-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren, und insbesondere
Motorsteuerungssysteme, die das Zuschalten und Abschalten von Zylindern
in einem Motor mit bedarfsabhängigem
Hubraum steuern.
-
Manche
Verbrennungsmotoren umfassen Motorsteuerungssysteme, die in Situationen
niedriger Last Zylinder abschalten. Beispielsweise kann ein Achtzylindermotor
unter Verwendung von vier Zylindern betrieben werden, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit
durch Verringerung von Pumpverlusten zu verbessern. Dieses Verfahren
wird allgemein als Betrieb mit bedarfsabhängigem Hubraum oder DOD (von
displacement on demand) bezeichnet. Ein Betrieb des Motors unter
Verwendung aller Motorzylinder wird als zugeschaltete Betriebsart
bezeichnet. Eine abgeschaltete Betriebsart bezieht sich im Gegensatz
dazu auf einen Betrieb unter Verwendung von weniger als allen Zylindern
des Motors (d.h. ein oder mehrere Zylinder sind nicht aktiv).
-
In
der abgeschalteten Betriebsart gibt es wenige arbeitende Zylinder.
Infolgedessen ist weniger Antriebsdrehmoment verfügbar, um
den Antriebsstrang und Nebenaggregate des Fahrzeugs, wie etwa eine
Lichtmaschine, eine Kühlmittelpumpe
oder einen Klimaanlagenkompressor, anzutreiben. Der Wirkungsgrad
des Motors wird jedoch wegen des verminderten Kraftstoffverbrauchs
(d.h. den abgeschalteten Zylindern wird kein Kraftstoff zugeführt) und
des verminderten Pumpens des Motors erhöht. Da die abgeschalteten Zylinder
keine frische Ansaugluft einlassen und komprimieren, werden Pumpverluste
verringert.
-
Eine
Bewegung zwischen der zugeschalteten Betriebsart und der abgeschalteten
Betriebsart hat das Potential, Geräusch, Vibration und Rauheit
in dem Motor, die zum Fahrer übertragen
werden können,
zu erhöhen.
Zusätzlich
bewegen sich herkömmliche
DOD-Systeme zwischen einem vollen Array von Zylindern und der Hälfte der
Zylinder. Beispielsweise kann ein Achtzylindermotor in der zugeschalteten Betriebsart
mit allen acht Zylindern arbeiten, und dann auf einen Betrieb mit
vier Zylindern in der abgeschalteten Betriebsart herabgesetzt werden.
Das Hinzufügen
oder Wegnehmen von Drehmoment aufgrund der Zuschaltung oder Abschaltung
von mehreren Zylindern gleichzeitig kann Geräusch, Vibration und Rauheit
erhöhen.
-
Ein
Verfahren zum Regeln des Hubraums in einem Motor mit bedarfsabhängigem Hubraum
umfasst, dass ein erwünschter
Motorhubraum und ein gegenwärtiger
Motorhubraum bestimmt werden. Das Verfahren umfasst darüber hinaus,
dass von dem gegenwärtigen
Motorhubraum aus die Zuschaltung eines ersten Zylinders eingestellt
wird, um den erwünschten
Motorhubraum teilweise zu erzielen, und anschließend die Zuschaltung eines
zweiten Zylinders eingestellt wird, um den erwünschten Motorhubraum vollständig zu
erzielen.
-
Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst das Verfahren, dass das Einstellen der Zuschaltung des zweiten
Zylinders über
eine vorbestimmte Zeitdauer auf der Grundlage der Motorzeitabstimmung
verzögert
wird, um Vibration zu verringern.
-
In
einer anderen Ausführungsform
umfasst das Verfahren, dass das Einstellen der Zuschaltung des zweiten
Zylinders nach dem Einstellen der Zuschaltung des ersten Zylinders
und nach einer vorbestimmten Menge von Motorzeitabstimmungsimpulsen
erfolgt.
-
Weitere
Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehend
angegebenen ausführlichen
Beschreibung deutlich werden. Es ist einzusehen, dass die ausführliche
Beschreibung und die besonderen Beispiele, obgleich sie die bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung angeben, lediglich zu Darstellungszwecken dienen und den
Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen
beschrieben; in diesen ist bzw. sind:
-
1 ein
schematisches Schaubild, das ein Fahrzeug darstellt, das ein beispielhaftes
Steuermodul umfasst, das gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
-
2A und 2B ein
Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Steuerungssystem für einen
bedarfsabhängigen
Hubraum darstellt, das gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist; und
-
3A und 3B Flussdiagramme,
die beispielhafte Schritte darstellen, die von der in den 2A und 2B dargestellten
Vorrichtung durchgeführt
werden.
