DE102006007487B4

DE102006007487B4 - Alterungsabhängige Kompensation der Ansprechverschiebung eines Systems zum bedarfsabhängigem Zu- und Abschalten von Zylindern

Info

Publication number: DE102006007487B4
Application number: DE102006007487A
Authority: DE
Inventors: William C. Albertson; Mc Donald Mike M.
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2012-01-12
Anticipated expiration: 2026-02-18
Also published as: CN1821560A; DE102006007487A1; US7198022B2; CN100434673C; US20060185641A1

Abstract

Ein Ansprechzeit-Kompensationssystem zum Steuern eines Motorbetriebs in zugeschalteten und abgeschalteten Betriebsarten in einem Motor mit bedarfsabhängigem Hubraum umfasst ein LOMA-System, das eine Druckfluidströmung regelt, um einen Motorbetrieb zwischen der zugeschalteten und der abgeschalteten Betriebsart umzuschalten, und ein Zählmodul, das einen Zykluszählwert des LOMA-Systems überwacht. Ein Ansprechfaktormodul bestimmt einen Ansprechfaktor des LOMA-Systems auf der Grundlage des Zykluszählwertes, und ein Kompensationsmodul erzeugt eine kompensierte Ansprechzeit des LOMA-Systems auf der Grundlage des Ansprechfaktors.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Motorsteuersysteme, die einen Motorbetrieb in einem Motor mit einer Einrichtung zum bedarfsabhängigen Zu- und Abschalten von Zylindern steuern sowie entsprechende Ansprechzeit-Kompensationssysteme und Verfahren.
Einige Verbrennungsmotoren umfassen Motorsteuersysteme, die Zylinder unter bestimmten Betriebszuständen mit niedriger Last abschalten. Beispielsweise kann ein Achtzylindermotor unter Verwendung von vier Zylindern betrieben werden, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch Verringerung von Pumpverlusten zu verbessern. Dieses Verfahren kann als Betrieb mit bedarfsabhängigem Hubraum oder DOD (DOD von displacement on demand) bezeichnet werden. Bevorzugt wird nachfolgend dieses Verfahren als bedarfsabhängiges Zu- und Abschalten von Zylindern bezeichnet. Ein Betrieb unter Verwendung aller Motorzylinder wird als zugeschaltete Betriebsart bezeichnet. Eine abgeschaltete Betriebsart bezieht sich auf den Betrieb unter Verwendung von weniger als allen Zylindern des Motors (ein oder mehrere Zylinder sind nicht aktiv). Aus US 6 752 121 B2 ist eine Vorrichtung zum Zu- und Abschalten von Zylindern mit einem Energiekontrollsystem bekannt, bei dem eine Ansprechzeit für die Aktivierung bestimmt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Ansprechzeit-Kompensationssystem sowie ein entsprechendes Motorsteuersystem und Verfahren zu schaffen, welche kostengünstig die Ansprechzeitkompensation verbessern.
Diese Aufgabe wird mit dem Ansprechzeit-Kompensationssystem des Anspruchs 1, dem Motorsteuersystem des Anspruchs 4 und den Verfahren der Ansprüche 8 und 11 gelöst. Weiterbildungen der Systeme und der Verfahren ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In der abgeschalteten Betriebsart gibt es weniger zündende Zylinder. Infolgedessen ist weniger Antriebsdrehmoment verfügbar, um den Antriebsstrang und die Nebenaggregate (z. B. Lichtmaschine, Kühlmittelpumpe, Axial-/Kreiselverdichter) des Fahrzeugs anzutreiben. Der Wirkungsgrad des Motors wird jedoch infolge von herabgesetzten Pumpverlusten aufgrund dessen erhöht, dass die abgeschalteten Zylinder keine frische Ansaugluft einsaugen und komprimieren.
Eine Stößelölverteileranordnung (LOMA von lifter oil manifold assembly) wird eingesetzt, um ausgewählte Zylinder des Motors zuzuschalten und abzuschalten. Die LOMA umfasst eine Reihe von Stößeln und Solenoiden, die entsprechenden Zylindern zugeordnet sind. Die Solenoide werden selektiv erregt, um eine Hydraulikfluidströmung zu den Stößeln zuzulassen und einen Betrieb der Ventilstößel zu unterbinden, wodurch die entsprechenden Zylinder abgeschaltet werden.
