)調(diào)節(jié)的運行參數(shù)來運行，它們在持續(xù)運行中不損傷內(nèi)燃機1。
根據(jù)要怎樣快速且怎樣可靠地診斷充氣運動閥21的功能故障，也可以任意不同地選擇增量和減量的權(quán)重。因此增量例如可以包括數(shù)值3、而減量包括數(shù)值1；或者增量為數(shù)值4而減量為數(shù)值2；或者其它任意的組合。
第二給定閾值例如這樣適當?shù)貞?yīng)用于檢驗狀態(tài)，在計數(shù)器15的增量、即對于出現(xiàn)了充氣運動閥21功能故障的指示達到足夠的數(shù)量以后，可以可靠地診斷這種功能故障，但是另一方面對于診斷功能故障所需的指示的數(shù)量盡可能地少，用于能夠盡可能提前地診斷功能故障。
可以選擇由此來提高充氣運動閥21功能故障診斷的可靠性在接收一個復(fù)位信號的情況下、即由于吸入管壓力變化在數(shù)值上超過或達到第一給定閾值的情況下計數(shù)器15減量。在此可以有選擇地規(guī)定，所述計數(shù)器15的增量和計數(shù)器15的減量具有不同的權(quán)重，例如增量比減量的權(quán)重更大。由此例如可以在接收到計數(shù)器15置位信號的情況下以數(shù)值2進行增量，而在接收到復(fù)位信號的情況下以數(shù)值1進行減量。
所述充氣運動閥21功能診斷的可靠性還可以由此得到提高該充氣運動閥21由第三給定位置進入到第四給定位置，求得由于充氣運動閥21位置變化而產(chǎn)生的吸入管壓力變化，檢驗吸入管壓力變化在數(shù)值上是否低于第三給定閾值，并且只有在這個附加條件下才識別對于出現(xiàn)了充氣運動閥21功能故障的指示。由此在這種情況下，只有當一方面吸入管壓力的變化在促使充氣運動閥21從第一給定位置運動到第二給定位置時在數(shù)值上低于第一給定閾值、并且另一方面吸入管壓力的變化在促使充氣運動閥21從第三給定位置運動到第四給定位置時在數(shù)值上低于第三給定閾值時，所述檢驗單元70才產(chǎn)生置位信號。在此第三給定閾值同樣可以存儲在第一閾值存儲器95中。第三給定閾值同樣可以例如這樣適當?shù)貞?yīng)用于檢驗狀態(tài)，使得由于充氣運動閥21從第三給定位置到第四給定位置的運動而產(chǎn)生的吸入管壓力變化在數(shù)值上位于第三給定閾值以上，而由于充氣運動閥21的功能故障在促使它從第三給定位置到第四給定位置的運動時所產(chǎn)生的吸入管壓力變化在數(shù)值上位于第三給定閾值以下。
在此例如可以規(guī)定，將第一終端止擋25與第二終端止擋30之間的一個任意位置選擇作為第三給定位置。相應(yīng)地可以規(guī)定，將第一終端止擋25與第二終端止擋30之間的一個任意位置選擇作為第四給定位置。在此應(yīng)該僅僅保證，第三給定位置與第四給定位置是不同的。
可以有選擇地規(guī)定，這樣選擇第三給定位置和第四給定位置，使得充氣運動閥21從第三給定位置到第四給定位置的運動以與充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置的運動的相反方向進行。由此對于充氣運動閥21的功能診斷考慮充氣運動閥21在其兩個可能的運動方向上的運動，并由此可靠地進行充氣運動閥21的功能診斷。
此外例如可以有選擇地例如使第三給定位置與第二給定位置相同。在這種情況下，在從第一給定位置到達第二給定位置以后直接通過使充氣運動閥21運動到第四給定位置而繼續(xù)進行診斷，由此可以花費最少的時間而實現(xiàn)診斷功能。相應(yīng)地同樣適用于將第四給定位置選擇得與第一給定位置相同，并且因此從第三給定位置對于充氣運動閥21在達到第三給定位置以后直接通過使充氣運動閥21從第四給定位置運動到第二給定位置而繼續(xù)進行診斷功能。
此外可以有選擇地規(guī)定，一方面第三給定位置與第二給定位置相同、而另一方面第四給定位置與第一給定位置相同。通過這種方式不僅以上述的方式減少用于實現(xiàn)診斷功能的時間花費、而且可以使第一給定閾值在數(shù)值上與第三給定閾值選擇得相同，因為充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置經(jīng)過與從第三給定位置到第四給定位置相同的行程，僅僅在不同的運動方向上。這一點減少了應(yīng)用費用，并且易于在診斷時進行計算。