-
Die
folgende Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen ist lediglich
beispielhafter Natur und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder
ihren Nutzen in keinster Weise einschränken. So wie er hierin angegeben ist,
bezieht sich der Ausdruck Modul, Teilmodul und/oder Vorrichtung
auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), eine
elektronische Schaltung, einen Prozessor (geteilt, zweckgebunden
oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme
ausführt,
einen kombinatorischen logischen Kreis oder andere geeignete Bauteile,
die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Außerdem können Fahrzeug-Controller
mit verschiedenen Fahrzeugsystemen unter Verwendung von digitalen
oder analogen Eingängen
und Ausgängen
und/oder einem Kraftfahrzeugkommunikationsnetz kommunizieren, die
die folgenden üblicherweise
verwendeten Fahrzeugkommunikationsnetz-Standards umfassen: CAN,
SAE J 1850 und GMLAN, aber nicht darauf beschränkt sind.
-
Nach 1 umfasst
ein Fahrzeug 10 ein Motorsystem 12, angetriebene
Räder 14 und
wahlweise angetriebene Räder 16.
Das Motorsystem 12 erzeugt ein Abtriebsdrehmoment, um die
angetriebenen Räder 14 anzutreiben
und die Räder 16 wahlweise
anzutreiben. Das Motorsystem 12 umfasst einen Verbrennungsmotor 18,
der mit einem Getriebe 20 verbunden ist. Der Verbrennungsmotor 18 umfasst
einen Einlasskrümmer 22 und
eine Drosselklappe 24. Ein Luftstrom in den Einlasskrümmer 22 wird
durch die Drosselklappe 24 geregelt. Der Luftstrom von dem
Einlasskrümmer 22 und
Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe 26 werden in mehreren
Zylindern 28 durch eine Zündanlage 30 gezündet. Ein
Ventilstrang 32 hilft, neben anderen Dingen, bei der Regelung
der Verbrennung in den Zylindern 28. Die Verbrennung in jedem
der Zylinder 28 treibt einen Kolben 34 an, der eine
Kurbelwelle 36 drehbar antreibt. Obwohl fremdgezündete Verbrennungsmotoren
beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung auch bei diesel-
und anderen fremdzündungslosen
und drosselklappenlosen, kompressionsgezündeten Motoren anwendbar.
-
Ein
Zeitgeberrad 38 ist mit der Kurbelwelle 36 verbunden.
Das Zeitgeberrad 38 enthält mehrere Zeitgeberzähne 40,
die einzeln den jeweiligen Kurbelwellenpositionen entsprechen. Es
ist festzustellen, dass in manchen Ausführungsformen das Zeitgeberrad 38 sechzig
Zeitgeberzähne 40 enthält. Jeder
Zeitgeberzahn 40 als solcher entspricht annähernd sechs
Grad Kurbelwellendrehung. Es ist zusätzlich festzustellen, dass
die Anzahl von Zeitgeberzähnen 40 an
dem Zeitgeberrad 38 und die Kurbelwellendrehung pro Zahn 40 variieren
kann.
-
Ein
Steuermodul 42 steuert die Betriebsabläufe des Fahrzeugs 10 auf
der Grundlage verschiedener Fahrzeugbetriebsparameter 44 und
Bedienereingaben 46. Obgleich ein einzelnes Steuermodul 42 gezeigt
ist, können
ein oder mehrere Steuermodule verwendet werden. Die Fahrzeugbetriebsparameter 44 können Umgebungsanzeigen,
wie etwa Feuchtigkeit, Temperatur oder Luftdruck umfassen. Die Fahrzeugbetriebsparameter 44 können auch
ein Antriebsmaschinenprofil und einen Antriebsmaschinenstatus umfassen,
die beispielsweise ein Signal für
einen kalten Motor oder andere spezifische Fehler des Motors angeben.
Das Antriebsmaschinenprofil kann Nachschlagedaten umfassen, die
beispielsweise eine maximale Bremsmomentabgabe und Drehmomentabgabe
auf der Grundlage von Zündzeitpunktverstellung
nach spät,
Motordrehzahl und Wirkungen der Umgebungsanzeigen auf die Motorleistung
angeben. Die Bedienereingaben 46 umfassen ein Gaspedal 48,
ein Bremspedal 50, eine Fahrtregelungsanlage (Tempomat) 52 und
andere Steuereinrichtungen, die beispielsweise eine zusätzliche
Zugangsmöglichkeit für behinderte
Fahrer bereitstellen. Ein Telematiksystem 54, wie OnStar®,
kann auch einen Eingang in das Steuermodul 42 liefern und
einen Ausgang von diesem empfangen.
-
Das
Gaspedal 48 ist zwischen mehreren Stellungen bewegbar,
die von einem Gaspedalstellungssensor 56 detektiert werden.