Ein Steuersystem erzeugt Ansprechzeitabschätzungen des LOMA-Systems auf der Grundlage der physikalischen Eigenschaften der Solenoide, des Hydrauliksystems, der Stößel und anderer LOMA-Komponenten. Die Ansprechzeitabschätzungen werden eingesetzt, um Zeitabstimmungsfehler zu unterbinden, wenn Zylinder zugeschaltet und abgeschaltet werden. Traditionell beruhen die Ansprechzeitabschätzungen auf Test- oder Zeitabstimmungsdaten, die unter Verwendung einer Simulation oder eines tatsächlichen Testens des LOMA-Systems erzeugt werden. Die Test- oder Zeitabstimmungsdaten berücksichtigen jedoch keine Ansprechzeitschwankung, die infolge von Alterung von Komponenten auftritt.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein Ansprechzeitkompensationssystem zum Steuern eines Motorbetriebs in zugeschalteten und abgeschalteten Betriebsarten in einem Motor mit einer Einrichtung zum bedarfsabhängigen Zu- und Abschalten von Zylindern bereit. Das Ansprechzeitkompensationssystem umfasst ein System einer Stößelölverteileranordnung (LOMA), das eine Druckfluidströmung steuert, um den Motorbetrieb zwischen der zugeschalteten und der abgeschalteten Betriebsart umzuschalten, und ein Steuermodul, das einen Zykluszählwert des LOMA-Systems überwacht. Ein Ansprechfaktormodul bestimmt einen Ansprechfaktor des LOMA-Systems auf der Grundlage des Zykluszählwerts und ein Kompensationsmodul erzeugt eine kompensierte Ansprechzeit des LOMA-Systems auf der Grundlage des Ansprechfaktors.
In einer Ausführungsform wird der Ansprechfaktor aus einer Nachschlagetabelle (Kennfeld) auf der Grundlage des Zykluszählwerts bestimmt.
In einer anderen Ausführungsform erzeugt ein Ansprechzeit-Abschätzmodul eine abgeschätzte Ansprechzeit. Das Kompensationsmodul bestimmt die kompensierte Ansprechzeit als ein Produkt des Ansprechfaktors und der abgeschätzten Ansprechzeit.
In einer weiteren Ausführungsform regelt ein Steuermodul einen Betrieb des LOMA-Systems auf der Grundlage der kompensierten Ansprechzeit.
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:
1 ein funktionelles Blockdiagramm, das einen Fahrzeugantriebsstrang darstellt, der ein Steuersystem für einen Motor mit bedarfsabhängigem Zu- und Abschalten von Zylindern (DOD) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 eine Teilschnittansicht des DOD-Motors, die eine Stößelölverteileranordnung (LOMA) und einen Einlassventilstrang darstellt;
3 ein Graph, der Ansprechzeit-Testdaten für ein beispielhaftes LOMA-System darstellt;
4 ein Graph, der einen Ansprechfaktor darstellt, der von der Ansprechzeit-Kompensationsteuerung der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
5 ein Flussdiagramm, das die Ansprechzeit-Kompensationssteuerung der vorliegenden Erfindung darstellt; und
6 ein funktionelles Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Modul darstellt, das die Ansprechzeit-Kompensationssteuerung der vorliegenden Erfindung ausführt.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist lediglich beispielhafter Natur und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder ihren Nutzen in keiner Weise einschränken. Der Klarheit wegen werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen dazu verwendet, ähnliche Bauelemente zu kennzeichnen. So wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck ”zugeschaltet” auf den Betrieb unter Verwendung aller Motorzylinder. Der Ausdruck ”abgeschaltet” bezieht sich auf den Betrieb unter Verwendung von weniger als allen Zylindern des Motors (ein oder mehrere Zylinder sind nicht aktiv). So wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck ”Modul” auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC von application specific integrated circuit), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (geteilt, speziell angefertigt oder eine Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Nach 1 umfasst ein Fahrzeug 10 einen Motor 12, der ein Getriebe 14 antreibt. Das Getriebe 14 ist entweder ein automatisches Getriebe oder ein Handschaltgetriebe, das von dem Motor 12 über einen entsprechenden Drehmomentwandler oder eine Kupplung 16 angetrieben wird. Luft strömt in den Motor 12 über eine Drosseleinrichtung 13 ein. Der Motor 12 umfasst N Zylinder 18. Ein oder mehrere ausgewählte Zylinder 18' werden während des Motorbetriebs selektiv abgeschaltet. Obwohl 1 acht Zylinder (N = 8) darstellt, ist festzustellen, dass der Motor 12 zusätzliche oder weniger Zylinder 18 enthalten kann. Beispielsweise sind Motoren mit 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern in Betracht zu ziehen. Luft strömt in den Motor 12 durch einen Einlasskrümmer 20 ein und wird mit Kraftstoff in den Zylindern 18 verbrannt. Der Motor umfasst auch eine Stößelölverteileranordnung (LOMA) 22, die die ausgewählten Zylinder 18' abschaltet, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben ist.