如果選擇將充氣運動閥21的兩個終端止擋25，30中的一個終端止擋作為第一給定位置，則得到進一步簡化。對于充氣運動閥21位置的這種終端止擋的調(diào)整能夠以微少的費用、尤其是控制費用在定位單元60中實現(xiàn)，在對于第一終端止擋25與第二終端止擋30之間的給定中間位置進行調(diào)整時是這種情況。相應(yīng)地也適用于選擇充氣運動閥21的第二給定位置、第三給定位置和/或第四給定位置來作為終端止擋25，30。
如果不僅選擇第一給定位置而且選擇第二給定位置、或者不僅選擇第三給定位置而且選擇第四給定位置來作為充氣運動閥21的終端止擋25，30，則得到進一步簡化。
由此，例如按照一種特別有利的實施例，可以選擇第一給定位置和第四給定位置來作為充氣運動閥21的第一終端止擋25、并且選擇第二給定位置和第三給定位置來作為第二終端止擋30。也可以選擇例如使充氣運動閥21的第一給定位置和第四給定位置作為第二終端止擋30、并且選擇充氣運動閥21的第二給定位置和第三給定位置作為第一終端止擋25。
上述診斷功能的執(zhí)行特別適用于內(nèi)燃機1的這種運行狀態(tài)，在這些運行狀態(tài)中在充氣運動閥21從第一給定位置運動到第二給定位置、或者從第三給定位置運動到第四給定位置時，分別導(dǎo)致一種足夠大的吸入管壓力變化，由此可以借助于第一給定閾值或第三給定閾值可以在無缺陷發(fā)揮功能的充氣運動閥21與有缺陷地發(fā)揮功能的充氣運動閥21之間產(chǎn)生一種明確的差別。內(nèi)燃機的這種運行狀態(tài)例如是具有或沒有內(nèi)燃機1氣缸點火的怠速運行狀態(tài)或慣性滑移運行狀態(tài)。如果例如在內(nèi)燃機1的不進行點火并不進行燃料噴射的未點火滑移運行中執(zhí)行上述診斷功能，則結(jié)果是充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置或者從第三給定位置到第四給定位置的運動不沖擊由內(nèi)燃機1驅(qū)動的驅(qū)動單元，因此汽車司機感覺不到診斷功能的執(zhí)行。因此診斷功能對于司機來說能夠特別舒適地進行。
在點火的慣性滑移運行中-該滑移運行例如在內(nèi)燃機1的排氣管8中存在催化器的情況下、在高溫時在排氣段中出于保護催化器的原因而執(zhí)行，并且在該運行中不僅噴射燃料而且對于燃燒室4中的空氣/燃料混合物進行點火-充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置或者從第三給定位置到第四給定位置的運動同樣導(dǎo)致在驅(qū)動段中的微不足道的沖擊。
以所述方式適合于執(zhí)行診斷功能的、用于允許執(zhí)行診斷功能的內(nèi)燃機1的運行狀態(tài)越多，那么可以越頻繁地執(zhí)行診斷功能、并且可以越好且越可靠地監(jiān)控充氣運動閥21的功能。
這種運行狀態(tài)的出現(xiàn)例如以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式進行檢測。因此例如可以借助于怠速開關(guān)85來檢測怠速運行狀態(tài)，并且可以借助于踏板開關(guān)90來檢測慣性滑移運行狀態(tài)。當沒有引入驅(qū)動檔或者減速器在中性位置(Neutralstellung)時，則怠速開關(guān)85檢測怠速運行狀態(tài)。如果在掛入的檔位或者在自動變速器的情況下在駕駛狀態(tài)中釋放踏板，那么踏板開關(guān)90檢測內(nèi)燃機1的慣性滑移運行。如果怠速開關(guān)85檢測內(nèi)燃機1的怠速運行狀態(tài)，則它發(fā)出一個置位信號給ODER環(huán)節(jié)80。如果踏板開關(guān)90在已引入的檔位或者在自動減速器的情況下在行駛位置中檢測內(nèi)燃機1的慣性滑移運行狀態(tài)，那么它同樣發(fā)出一個置位信號給ODER環(huán)節(jié)80。當其兩個輸入中的至少一個輸入進行置位的時候，則ODER環(huán)節(jié)80的輸出被置位。將ODER環(huán)節(jié)80的輸出輸送到定位單元60。