用于检验机动车的发动机的排气阀的状态的方法和设备与流程

1.本发明涉及一种用于检验机动车的发动机的排气阀的状态的方法和设备。


背景技术：

2.已经公知的是，在机动车的排气管路中使用微粒过滤器，以便能够遵守预先给定的排放法规。如果这种微粒过滤器装载有烟灰，则这种微粒过滤器具有比在无烟灰装载的情况下更高的过滤效率。
3.机动车的在实践中出现的运行状态是超速运行（schubbetrieb）。在这种超速运行中，机动车的微粒过滤器通常被加载氧气。这导致已经在微粒过滤器中积聚的烟灰的燃耗，即导致微粒过滤器的再生。因此，在该再生之后，微粒过滤器具有比在装载状态下更低的效率。


技术实现要素：

4.本发明的任务在于，说明一种用于运行具有燃烧室的机动车的方法和设备，其中可以检验发动机的排气阀的状态。
5.该任务通过具有在权利要求1中说明的特征的方法或通过具有在权利要求10中说明的特征的设备来解决。本发明的有利设计方案和改进方案在从属权利要求中予以说明。
6.根据本发明，在一种用于运行具有燃烧室的机动车的方法中，通过将所述燃烧室的排气阀置于关闭状态来使所述机动车的燃烧室朝向排气道，并且通过评估在所述机动车的进气管中存在着的压力来检验所述机动车的燃烧室的排气阀是否处于关闭状态。
7.因此，在根据本发明的方法中，检验燃烧室的排气阀是否实际上关闭。在本发明中，通过评估在机动车的进气管中存在着的压力来进行该检验。通过该检验实现：在燃烧室的排气阀中的一个或多个排气阀未被关闭的情况下，可以尽可能快地输出相应的故障消息和/或可以在故障存储器中进行录入，以便设法补救，使得可以遵守存在的排放法规。
8.优选地，通过评估在所述机动车的进气管中存在着的压力曲线来执行检验：所述机动车的燃烧室的排气阀是否处于关闭状态。
9.根据本发明的一种实施方式，从在所述机动车的进气管中存在着的压力曲线中确定平均压力水平并且与针对所述机动车的正常运行的所存储的平均压力水平进行比较。
10.本发明的另一实施方式在于，在评估在所述机动车的进气管中存在着的压力曲线时确定所述压力曲线的压力峰值，并且与针对所述机动车的正常运行的所存储的压力峰值进行比较。
11.本发明的另一实施方式在于，在评估在所述机动车的进气管中存在着的压力曲线时，确定在所述压力曲线中包含的进气管压力最大值和/或进气管压力最小值分别关于曲轴转角的时间位置，并且与针对所述正常运行的、在所述压力曲线中包含的进气管压力最大值和/或进气管压力最小值分别关于所述曲轴转角的时间位置的所存储的值进行比较。
12.根据本发明的一种实施方式，在评估在所述机动车的进气管中存在着的压力曲线
时确定：在所述燃烧室中的哪个燃烧室处，排气阀不处于关闭状态。
13.根据本发明的一种实施方式，在所述检验得出所述排气阀中的至少一个排气阀不处于关闭状态的情况下，输出故障消息和/或在故障存储器中进行录入。
14.根据本发明的一种实施方式，在具有微粒过滤器的机动车的超速运行中执行根据本发明的方法。在此，通过将机动车的燃烧室的排气阀置于关闭状态防止：在上述超速运行中进行微粒过滤器的再生。通过这种将机动车的燃烧室的排气阀置于关闭状态，燃烧室朝向排气道被关闭。这导致氧气不再能够被输送到微粒过滤器。此外，通过排气阀的上述去活避免在机动车的排气管路中此外设置的催化转化器冷却。除此之外，还防止氧气被引入在排气道中此外设置的催化转化器中，由此可以放弃在随后重新开始燃烧过程时对燃料空气混合物的富集。由此，以有利的方式削减或减少二氧化碳的排出物。
15.根据本发明的一种实施方式，用于运行具有燃烧室的机动车的设备具有控制单元，所述控制单元被构造用于控制根据本发明的方法。
16.根据本发明的一种实施方式，该设备具有包含微粒过滤器的排气道。
附图说明
17.下面在使用附图的情况下示例性地阐述本发明。其中图1示出阐明在正常运行中和在关闭的排气阀的情况下机动车的进气管中的压力曲线的图表，图2示出用于检验机动车的发动机的排气阀的状态的方法的流程图，以及图3示出阐明在正常运行中、在关闭的排气阀的情况下以及在故障情况下部分地关闭的排气阀的情况下机动车的进气管中的压力曲线的图表。
具体实施方式