Ein Controller 24 kommuniziert mit dem Motor 12 und verschiedenen Eingängen und Sensoren, wie es hierin besprochen wird. Ein Fahrzeugbediener betätigt ein Gaspedal 26, um die Drosseleinrichtung 13 zu regeln. Insbesondere erzeugt ein Pedalstellungssensor 28 ein Pedalstellungssignal, das an den Controller 24 übermittelt wird. Der Controller 24 erzeugt ein Drosselsteuersignal auf der Grundlage des Pedalstellungssignals. Ein Drosselstellglied (das nicht gezeigt ist) stellt die Drosseleinrichtung 13 auf der Grundlage des Drosselsteuersignals ein, um die Luftströmung in den Motor 12 zu regeln.
Der Fahrzeugbediener betätigt ein Bremspedal 30, um das Bremsen des Fahrzeugs zu regeln. Genauer erzeugt ein Bremsenstellungssensor 32 ein Bremspedalstellungssignal, das an den Controller 24 übermittelt wird. Der Controller 24 erzeugt ein Bremsensteuersignal auf der Grundlage des Bremspedalstellungssignals. Ein Bremssystem (nicht gezeigt) stellt das Bremsen des Fahrzeugs auf der Grundlage des Bremsensteuersignals ein, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu regeln. Ein Motordrehzahlsensor 34 erzeugt ein Signal auf der Grundlage der Motordrehzahl. Ein Einlasskrümmer-Absolutdrucksensor (MAP-Sensor von manifold absolute pressure sensor) 36 erzeugt ein Signal auf der Grundlage eines Drucks des Einlasskrümmers 20. Ein Drosselstellungssensor (TPS von throttle position sensor) 38 erzeugt ein Signal auf der Grundlage der Drosselstellung.
Wenn der Motor 12 auf einen Betriebspunkt trifft, um die abgeschaltete Betriebsart freizugeben, überführt der Controller 24 den Motor 12 in die abgeschaltete Betriebsart. In einer beispielhaften Ausführungsform werden N/2 Zylinder 18 abgeschaltet, obwohl ein oder mehrere Zylinder abgeschaltet werden können. Nach der Abschaltung der ausgewählten Zylinder 18' erhöht der Controller 24 die Ausgangsleistung der übrigen oder zugeschalteten Zylinder 18. Die Einlass- und Auslassöffnungen (die nicht gezeigt sind) der abgeschalteten Zylinder 18' werden geschlossen, um Pumpverluste zu vermindern.
Die Motorlast wird auf der Grundlage des Einlass-MAP, der Zylinderbetriebsart und der Motordrehzahl bestimmt. Genauer wird, wenn der MAP unter einem Schwellenpegel für eine gegebene Drehzahl liegt, die Motorlast als gering angesehen und der Motor 12 könnte wahrscheinlich in der abgeschalteten Betriebsart betrieben werden. Wenn der MAP über dem Schwellenpegel für die gegebene Drehzahl liegt, wird die Motorlast als schwer angesehen und der Motor 12 wird in der zugeschalteten Betriebsart betrieben. Der Controller 24 steuert die LOMA 22 auf der Grundlage der Solenoidsteuerung, wie es nachstehend ausführlicher besprochen wird.