如果定位單元60由ODER環(huán)節(jié)80接收到一個置位信號，則識別到存在內(nèi)燃機的運行狀態(tài)，在該狀態(tài)中可以執(zhí)行診斷功能。作為釋放條件還可以由定位單元60進行檢驗是否從內(nèi)燃機1起動以來已經(jīng)調(diào)整了給定數(shù)量的怠速運行狀態(tài)或慣性滑移運行狀態(tài)。只有當給定數(shù)量的怠速運行狀態(tài)或慣性滑移運行狀態(tài)從內(nèi)燃機1起動以來已經(jīng)出現(xiàn)過，才由定位單元60開啟并促使所述診斷功能。通過這種方式也可以保證，對于診斷功能的執(zhí)行在沒有不期望的轉(zhuǎn)速分諧波(Drehzahlunterschwinger)的情況下出現(xiàn)內(nèi)燃機1的穩(wěn)定的發(fā)動機運行。
在這種情況下所述定位單元60有選擇地檢驗影響著吸入管壓力的參數(shù)是否與充氣運動閥21無關(guān)是恒定的。只有在這種情況下才釋放充氣運動閥的21的診斷功能，因為否則它可能是錯誤的并因此不再是可靠的。因為不只是充氣運動閥21影響到吸入管壓力，其它的影響系數(shù)-例如節(jié)流閥11、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、必要時存在的油箱排氣以及必要時存在的廢氣回輸同樣在執(zhí)行診斷功能期間被監(jiān)控而保持恒定。這一點在按照圖2的示例中由定位單元60執(zhí)行，它在執(zhí)行按照圖2示例的診斷功能期間控制用于保持恒定位置的節(jié)流閥11，并且同時監(jiān)控節(jié)流閥傳感器35的信號保持恒定。此外在所示實施例中假設(shè)，盡管沒有油箱排氣但是出現(xiàn)廢氣回輸，因此定位單元60也在執(zhí)行診斷功能期間將廢氣回輸閥50控制在一個恒定的位置，并且借助于在執(zhí)行診斷功能期間適當?shù)奈恢梅答亖磉M行檢驗廢氣回輸閥50的位置在執(zhí)行診斷功能期間是否恒定。此外為此目的也將轉(zhuǎn)速傳感器45的信號輸送到定位單元60，該信號由定位單元60在執(zhí)行診斷功能期間同樣被監(jiān)控而保持恒定。如果監(jiān)控保持恒定的參數(shù)在執(zhí)行診斷功能期間不恒定，那么定位單元60停止執(zhí)行診斷功能，并且相應(yīng)地通過探求單元65將這一點通知其它的參與執(zhí)行診斷功能的部件、尤其是診斷單元55。
此外所述定位單元60檢驗用于求得與充氣運動閥21無關(guān)的、影響著吸入管壓力的參數(shù)以及吸入管壓力而使用的傳感器和影響著吸入管壓力的伺服機構(gòu)是否無故障。在此可以有選擇地規(guī)定，只有在這種無故障的情況下才釋放充氣運動閥21的功能診斷，用于排除相應(yīng)的不期望的、對于在充氣運動閥21運動時的吸入管壓力變化產(chǎn)生的故障影響，并且提高診斷結(jié)果的可靠性。因此有選擇地規(guī)定，所述定位單元60借助于由轉(zhuǎn)速傳感器45和由節(jié)流閥電位計35接收的信號例如通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的信服功能(Plausibilisierungsfunktion)來進行檢驗兩個傳感器在執(zhí)行診斷功能期間是否無故障。在此也可以將吸入管壓力傳感器40的信號輸送到定位單元60，用于以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式進行檢驗吸入管壓力傳感器40的信號是否是可靠的，并且因此吸入管壓力傳感器40是否是無故障的。在各種情況下，以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式所述定位單元60可以檢驗節(jié)流閥11的功能并且檢驗在執(zhí)行診斷功能期間廢氣回輸閥50的無故障性。所述的定位單元60也可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式檢驗在執(zhí)行診斷功能期間進氣閥5和排氣閥6功能的無故障性，這些閥門同樣影響吸入管壓力；這在圖2中出于清晰的原因未示出。只要在所述的傳感器35，40，45中的一個之中或者在所述的伺服機構(gòu)5，6，11，50中的一個之中由定位單元60在執(zhí)行診斷功能期間檢測到一個故障，那么該定位單元60以上述的方式促使截止或中斷實際執(zhí)行的診斷功能。在存在油箱排氣閥的情況下，這一點也可以由定位單元60檢驗無故障性，其中所述油箱排氣閥根據(jù)其位置來對于吸入管壓力進行影響。