Im Allgemeinen wird das Gaspedal 48 verstellt, um eine
Fahrerdrehmomentanforderung anzuzeigen. Das Bremspedal 50 ist ähnlich zwischen
mehreren Stellungen bewegbar, die von einem Bremspedalstellungssensor 58 detektiert
werden. Im Allgemeinen wird das Bremspedal 50 verstellt,
um eine Bremsanlage 60 zu regeln, die die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs 10 vermindert. Die Bremsanlage 60 steht
mit mehreren Bremsbauteilen 62, wie Bremssätteln, in
Eingriff, um an Bremsscheiben (nicht gezeigt), die an den Rädern 14, 16 angebracht
sind, eine Klemmwirkung zu erzielen. Die Fahrtregelungsanlage 52 kann
wahlweise in Eingriff gebracht werden, um die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs 10 über
verschiedene in der Technik bekannte Steuerungssysteme zu steuern.
-
Der
Gaspedalstellungssensor 56 erzeugt ein Gaspedalstellungssignal 64,
das an das Steuermodul 42 übermittelt wird. Ähnlich erzeugt
der Bremspedalstellungssensor 58 ein Bremspedalstellungssignal 66,
das ebenfalls an das Steuermodul 42 übermittelt wird. Das Steuermodul 42 erzeugt
ein Drosselsteuersignal 68, das an ein Drosselklappenstellglied 70 gesendet
wird, um die Drosselklappe 24 zu regeln. Ein Motordrehzahlsensor 72 erzeugt
ein Drehzahlsignal für
den Verbrennungsmotor 18, das an das Steuermodul 42 übermittelt
wird. Raddrehzahlsensoren 74 erzeugen Raddrehzahlsignale,
und ein Getriebedrehzahlsensor 64 erzeugt ein Getriebedrehzahlsignal,
die beide an das Steuermodul 42 übermittelt werden.
-
Das
Steuermodul 42 bestimmt die momentane Motordrehzahl bei
einer vorbestimmten Kurbelwellenstellung auf der Grundlage des Motorwellendrehzahlsignals.
Zusätzlich
kann das Steuermodul 42 die Kurbelwellenstellung detektieren
und der Kurbelwellenstellung Ereignisse in dem Motor zuordnen. Motorereignisse
können
beispielsweise das Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder,
das Öffnen/Schließen von
Ventilen eines Zylinders und/oder das Zünden einer Zündkerze
umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Steuermodul 42 kann als
solches jedes Motorereignis mit einer jeweiligen Kurbelwellenstellung
in Übereinstimmung
bringen. Der Zeitgeberradsensor 76 und der Motordrehzahlsensor 72 sind
daher in der Lage, mit dem Steuermodul 42 zu kommunizieren
und einen Kurbelwellenwinkel und den zugehörigen Zeitgeberzahn 40 für jedes
Motorereignis vorzusehen. Der Verbrennungsmotor 18 kann
in einem Bereich von Motordrehzahlen arbeiten. Der Motor 18 kann
beispielsweise bei einer Leerlaufmotordrehzahl, Teillast oder Volllast
arbeiten. Es ist festzustellen, dass beim Steuern der Zündung, der
Drosselklappe und der Kraftstoffabgabe das Steuermodul 42 mehrere
Schalter, Solenoide der Steuereinrichtungen aktivieren oder deaktivieren kann,
um die Verbrennung in dem Motor 18 zu steuern.
-
Nach
den 2A und 2B bestimmt
eine Steuerungsvorrichtung für
einen variablen bedarfsabhängigen
Hubraum einen geeigneten Motorhubraum und schaltet inkrementell
einzelne Zylinder zu oder inkrementell einzelne Zylinder ab, um
den geeigneten Motorhubraum zu erzielen. Eine Stößel-Ölverteileranordnung
ist eingebaut, um die einzelnen Zylinder des Motors zuzuschalten
und abzuschalten. Die Stößel-Ölverteileranordnung
umfasst eine Reihe von Stößeln und
Solenoiden, die den entsprechenden Zylindern zugeordnet sind. Die
Solenoide werden wahlweise erregt, um zu ermöglichen, dass Hydraulikfluid
zu den Stößeln strömen kann,
um den Ventilstößelbetrieb
zu verhindern, wodurch die entsprechenden Zylinder abgeschaltet
werden. Die Solenoide bleiben während
der Motor in der abgeschalteten Betriebsart arbeitet, mit Energie
beaufschlagt. Darüber
hinaus kann die Kraftstoffströmung zu
den einzelnen Zylindern in der abgeschalteten Betriebsart abgeschaltet
werden.
-
Bei
Schritt 102 bestimmt die Steuerung, ob das System für bedarfsabhängigen Hubraum
gesperrt werden sollte. Das System für bedarfsabhängigen Hubraum
wird jedes Mal dann gesperrt, wenn das Fahrzeug sich in einer Situation
befindet, in der ein Zuschalten des Systems für bedarfsabhängigen Hubraum
(DOD) ungeeignet wäre.
Ungeeignete Situationen umfassen beispielsweise, dass das Fahrzeug
in einer anderen Getriebebetriebsart als Fahren ist (z.B. Parken,
Rückwärts oder
Low-Bereich). Andere Situationen umfassen das Vorhandensein von Fehlern
des Motor-Controllers, einen kalten Motor, ungeeignete Spannungsniveaus
und ungeeignete Kraftstoff- und/oder Öldruckniveaus.