Nach 2 umfasst ein Einlassventilstrang 40 des Motors 12 ein Einlassventil 42, einen Kipphebel 44 und eine Stößelstange 46, die jedem Zylinder 18 zugeordnet sind. Der Motor 12 umfasst eine drehbar angetriebene Nockenwelle 48, die mehrere entlang derselben angeordnete Ventilnocken 50 aufweist. Eine Nockenfläche 52 der Ventilnocken 50 steht mit Stößeln in Eingriff, die nachstehend ausführlich besprochen werden, und mit den Stößelstangen 46, um die Einlassöffnungen 53, in denen die Einlassventile 42 angeordnet sind, zyklisch zu öffnen und zu schließen. Das Einlassventil 42 ist durch ein Vorspannelement (das nicht dargestellt ist), wie etwa eine Feder, in eine geschlossene Stellung vorgespannt. Infolgedessen wird die Vorspannkraft über den Kipphebel 44 auf die Stößelstange 46 übertragen, was bewirkt, dass die Stößelstange 46 gegen die Nockenfläche 52 drückt.
Wenn die Nockenwelle 48 in Drehung versetzt wird, leitet der Ventilnocken 50 eine lineare Bewegung der entsprechenden Stößelstange 46 ein. Wenn die Stößelstange 46 dazu gebracht wird, sich nach außen zu bewegen, wird bewirkt, dass der Kipphebel 44 sich um eine Achse (A) verschwenkt. Das Verschwenken des Kipphebels 44 leitet eine Bewegung des Einlassventils 42 in Richtung einer offenen Stellung ein, wodurch die Einlassöffnung 53 geöffnet wird. Die Vorspannkraft bringt das Einlassventil 42 in die geschlossene Stellung, wenn die Nockenwelle 48 fortfährt zu rotieren. Auf diese Weise wird die Einlassöffnung 53 zyklisch geöffnet, um einen Lufteinlass zu ermöglichen.
Obwohl in 2 der Einlassventilstrang 40 des Motors 12 dargestellt ist, ist festzustellen, dass der Motor 12 auch einen Auslassventilstrang (der nicht gezeigt ist) umfassen kann, der auf eine ähnliche Weise arbeitet. Genauer umfasst der Auslassventilstrang ein Auslassventil, einen Kipphebel und eine Stößelstange, die jedem Zylinder 18 zugeordnet sind. Eine Drehung der Nockenwelle 48 leitet eine Hin- und Herbewegung der Auslassventile ein, um zugehörige Auslassöffnungen zu öffnen und zu schließen, ähnlich wie es oben für den Einlassventilstrang beschrieben wurde.
Die LOMA 42 liefert Druckfluid an mehrere Stößel 54 und umfasst Solenoide 56 (die schematisch gezeigt sind), die ausgewählten Zylindern 18' zugeordnet sind (siehe 1). Die ausgewählten Zylinder 18' sind jene, die abgeschaltet werden, wenn der Motor 12 in der abgeschalteten Betriebsart betrieben wird. Die Stößel 54 sind in den Einlass- und Auslassventilsträngen angeordnet, um eine Schnittstelle zwischen den Nocken 50 und den Stößelstangen 46 bereitzustellen. Genauer leiten die Stößel 54 selektiv eine lineare Bewegung in den entsprechenden Stößelstangen 46 ein. Im Allgemeinen gibt es zwei Stößel 54, die für jeden ausgewählten Zylinder 18' vorgesehen sind (ein Stößel für das Einlassventil 42 und ein Stößel für das Auslassventil). Es sei jedoch vorweggenommen, dass mehrere Stößel 54 jedem ausgewählten Zylinder 18' zugeordnet sein können (d. h. mehrere Einlass- oder Auslassventile je Zylinder 18'). Die LOMA 22 erfordert darüber hinaus einen Drucksensor 58, der ein Drucksignal erzeugt, das einen Druck einer Hydraulikfluidversorgung zu der LOMA 22 angibt. Es sei vorweggenommen, dass ein oder mehrere Drucksensoren 22 eingesetzt werden können.