此外可以有選擇地規(guī)定，所述定位單元60檢驗給定的內(nèi)燃機1的運行條件是否滿足至少一個運行狀態(tài)、即在這個示例中是否在怠速運行或在慣性滑移運行。在此可以規(guī)定，只有在這種情況下才釋放充氣運動閥21的診斷。由此得到一個足夠的用于區(qū)分充氣運動閥21是無故障還是有功能故障的吸入管壓力分辯力，也就是只有在充氣運動閥21從第一給定位置運動到第二給定位置或者從第三給定位置運動到第四給定位置時，才在發(fā)動機轉(zhuǎn)速在例如適合于檢驗狀態(tài)應(yīng)用的轉(zhuǎn)速閾值以上的情況下使吸入管壓力進行相應(yīng)足夠地變化。因此所述定位單元60借助于由轉(zhuǎn)速傳感器45所接收的信號來進行檢驗發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否大于發(fā)動機轉(zhuǎn)速閾值，并且只有當由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器45所提供的發(fā)動機轉(zhuǎn)速位于這個閾值以上時，才釋放執(zhí)行診斷功能。此外作為給定的運行條件也可以由定位單元60來進行檢驗是否自內(nèi)燃機起動以來運行一個給定的時間，以便保證使內(nèi)燃機1穩(wěn)定地運行并由此期望沒有轉(zhuǎn)速分諧波，它們可能引起錯誤的診斷結(jié)果，因為它們對于吸入管壓力的分辯有影響。自內(nèi)燃機起動以來的給定時間過程由時間繼電器75例如通過一個置位信號通知定位單元60。在此可以規(guī)定，只有當定位單元60由時間繼電器75接收到置位信號時，該定位單元60才釋放執(zhí)行診斷功能。在此給定的時間例如可以適合地這樣應(yīng)用于一種檢驗狀態(tài)使得一方面保證在內(nèi)燃機1起動后不再可能產(chǎn)生所不期望的轉(zhuǎn)速分諧波；并且另一方面保證盡可能小地調(diào)節(jié)這個給定時間。
作為給定的轉(zhuǎn)速閾值已經(jīng)證實每分鐘至少3000轉(zhuǎn)的數(shù)值是適合的，尤其是例如每分鐘4000轉(zhuǎn)的數(shù)值。根據(jù)對于這個轉(zhuǎn)速閾值的選擇，在此對于無故障的發(fā)揮功能的充氣運動閥21來說，在充氣運動閥21從第一終端止擋25到第二終端止擋35、或者從第二終端止擋35到第一終端止擋25時，產(chǎn)生20至100mbar的吸入管壓力變化。
在圖3中示出按照本發(fā)明的方法的示例流程的流程圖。
在程序起動之后，所述定位單元60讀出ODER環(huán)節(jié)80的信號，該信號提供關(guān)于出現(xiàn)滑移或怠速運行狀態(tài)的信息。接著分支到程序點205。
在程序點205所述定位單元60檢驗是否由ODER環(huán)節(jié)80接收一個置位信號，即是否出現(xiàn)內(nèi)燃機1的滑移或怠速運行。如果是這種情況，則分支到程序點210，否則分支返回到程序點200。
在程序點210所述定位單元60讀出節(jié)流閥電位計35的、吸入管壓力傳感器40的和轉(zhuǎn)速傳感器45的信號以及進氣閥5、排氣閥6、節(jié)流閥11和廢氣回輸閥50、必要時未示出的油箱排氣閥的信服度信息。接著分支到程序點215。
在程序點215所述定位單元60檢驗上述傳感器35、40、45和伺服機構(gòu)5，6，11，50和可能的油箱排氣閥是否無故障地發(fā)揮功效。如果是，則分支到程序點220，否則、即當上述傳感器或伺服機構(gòu)中的一個不是無故障時，返回到程序點200。