18.图1示出阐明机动车的进气管中的压力曲线的图表。在此，线l1示出在机动车的正常运行中机动车的进气管中的压力曲线，其中不仅进气阀而且排气阀都在超速运行中被操作。与此不同，线l2阐明在去活的排气阀的情况下、即在永久关闭的排气阀的情况下而进气阀继续被操作期间在机动车的超速运行中机动车的进气管中的压力曲线。
19.如果从所示的压力曲线中分别确定平均压力水平，则可以看出，在所示的实施例中在进气管中存在的平均压力水平在正常运行中处于约0.95 巴（bar），而在进气管中存在的平均压力水平在去活的排气阀的情况下处于约1.25巴。如果根据经验确定在正常运行中存在的平均压力水平，并且将该根据经验确定的平均压力水平存储在存储器中，则可以在机动车的超速运行期间确定在去活的排气阀的情况下的平均压力水平，并且根据所存储的平均压力水平与所确定的平均压力水平的比较来识别：排气阀是否实际上处于关闭状态或者这是否并非这种情况。如果这并非这种情况，则可以输出故障消息和/或可以在故障存储器中进行录入（eintrag）。根据故障信号的这种输出或到故障存储器中的录入，可以采取适当的对策，例如更换有缺陷的排气阀。
20.根据本发明的一种替代实施方式，在评估在机动车的进气管中存在着的压力曲线时，确定压力曲线的压力峰值并且将所述压力峰值与针对机动车的正常运行的所存储的压力峰值进行比较。
21.如果从所示的压力曲线中分别确定压力峰值，则可以看出，在所示的实施例中在进气管中存在的压力峰值在正常运行中处于约1.00巴，而在进气管中存在的压力峰值在去活的排气阀的情况下处于约1.35巴。如果根据经验确定在正常运行中存在的压力峰值并且将该根据经验确定的压力峰值存储在存储器中，则可以在机动车的超速运行期间确定在去活的排气阀的情况下的压力峰值，并且根据所存储的压力峰值与所确定的压力峰值的比较来识别：排气阀是否实际上处于关闭状态或者这是否并非这种情况。如果这并非这种情况，则可以输出故障消息和/或可以在故障存储器中进行录入。根据故障信号的这种输出或到故障存储器中的录入，可以采取适当的对策，例如更换有缺陷的排气阀。
22.根据本发明的另一替代实施方式，在评估在机动车的进气管中存在着的压力曲线时确定在压力曲线中包含的进气管压力最大值和/或进气管压力最小值分别关于曲轴转角的时间位置，并且与针对正常运行的在压力曲线中包含的进气管压力最大值和/或进气管压力最小值分别关于曲轴转角（kurbelwellenwinkel）的时间位置的所存储的值进行比较。
23.从图1中根据线l1和l2的比较可以看出，分别关于曲柄转角（kurbelwinkel）的进气管压力最大值的位置和进气管压力最小值的位置是不同的。
24.因此如果根据经验确定在正常运行中存在的进气管压力最大值和/或进气管压力最小值，并且将所述进气管压力最大值和进气管压力最小值关于曲轴转角的位置存储在存储器中，则可以在机动车的超速运行期间确定在去活的排气阀的情况下的相应的值，并且根据上述相对位置的比较来识别：排气阀是否实际上处于关闭状态或者这是否并非这种情况。如果这并非这种情况，则可以输出故障消息和/或可以在故障存储器中进行录入。根据故障信号的这种输出或到故障存储器中的录入，可以采取适当的对策，例如更换有缺陷的排气阀。
25.上面描述的进气管压力的普遍升高、进气管压力的幅度的增加以及进气管压力最大值和进气管压力最小值关于曲轴转角的位移从以下得出：在燃烧室中包括的装载物（ladung）不像在正常运行中那样经由排气阀被推入到排气道（abgastrakt）中，而是首先在推出冲程（ausschiebetakt）中被压缩，并且在打开进气阀时流入发动机的进气道中。根据该压力升高、幅度增加以及压力最大值或压力最小值的位置因此可以检验：是否如期望的那样所有排气阀都已被去活。
26.图2示出用于检验机动车的发动机的排气阀的状态的方法的流程图。
27.在该方法中，在步骤s1中确定在正常运行中的平均进气管压力水平并且将所述平均进气管压力水平存储在存储器中。
28.在随后的步骤s2中，在机动车的超速运行中去活排气阀。
29.在随后的步骤s3中，在去活排气阀之后，检测进气管压力并且确定平均进气管压力水平。
30.然后，在步骤s4中，将在步骤s1中确定并且存储的平均进气管压力水平与在步骤s3中确定的平均进气管压力水平进行比较，并且询问是否能够通过所执行的比较确定进气管压力升高。