Wenn das DOD-System gesperrt ist, endet die Steuerung. Wenn das
DOD-System nicht gesperrt ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 104 fort.
-
Bei
Schritt 104 bestimmt die Steuerung, ob die vorgesehenen
Zylinder ihren Zyklus abgeschlossen haben. Bei einem Viertaktmotor
bezieht sich beispielsweise ein Zyklus auf zwei Takte: wobei ein
Takt ein Verdichtungstakt ist und der andere Takt ein Ausstoßtakt ist.
Vorgesehene Zylinder beziehen sich auf Zylinder, die in einem DOD-System
zugeschaltet und abgeschaltet werden können. Wenn die vorgesehenen
Zylinder ihren Zyklus abgeschlossen haben, fährt die Steuerung mit Schritt 106 fort.
Wenn die vorgesehenen Zylinder ihren Zyklus nicht abgeschlossen
haben, kehrt die Steuerung zu Schritt 102 zurück. Es ist
festzustellen, dass das DOD-System, wie es dargestellt ist, einen
Sechszylindermotor steuern kann. Das DOD-System kann als solches
bis zu drei vorgesehene Zylinder inkrementell zuschalten oder abschalten.
Die drei vorgesehenen Zylinder können irgendwelche
der Zylinder in dem Sechszylindermotor sein. Es ist auch festzustellen,
dass die DOD-Steuerung auf Motoren mit einer Vielzahl von Zylindern
anwendbar ist, wie etwa 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 16 usw.
-
Bei
Schritt 106 legt die Steuerung eine V6-Betriebsart, eine
Low-Bereichs-DOD-Betriebsart und
eine DOD-Zuschaltungsbetriebsart fest. Wie es oben angemerkt wurde,
ist die Steuerung auf variable Motorkonfigurationen anwendbar, so
dass jede Menge an Zylindern verwendet werden kann. In einem V8-Motor
würde beispielsweise
Schritt 106 dementsprechend eine V8-Betriebsart festlegen.
Die Low-DOD-Betriebsart und die DOD-Zuschaltungsbetriebsart sind
Flags, die anzeigen, dass das System aktiv ist und dass eine Zylinderabschaltung
möglich ist.
Bei Schritt 108 bestimmt die Steuerung, ob die Betriebsart
mit bedarfsabhängigem
Hubraum nicht korrekt ist. Die DOD-Betriebsart wird mit dem Motor verglichen,
um festzustellen, ob die DOD-Betriebsart zu dem passt, was gegenwärtig in
dem Motor auftritt. Wenn die Steuerung bestimmt, dass die DOD-Betriebsart
nicht korrekt ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 110 fort. Wenn die Steuerung
bestimmt, dass die Betriebsart mit bedarfsabhängigem Hubraum korrekt ist,
fährt die
Steuerung mit Schritt 112 fort. Bei Schritt 110 stellt
die Steuerung die anwendbaren Systemvariablen ein, um die Systemeinstellung
mit den aktuellen Motorbedingungen in Übereinstimmung zu bringen.
Bei Schritt 112 stellt die Steuerung einen Drehmomentwandlerschlupf
ein, so dass er mit der gegenwärtigen
DOD-Betriebsart in Einklang ist.
-
Bei
Schritt 114 bestimmt die Steuerung die erwünschte DOD-Betriebsart.
Die Bestimmung der erwünschten
DOD-Betriebsart ist in den 3A und 3B derart
dargestellt, dass die Steuerung in 3A zu
Schritt 202 fortschreitet, und beim Enden in 3B fährt die
Steuerung mit Schritt 116 in 2B fort.
Die Steuerung liefert eine erwünschte DOD-Betriebsart,
wie es in den 3A und 3B dargestellt
ist. Die Bestimmung der erwünschten DOD-Betriebsart,
wie es in den 3A und 3B dargestellt
ist, wird nachstehend ausführlicher
erläutert.
-
Bei
Schritt 116 bestimmt die Steuerung, ob eine erweiterte
DOD-Betriebsart erwünscht
ist, wenn die Steuerung sich in einer verminderten DOD-Betriebsart befindet.
Wenn eine erweiterte DOD-Betriebsart erwünscht ist, fährt die
Steuerung mit Schritt 118 fort. Wenn keine erweiterte DOD-Betriebsart erwünscht ist,
fährt die
Steuerung mit Schritt 120 fort. Bei Schritt 118 wird
ein System-Flag für
eine erweiterte DOD-Betriebsart gesetzt. Bei Schritt 120 bestimmt
die Steuerung, ob eine verminderte DOD-Betriebsart erwünscht ist,
wenn sich die Steuerung in einer erweiterten DOD-Betriebsart befindet.