在程序點220，為了執(zhí)行所述診斷功能而調(diào)整一個恒定的位置，所述定位單元60操縱節(jié)流閥11和廢氣回輸閥50以及可能的油箱排氣閥；并且由節(jié)流閥電位計35或通過位置反饋以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式，必要時由廢氣回輸閥50并且必要時由油箱排氣閥來接收關(guān)于上述伺服機構(gòu)位置的信息、以及轉(zhuǎn)速傳感器45的信號。在此僅僅有選擇地促使上述伺服機構(gòu)進行恒定位置的調(diào)整。接著分支到程序點225。
在程序點225，所述定位單元60借助于節(jié)流閥電位計35或者位置反饋、必要時廢氣回輸閥50和必要時油箱排氣閥來檢驗這個伺服機構(gòu)的位置是否恒定；并且借助于轉(zhuǎn)速傳感器45的信號來檢驗發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否恒定。如果是這種情況，則分支到程序點230，否則分支返回到程序點200。
在程序點230所述定位單元60讀出轉(zhuǎn)速傳感器45和時間繼電器75的信號。接著分支到程序點235。
在程序點235所述定位單元60檢驗由轉(zhuǎn)速傳感器45所接收的轉(zhuǎn)速是否大于給定的轉(zhuǎn)速閾值、并且是否由時間繼電器75接收到一個置位信號。如果是這種情況，則分支到程序點240，否則分支返回到程序點200。
在程序點240所述定位單元60促使充氣運動閥21從第一給定位置運動到第二給定位置。接著分支到一個程序點245。
在程序點245所述探求單元65讀出吸入管壓力的變化，該變化根據(jù)充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置的運動而給出。接著分支到一個程序點250。
在程序點250所述檢驗單元70檢驗吸入管壓力的變化是否在數(shù)值上大于或等于第一給定閾值。如果是這種情況，則分支到程序點255，否則分支到程序點285。
在程序點255所述定位單元60促使充氣運動閥21從第三給定位置運動到第四給定位置。接著分支到程序點260。
在程序點260所述探求單元65求得吸入管壓力的變化，該變化由于充氣運動閥21從第三給定位置到第四給定位置的運動而產(chǎn)生。接著分支到程序點265。
在程序點265所述檢驗單元70檢驗來自程序點260的吸入管壓力變化是否在數(shù)值上大于或等于第三給定閾值。如果是這種情況，則分支到一個程序點270，否則分支到程序點285。
在程序點270所述計數(shù)器15減量。接著分支到一個程序點275。
在程序點275所述診斷單元55檢驗計數(shù)狀態(tài)是否大于第二給定閾值。如果是這種情況，則分支到一個程序點280，否則分支返回到程序點200。
在程序點280所述診斷單元55給出故障信號F。接著離開所述程序。
在程序點285所述計數(shù)器15增量。接著分支到程序點275。
按照圖3的流程圖只表示上述實施例中的一種選擇方案，當吸入管壓力的變化在充氣運動閥21從第一給定位置運動到第二給定位置的時候在數(shù)值上低于第一給定閾值時、或者當吸入管壓力的變化在充氣運動閥21從第三給定位置運動到第四給定位置的時候在數(shù)值上低于第三給定閾值時，對于計數(shù)器15的增量和由此對于識別用于存在充氣運動閥21功能故障的標記對于按照圖3的流程圖是足夠的。在此只有當不僅吸入管壓力的變化在充氣運動閥21從第一給定位置運動到第二給定位置的時候在數(shù)值上達到或者超過第一給定閾值時、而且當吸入管壓力的變化在充氣運動閥21從第三給定位置運動到第四給定位置的時候在數(shù)值上達到或超過第三給定閾值時，計數(shù)器15才減量。
在最前面所述的實施例中，只有當不僅吸入管壓力的變化在充氣運動閥21從第一給定位置運動到第二給定位置的時候在數(shù)值上低于第一給定閾值時、而且當吸入管壓力的變化在充氣運動閥21從第三給定位置運動到第四給定位置的時候在數(shù)值上低于第三給定閾值時，計數(shù)器15才增量。在此當吸入管壓力的變化在充氣運動閥21從第一給定位置運動到第二給定位置的時候在數(shù)值上達到或者超過第一給定閾值時、或者當吸入管壓力的變化在充氣運動閥21從第三給定位置運動到第四給定位置的時候在數(shù)值上達到或超過第三給定閾值時，計數(shù)器15才減量。