31.如果可以确定这种压力升高，则在步骤s5中识别：对排气阀的所执行的去活已成功。在这种情况下，不需要其他措施。
32.而如果不能确定这种压力升高，则在步骤s6中识别：对排气阀的所执行的去活不
成功并且输出故障消息和/或在故障存储器中进行录入。作为对故障消息的这种输出或到故障存储器中的上述录入的反应，可以着手适当的对策，以便能够遵守预先给定的排放法规。
33.对上面描述的方法替代地，其中在上面描述的方法的情况下将平均进气管压力水平本身的升高用作检验准则，也可以使用进气管压力曲线的峰值增加或进气管压力最大值或进气管压力最小值的位移作为检验准则。
34.在实际运行中，在机动车的超速运行中，也可能出现故障，由于所述故障而不能将一个或多个排气阀置于关闭或去活状态。这将在下面根据图3更详细地予以阐述。
35.图3示出阐明在正常运行中、在关闭的排气阀的情况下以及当在故障情况下部分地关闭的排气阀的情况下机动车的进气管中的压力曲线的图表。在此，线l1阐明在正常运行中机动车的进气管中的压力曲线，线l2阐明在关闭的排气阀的情况下进气管中的压力曲线，以及线l3阐明当在故障情况下部分地关闭的排气阀的情况下机动车的进气管中的压力曲线。在这种故障情况下，在去活排气阀时，仅燃烧室1、3和4的排气阀已被去活，而燃烧室2的排气阀继续被操作。这对应于针对燃烧室2的错误切换的故障情况。
36.从而从图3中可以看出，在所示的实施例中，进气管中的平均压力水平在正常运行中处于约0.95巴，而该平均压力水平在上述故障情况下处于约0.85巴。根据平均压力水平的这种差异，可以识别出存在故障情况。
37.通过继续分析压力曲线，此外可以确定：在哪个燃烧室处存在这种故障情况。
38.为此例如可以对进气管压力尖峰进行评估。
39.不仅在如通过线l1阐明的正常运行中而且在如通过线l2阐明的完全去活排气阀时，对于每个工作循环（720
°
曲轴转角）分别存在4个压力尖峰（druckspitzen）。在这些压力尖峰之间分别存在大约为180
°
的曲轴转角距离。这对应于直列四缸发动机下的情况。
40.在如通过线l3阐明的故障情况下，仅存在3个压力尖峰。在燃烧室2的进气冲程的分段中，即在180
°
曲轴转角和360
°
曲轴转角之间，不存在压力尖峰，因为在这里排气阀已被操作并且不（像在燃烧室1、3和4中处那样）发生气缸装载物（zylinderladung）到进气管中的回流。
41.现在可以如下对燃烧室进行探测：关于所述燃烧室存在故障情况：一种可能性在于：确定每720
°
kw（kw=曲轴转角）的现有压力尖峰的数量和位置。如果存在少于4个压力尖峰，则可以根据在进气分段中的缺少的压力尖峰将故障情况分配给特定的燃烧室。
42.另一种可能性在于：确定从压力尖峰到压力尖峰的距离。如果该距离明显大于180
°
kw，则所属的燃烧室具有故障情况。
43.除了这两种可能性之外，还存在其他可能性用于对燃烧室进行探测：关于所述燃烧室存在故障情况。例如，可以评估过零点，可以评估梯度，可以评估幅度值，或者可以评估压力最大值或压力最小值的位置。
44.在本发明中，因此通过评估进气管压力检验：燃烧室的排气阀是否以期望的方式被去活或者这是否并非这种情况。该检验的结果优选地被存储在机动车的故障存储器中。
45.根据本发明的一种实施方式，该检验可以在机动车的超速运行中进行，所述机动车具有燃烧室和包含微粒过滤器的排气道。对此替代地，也可以在不具有微粒过滤器但是
配备有用于去活排气阀的设备的机动车中执行所述检验。此外，也可以在不具有用于去活排气阀的设备的机动车中使用所述检验。在这种机动车中，由于构件失灵而可能出现以下情况：发动机的排气阀不再打开。这也可以借助于根据本发明的方法被探测。
46.此外，本发明的优点尤其是在于，根据本发明的方法和根据本发明的设备仅需要原本存在的硬件组件，使得不产生用于附加硬件的成本。尤其是，为了检测进气管压力，可以使用原本存在的进气管压力传感器，所述进气管压力传感器的输出信号被输送给本来存在的、被构造用于执行根据本发明的方法的控制单元。该控制单元仅必须被配备适用于控制所要求保护的方法的软件。