Wenn eine verminderte DOD-Betriebsart erwünscht ist, fährt die Steuerung
mit Schritt 122 fort. Wenn keine verminderte Betriebsart
erwünscht
ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 126 fort. Bei Schritt 122 wird
ein System-Flag für
eine verminderte DOD-Betriebsart gesetzt. Bei Schritt 124 kann
die Steuerung den Drehmomentwandler zur Vorbereitung auf eine verminderte
DOD-Betriebsart entsperren oder einen Schlupf entsprechend einstellen.
Es ist festzustellen, dass sich eine verminderte DOD-Betriebsart
auf eine DOD-Betriebsart bezieht, in der sich weniger Zylinder in
der zugeschalteten Betriebsart in Bezug auf die gegenwärtige DOD-Betriebsart
befinden. Im Gegensatz dazu bezieht sich eine erweiterte DOD-Betriebsart auf
eine DOD-Betriebsart, in der sich mehr Zylinder in der zugeschalteten
Betriebsart relativ zu der gegenwärtigen DOD-Betriebsart befinden.
Es ist darüber hinaus
festzustellen, dass keine verminderte DOD-Betriebsart vorliegt,
wenn alle vorgesehenen Zylinder abgeschaltet sind, und keine erweiterte DOD-Betriebsart
vorliegt, wenn alle vorgesehenen Zylinder zugeschaltet worden sind.
-
Bei
Schritt 126 bestimmt die Steuerung, ob irgendwelche System-Flags
gesetzt worden sind. System-Flags können beispielsweise umfassen:
ungeeignete Spannung, ungeeigneter Öldruck, niedrige/hohe Motortemperatur,
ungeeigneter Gang, Motorfehlfunktionen, ungeeignetes Ansprechen
auf DOD-Befehle. Es ist festzustellen, dass System-Flags spezifisch
für das
Fahrzeug, Steuerungsvorrichtung und das darin verwendete Netz sein
können.
Unzählige
System-Flags können
als solche dazu verwendet werden, die Betriebsfähigkeit, den Status und die
gegenwärtigen
Bedingungen des Motors anzugeben. Kritische System-Flags können ein Motorproblem
anzeigen, das zu einer Beschädigung des
Motors oder Fahrzeugs führen
kann. Ein System-Flag kann beispielsweise einen Motorbetrieb über einer
normalen Temperatur anzeigen, während ein
kritisches System-Flag anzeigen kann, dass die Temperatur hoch genug
ist, um einen Motorschaden hervorzurufen. Darüber hinaus können kritische
System-Flags eine Situation anzeigen, in der eine weit offene Drosselklappe
angefordert wird. Darüber
hinaus können
System-Flags und/oder kritische System-Flags von dem Telematiksystem gesetzt
werden.
-
Wenn
die Steuerung bestimmt, dass mehr als ein System-Flag gesetzt ist,
fährt die
Steuerung mit Schritt 108 fort. Wenn die Steuerung bestimmt, dass
keine System-Flags gesetzt worden sind, fährt die Steuerung mit Schritt 134 fort.
Bei Schritt 128 bestimmt die Steuerung, ob mehr als ein
kritisches System-Flag gesetzt worden ist. Wenn keine kritischen System-Flags gesetzt worden
sind, fährt
die Steuerung mit Schritt 130 fort. Wenn ein oder mehrere
kritische System-Flags gesetzt worden sind, fährt die Steuerung mit Schritt 132 fort.
Bei Schritt 130 schaltet die Steuerung sonst abgeschaltete
Zylinder einzeln zu, um den Motor von seinem gegenwärtigen Hubraum
bis zu einem vollen Hubraum des V6 zu bewegen. Die Steuerung endet
dann. Bei Schritt 132 schaltet die Steuerung alle ansonsten
abgeschalteten Zylinder zu, um den Motorhubraum von seinem gegenwärtigen Hubraum
bis zu einem vollen Hubraum zu bewegen. Die Steuerung endet dann.
-
Bei
Schritt 134 bestimmt die Steuerung, ob dies das erste Mal
ist, dass die Steuerung Zylinder zugeschaltet oder abgeschaltet
hat. Wenn die Steue rung Zylinder das erste Mal zugeschaltet oder
abgeschaltet hat, fährt
die Steuerung mit Schritt 136 fort. Wenn dies nicht das
erste Mal ist, dass die Steuerung Zylinder zugeschaltet oder abgeschaltet
hat, fährt
die Steuerung mit Schritt 138 fort. Bei Schritt 136 initialisiert
die Steuerung das System für
entweder eine Zuschaltung oder eine Abschaltung von Zylindern. Bei Schritt 138 bestimmt
die Steuerung, ob dies das zweite Mal ist, dass die Steuerung Zylinder
zugeschaltet oder abgeschaltet hat. Wenn die Steuerung das zweite
Mal Zylinder zugeschaltet oder abgeschaltet hat, fährt die
Steuerung mit Schritt 140 fort. Wenn dies weder das erste
noch das zweite Mal ist, dass die Steuerung Zylinder zugeschaltet
oder abgeschaltet hat, fährt
die Steuerung mit Schritt 142 fort. Bei Schritt 140 plant
die Steuerung Solenoid- und Kraftstoffeinspritzventilereignisse.