這兩種選擇方案的共同點是，在對于計數(shù)器15減量的情況下(按照圖3的流程圖)、并且在對于計數(shù)器15增量的另一種情況下，不僅必需對于充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置的運動進行分析，而且必需對于充氣運動閥21從第三給定位置到第四給定位置的運動進行分析。對此也可以有選擇地規(guī)定，通過使與此相關(guān)的吸入管壓力變化的數(shù)值與第一給定閾值或者與第二給定閾值進行比較，不僅對于計數(shù)器15的增量而且也對于計數(shù)器15的減量，只是分析充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置的運動、或者只分析充氣運動閥21從第三給定位置到第四給定位置的運動。
在圖2中用虛線表示轉(zhuǎn)速傳感器45與第一閾值存儲器95之間的連接。這一點按照一個可選擇的實施例能夠在第一閾值存儲器95中實現(xiàn)對于第一給定閾值和/或?qū)τ诘谌o定閾值的特性曲線的存儲，更確切地說與發(fā)動機轉(zhuǎn)速有關(guān)。因此第一給定閾值的數(shù)值或第三給定閾值的數(shù)值可以隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加選擇得更大，由此使診斷功能的可靠性適配于在執(zhí)行診斷功能期間所出現(xiàn)的實際的和保持恒定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，并且由此保證其與發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān)的可靠性。
上面借助于選擇為吸入管壓力的、表征著空氣輸入的參數(shù)描述了充氣運動閥21的功能診斷。如上所述，也可以選擇空氣質(zhì)量流或者吸入管壓力或空氣質(zhì)量流的時間梯度。也可以在使用多個或所有上述參數(shù)的條件下診斷充氣運動閥21的功能。因此當多個或所有表征著空氣輸入的參數(shù)的變化在數(shù)值上低于分別從屬于它們的第一給定閾值作為在內(nèi)燃機的至少一個運行狀態(tài)中充氣運動閥21從第一給定位置到第二給定位置的相關(guān)結(jié)果時，可以有選擇地只診斷例如充氣運動閥21的功能故障。
權(quán)利要求
1.一種用于使內(nèi)燃機(1)運行的方法，該內(nèi)燃機具有一個位于內(nèi)燃機(1)空氣輸入管(7)中的充氣運動閥(21)，其中診斷充氣運動閥(21)的功能，其特征在于，在內(nèi)燃機(1)的至少一個運行狀態(tài)中使充氣運動閥(21)從一個第一給定位置進入到一個第二給定位置中，求得表征著到達內(nèi)燃機(1)的空氣輸入的參數(shù)由于充氣運動閥(21)位置變化而產(chǎn)生的變化，并且檢驗表征著空氣輸入的參數(shù)的變化在數(shù)值上是否低于一個第一給定閾值，并且在這種情況下盡早識別對于出現(xiàn)了充氣運動閥(21)功能故障的指示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在識別充氣運動閥(21)功能故障的指示的情況下使計數(shù)器(15)進行增量，并且當計數(shù)器(15)的計數(shù)狀態(tài)超過一個第二給定閾值時，診斷充氣運動閥(21)的功能故障。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在數(shù)值上超過第一給定閾值的情況下通過表征著空氣輸入的參數(shù)的變化使計數(shù)器(15)進行減量。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述增量和減量的權(quán)重是不同的。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，使充氣運動閥(21)從一個第三給定位置進入到一個第四給定位置中，求得表征著空氣輸入的參數(shù)由于充氣運動閥(21)位置變化而產(chǎn)生的變化，并且檢驗表征著空氣輸入?yún)?shù)的變化在數(shù)值上是否低于一個第三給定閾值，并且只有在這個附加的條件下才識別對于出現(xiàn)了充氣運動閥功能故障的指示。