Bei Schritt 142 sperrt die Steuerung die Kraftstoffeinspritzventile
gemäß dem Plan
von Schritt 140 oder gibt diese frei. Bei Schritt 142 wandelt
die Steuerung den Solenoid-Plan auf der Grundlage der Motorzeitabstimmung in
Zeitabstimmungszählwerte
um. Die Zeitabstimmungszählwerte
entsprechen geeigneten Stellen in der Motorzeitabstimmungsabfolge,
um Geräusch,
Vibration und Rauheit, die an den Fahrer und durch das Fahrzeug
hindurch übertragen
werden, zu minimieren. Bei Schritt 146 schaltet die Steuerung
Zylinder zu oder ab, indem Solenoide mit dem geeigneten Zeitabstimmungszählwerte
aktiviert oder deaktiviert werden, was den Hubraum des Motors verringern oder
vergrößern wird.
-
Es
ist festzustellen, dass die Steuerung des DOD-Systems in drei Teilmodule
unterteilt werden kann. Als solche können die Schritte 102 bis 132 (einschließlich der
Schritte 202-254) von einem ersten Modul ausgeführt werden,
wohingegen die Schritte 134 bis 144 von einem
zweiten Modul ausgeführt werden,
während
Schritt 146 von einem dritten Modul ausgeführt wird.
Diese drei Module arbeiten mit unterschiedlichen Durchlaufgeschwindigkeiten.
Das erste Modul kann derart ausgebildet sein, dass es einen Durchlauf
alle zwölfeinhalb
Millisekunden ausführt.
Es ist festzustellen, dass der Zeitrahmen von zwölfeinhalb Millisekunden unabhängig von
irgendeiner Motorzeitabstimmung und unabhängig von den anderen beiden
Modulen ist. Das zweite Modul kann abhängig von der Motorzeitabstimmung
ausgebildet sein. Beispielsweise kann das zweite Modul derart ausgebildet
sein, dass ein Ereignis pro vorgesehenem Zylinder pro 360° Kurbelwellendrehung
auftritt. Beispielsweise sind in einem V6-Motor mit drei Zylindern,
die Kandidaten für
eine Zuschaltung und Abschaltung sind, sechs Ereignisse für die drei
Zylinder pro jedem vollständigen
Motorzyklus (d.h. 720° Kurbelwellendrehung)
eingetragen. Es ist festzustellen, dass in dem zweiten Teilmodul
Solenoid-, Kraftstoffeinspritzventil- und andere DOD-Steuerungen
derart geplant werden können,
dass sie in dem Zeitrahmen des zweiten Teilmoduls ein- oder ausgeschaltet
werden.
-
In
dem ersten Teilmodul wird daher bestimmt, ob DOD-Bauteile ein- oder
ausgeschaltet werden sollten, wenn eine DOD-Betriebsart bestimmt wird.
In dem zweiten Teilmodul wird die erwünschte Betriebsart auf der
Grundlage der Zeitabstimmung eines besonderen Motors in einen Plan
umgewandelt. In dem dritten Teilmodul bestimmt die Steuerung allein
den exakten Punkt in der Motorzeitabstimmung, zu dem die DOD-Bauteile
ein- oder auszuschalten sind. Das dritte Modul zeichnet acht Ereignisse
pro Zylinder für
jeweils 360° Kurbelwellendrehung
auf. In einem vollständigen
Motorzyklus (d.h. 720° Motordrehung)
für drei
vorgesehene Zylinder, zeichnet das dritte Teilmodul 48 Motorzeitabstimmungsimpulse
auf. Die Steuerung bestimmt für
den Plan aus dem zweiten Teilmodul, wann die Zylinder bei einem
bestimmten Motorzeitabstimmungsimpuls oder Motorereignis für das dritte
Teilmodul zuzuschalten oder abzuschalten sind. Es ist festzustellen, dass
die Koordinate der Teilmodule zulässt, dass das System einen
Zylinder zu dem optimalen Zeitpunkt in der Motorzeitabstimmung zuschaltet
oder abschaltet, um Geräusch,
Vibration und Rau heit von dem Motor, die zu dem Fahrer übertragen
werden können,
zu verringern.
-
Anhand
der 3A und 3B werden
die Schritte, die ausgeführt
werden, um die erwünschte DOD-Betriebsart
zu bestimmen, ausführlich
beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Flussdiagramm, wie es
in den 3A und 3B dargestellt ist,
in Schritt 114 enthalten ist und als Ganzes ausgeführt wird.
Sobald die Steuerung in 3D endet, setzt
sich die Steuerung mit Schritt 126 von 2B fort,
wie es oben diskutiert wurde.