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述充氣運動閥(21)從第一到第二給定位置的運動以與充氣運動閥(21)從第三到第四給定位置的運動相反的方向進行。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，選擇第三給定位置與第二給定位置相同、和/或第四給定位置與第一給定位置相同。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，選擇第一給定位置和/或第二給定位置作為充氣運動閥(21)的終端位置(25，30)或終端止擋。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將內(nèi)燃機(1)的怠速運行或慣性滑移運行選擇作為所述至少一個運行狀態(tài)。
10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，檢驗影響表征著空氣輸入的參數(shù)的參數(shù)是否與充氣運動閥(21)無關(guān)地保持恒定，并且只在這種情況下才釋放充氣運動閥(21)的功能診斷。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，檢驗用于求得與充氣運動閥(21)無關(guān)地影響表征著空氣輸入的參數(shù)的參數(shù)、和表征著空氣輸入的參數(shù)所使用的傳感器(35，40，45)、以及影響表征著空氣輸入的參數(shù)的伺服機構(gòu)(5，6，11，50)是否無故障，并且只在這種情況下才釋放充氣運動閥(21)的功能診斷。
12.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，檢驗給定的內(nèi)燃機(1)運行條件是否滿足所述至少一種運行狀態(tài)，并且只在這種情況下釋放充氣運動閥(12)的功能診斷。
13.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，選擇空氣質(zhì)量流或吸入管壓力或這些參數(shù)中的一個參數(shù)的時間梯度來作為表征著空氣輸入的參數(shù)。
14.用于使內(nèi)燃機(1)運行的裝置(20)，該內(nèi)燃機具有一個位于內(nèi)燃機(1)空氣輸入管(7)中的充氣運動閥(21)，其中設(shè)有診斷機構(gòu)(55，70)，它們診斷充氣運動閥(21)的功能，其特征在于，設(shè)有定位機構(gòu)(60)，它們在內(nèi)燃機(1)的至少一個運行狀態(tài)中使充氣運動閥(21)由一個第一給定位置進入到一個第二給定位置；設(shè)有探求機構(gòu)(65)，它們求得表征著到達內(nèi)燃機(1)的空氣輸入的參數(shù)由于充氣運動閥(21)位置變化所產(chǎn)生的變化；設(shè)有檢驗機構(gòu)(70)，它們檢驗表征著空氣輸入的參數(shù)的變化在數(shù)值上是否低于一個第一給定閾值，并且在這種情況下使診斷機構(gòu)(55，70)盡早識別出對于出現(xiàn)了充氣運動閥(21)功能故障的指示。
全文摘要
建議用于使內(nèi)燃機(1)運行的一種方法和一種裝置，它們能夠?qū)崿F(xiàn)對于位于內(nèi)燃機(1)空氣輸入管(7)中的充氣運動閥(21)功能進行簡單診斷。在內(nèi)燃機(1)的至少一個運行狀態(tài)中，使充氣運動閥(21)從第一給定位置進入第二給定位置。求得表征著到達內(nèi)燃機(1)的空氣輸入的參數(shù)由于充氣運動閥(21)位置變化所產(chǎn)生的變化。并且檢驗表征著空氣輸入的參數(shù)的變化在數(shù)值上是否低于一個第一給定閾值。并且在這種情況下盡早地識別出對于出現(xiàn)了充氣運動閥(21)功能故障的指示。
文檔編號F02D41/22GK1982682SQ200610169368
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者O·瓊格, J·費希爾 申請人:羅伯特.博世有限公司