-
Bei
Schritt 202 bestimmt die Steuerung, ob die Betriebsart
Drei-in-einer-Reihe
aktiv ist und der Unterdruck niedriger ist als die Unterdruckkonstante der
Betriebsart von Drei-in-einer-Reihe. Wenn die Betriebsart von Drei-in-einer-Reihe
aktiv ist und der Unterdruck niedriger ist als die Unterdruckkonstante der
Betriebsart von Drei-in-einer-Reihe, fährt die Steuerung mit Schritt 204 fort.
Sonst fährt
die Steuerung mit Schritt 206 fort. Bei Schritt 204 wird
das Flag "V4 erwünscht" gesetzt. Bei Schritt 206 bestimmt
die Steuerung, ob die V4-Betriebsart aktiv ist und der Unterdruck
niedriger ist als die Unterdruckkonstante von V4 oder die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedriger ist als die V4-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante. Wenn
die V4-Betriebsart aktiv ist und entweder der Unterdruck niedriger
ist als die V4-Unterdruckkonstante oder die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedriger ist als die V4-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante, fährt die
Steuerung mit Schritt 208 fort. Wenn entweder die V4-Betriebsart
nicht aktiv ist oder der Unterdruck höher ist als die V4-Unterdruckkonstante
oder die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als die V4-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante,
fährt die Steuerung
mit Schritt 210 fort. Bei Schritt 208 wird das
Flag "V5 erwünscht" gesetzt. Es ist
festzustellen, dass der Unterdruck ein Maß des Drucks in dem Motor ist,
so dass bei gegebenen Motordrehzahlen und -lasten der Druck in dem
Motor unter Umgebungsdruck liegen kann. Die verschiedenen Unterdruckkonstanten
der DOD-Betriebsart beruhen auf einem Druck, der in einem besonderen
Motor bei einem gegenwärtigen
Hubraum bestimmt wird, so dass eine Betriebsart von Drei-in-einer-Reihe
einen gegebenen Unterdruck aufweisen wird.
-
Bei
Schritt 210 bestimmt die Steuerung, ob die V5-Betriebsart
aktiv ist und entweder der Unterdruck niedriger ist als die V5-Unterdruckkonstante oder
die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die V5-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante.
Wenn die V5-Betriebsart aktiv ist und entweder der Unterdruck niedriger
ist als die V5-Unterdruckkonstante oder die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedriger ist als die V5-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante, fährt die Steuerung
mit Schritt 212 fort. Wenn die V5-Betriebsart nicht aktiv ist oder der
Unterdruck höher
ist als die V5-Unterdruckkonstante oder die Fahrzeuggeschwindigkeit
höher ist
als die V5-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante,
fährt die
Steuerung mit Schritt 214 fort. Bei Schritt 212 wird
das Flag "V6 erwünscht" gesetzt.
-
Bei
Schritt 214 bestimmt die Steuerung, ob die V4-Betriebsart
aktiv ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die
V4-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante. Wenn entweder die V4-Betriebsart
nicht aktiv ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist
als die V4-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante, fährt die Steuerung mit Schritt 216 fort.
Wenn die V4-Betriebsart aktiv ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedriger ist als die V4-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante, fährt die
Steuerung mit Schritt 218 fort. Bei Schritt 216 wird
das Flag "V4-Betriebsart
erwünscht" gesetzt. Von Schritt 216 fährt die
Steuerung mit Schritt 220 fort. Bei Schritt 218 wird
das Flag "V5-Betriebsart" erwünscht gesetzt.
-
Bei
Schritt 220 bestimmt die Steuerung, ob die V5-Betriebsart
aktiv ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die
V5-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante. Wenn entweder die V5-Betriebsart
nicht aktiv ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist
als die V5-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante, fährt die Steuerung mit Schritt 222 fort.
Von Schritt 222 fährt
die Steuerung mit Schritt 226 fort. Bei Schritt 224 wird
das Flag "V6-Betriebsart erwünscht" gesetzt. Bei Schritt 226 setzt
die Steuerung Systemvariablen auf der Grundlage der gegenwärtigen DOD-Betriebsart. Es ist
festzustellen, dass, es sei denn, dass bei den Schritten 202 bis 222 eine DOD-Betriebsart
bestimmt wird, eine bei den Schritten 228 bis 254 verminderte
DOD-Betriebsart ausgewählt
werden kann, im Gegensatz dazu, dass bei den Schritten 202 bis 222 eine
erweiterte DOD-Betriebsart
ausgewählt
wird.
-
Bei
Schritt 228 bestimmt die Steuerung, ob der Unterdruck höher ist
als die V4-zu-Drei-in-einer-Reihe-Unterdruckkonstante. Wenn der
Unterdruck höher
ist als die V4-zu-Drei-in-einer-Reihe-Unterdruckkonstante, fährt die
Steuerung mit Schritt 230 fort. Wenn der Unterdruck niedriger
ist als die V4-zu-Drei-in-einer-Reihe-Unterdruckkonstante, fährt die
Steuerung mit Schritt 242 fort. Bei Schritt 230 bestimmt
die Steuerung, ob die V6-Betriebsart aktiv ist. Wenn die V6-Betriebsart
aktiv ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 232 fort. Wenn die V6-Betriebsart
nicht aktiv ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 234 fort. Bei Schritt 232 wird
das Flag "V5-Betriebsart
erwünscht" gesetzt. Von Schritt 232 fährt die
Steuerung mit Schritt 242 fort. Bei Schritt 234 bestimmt
die Steuerung, ob die V5-Betriebsart
aktiv ist. Wenn die V5-Betriebsart aktiv ist, fährt die Steuerung mit Schritt 236 fort.
Wenn die V5-Betriebsart nicht aktiv ist, fährt die Steuerung mit Schritt 238 fort.
Bei Schritt 236 wird das Flag "V4-Betriebsart erwünscht" gesetzt. Von Schritt 236 fährt die
Steuerung mit Schritt 242 fort. Bei Schritt 238 bestimmt
die Steuerung, ob die V4- Betriebsart
aktiv ist. Wenn die V4-Betriebsart aktiv ist, fährt die Steuerung mit Schritt 240 fort. Wenn
die V4-Betriebsart nicht aktiv ist, fährt die Steuerung mit Schritt 242 fort.
Bei Schritt 240 wird das Flag "Betriebsart Drei-in-einer-Reihe erwünscht" gesetzt.
-
Bei
Schritt 242 bestimmt die Steuerung, ob der Unterdruck höher ist
als die V5-zu-V4-Unterdruckkonstante, die Fahrzeuggeschwindigkeit
höher ist
als die V4-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante und die V5- oder V6-Betriebsart aktiv
ist. Wenn der Unterdruck höher
ist als die V5-zu-V4-Unterdruckkonstante,
die Fahrzeuggeschwindigkeit höher
ist als die V4-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante
und entweder die V5-Betriebsart oder die V6-Betriebsart aktiv ist,
fährt die
Steuerung mit Schritt 224 fort. Wenn entweder der Unterdruck
niedriger ist als die V5-zu-V4-Unterdruckkonstante, die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedriger ist als die V4-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante oder
die V5-Betriebsart oder die V6-Betriebsart nicht aktiv sind, fährt die Steuerung
mit Schritt 252 fort. Bei Schritt 244 bestimmt
die Steuerung, ob die V6-Betriesart aktiv ist. Wenn die V6-Betriebsart
aktiv ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 246 fort. Wenn die V6-Betriebsart nicht
aktiv ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 248 fort. Bei Schritt 256 wird
das Flag "V5-Betriebsart
erwünscht" gesetzt. Von Schritt 246 fährt die
Steuerung mit Schritt 252 fort. Bei Schritt 248 bestimmt
die Steuerung, ob die V5-Betriebsart aktiv ist. Wenn die V5-Betriebsart
aktiv ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 250 fort. Wenn die V5-Betriebsart
nicht aktiv ist, fährt
die Steuerung mit Schritt 252 fort. Bei Schritt 250 wird das
Flag "V4-Betriebsart
erwünscht" gesetzt.
-
Bei
Schritt 252 bestimmt die Steuerung, ob der Unterdruck höher ist
als die V6-zu-V5-Unterdruckkonstante und die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist
als die V5-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante und die V6-Betriebsart aktiv
ist. Wenn der Unterdruck höher
ist als die V6-zu-V5- Unterdruckkonstante,
die Fahrzeuggeschwindigkeit höher
ist als die V5-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante
und die V6-Betriebsart aktiv ist, fährt die Steuerung mit Schritt 254 fort.
Wenn entweder der Unterdruck niedriger ist als die V6-zu-V5-Unterdruckkonstante,
die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die V5-Fahrzeuggeschwindigkeitskonstante
oder die V6-Betriebsart nicht aktiv ist, endet die Steuerung. Bei
Schritt 254 wird das Flag "V5-Betriebsart erwünscht" gesetzt. Ab Schritt 254 endet
die Steuerung.
-
Zusammengefasst
umfasst ein Verfahren zum Regeln des Hubraums in einem Motor mit
bedarfsabhängigem
Hubraum, dass ein erwünschter Motorhubraum
bestimmt wird, und dass ein gegenwärtiger Motorhubraum bestimmt
wird. Das Verfahren umfasst darüber
hinaus, dass von dem gegenwärtigen
Motorhubraum aus eine Zuschaltung eines ersten Zylinders eingestellt
wird, um den erwünschten
Motorhubraum teilweise zu erzielen, und anschließend eine Zuschaltung eines
zweiten Zylinders eingestellt wird, um den erwünschten Motorhubraum vollständig zu
erzielen. Das Verfahren stellt eine einzelne Zuschaltung der Zylinder
ein, um Vibration in dem Motor zu verringern.