Jeder Stößel 54, der den ausgewählten Zylindern 18' zugeordnet ist, wird zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart hydraulisch betätigt. Die erste bzw. zweite Betriebsart entspricht jeweils der zugeschalteten bzw. abgeschalteten Betriebsart. In der ersten Betriebsart stellt der Stößel 54 eine mechanische Verbindung zwischen dem Nocken 50 und der Stößelstange 46 her. Auf diese Weise leitet der Nocken 50 eine lineare Bewegung des Stößels 54 ein, die auf die Stößelstange 46 übertragen wird. In der zweiten Betriebsart funktioniert der Stößel 54 als Puffer, um eine mechanische Trennung zwischen dem Nocken 50 und der Stößelstange 46 bereitzustellen. Obwohl der Nocken 50 eine lineare Bewegung des Stößels 54 einleitet, wird die lineare Bewegung nicht auf die Stößelstange 46 übertragen. Eine ausführlichere Beschreibung der Stößel 54 ist bereits vorausgegangen, da Stößel und ihre Arbeitsweise Fachleuten bekannt sind.
Die Solenoide 56 ermöglichen selektiv eine Hydraulikfluidströmung zu den Stößeln 54, um die Stößel 54 zwischen der ersten und der zweiten Betriebsart umzuschalten. Obwohl es im Allgemeinen ein Solenoid 56 gibt, das jedem ausgewählten Zylinder 18' zugeordnet ist (d. h. ein Solenoid für zwei Stößel), sei vorweggenommen, dass mehr oder weniger Solenoide 56 eingesetzt werden können. Jedes Solenoid 56 betätigt ein zugehöriges Ventil 60 (das schematisch gezeigt ist) zwischen offenen und geschlossenen Stellungen. In der geschlossenen Stellung unterbindet das Ventil 60 eine Hydraulik-Druckfluidströmung zu den entsprechenden Stößeln 54. In der offenen Stellung ermöglicht das Ventil 60 eine Druckfluidströmung zu den entsprechenden Stößeln 54 über einen Fluidkanal 62. Die Hydraulikfluidströmung wird der LOMA 22 von einer Hydraulik-Druckfluidquelle geliefert.
Obwohl es nicht dargestellt ist, wird hierin eine kurze Beschreibung eines beispielhaften Solenoides angegeben, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Die Solenoide 56 umfassen im Allgemeinen eine elektromagnetische Spule und einen Stößel, der koaxial in der Spule angeordnet ist. Der Stößel stellt eine mechanische Schnittstelle zwischen dem Solenoid 56 und einem mechanischen Element, wie etwa dem Ventil 60, bereit. Der Stößel wird durch eine Vorspannkraft in eine erste Position relativ zu der Spule vorgespannt. Die Vorspannkraft kann von einem Vorspannelement, wie etwa einer Feder, oder von einem Druckfluid verliehen werden. Das Solenoid 56 wird durch Zuführen von Strom zu der Spule erregt, welcher eine magnetische Kraft entlang der Spulenachse induziert. Die magnetische Kraft induziert eine lineare Bewegung des Stößels in eine zweite Stellung. In der ersten Stellung hält der Stößel das Ventil 60 in seiner geschlossenen Stellung, um eine Hydraulik-Druckfluidströmung zu den entsprechenden Stößeln zu verhindern. In der zweiten Stellung betätigt der Stößel das Ventil 60 in seine offene Stellung, um eine Hydraulikdruckfluidströmung zu den entsprechenden Stößeln zu ermöglichen.
Das Ansprechzeit-Kompensationssteuersystem der vorliegenden Erfindung kompensiert eine abgeschätzte Systemansprechzeit (RT_EST) im Hinblick auf eine Schwankung infolge einer Alterung von LOMA-Komponenten. RT_EST ist definiert als die Zeitverzögerung zwischen dem Befehl, dass das Solenoid 56 seinen Zustand ändert (d. h. erregt/abgeregt), bis der entsprechende Stößel 54 seine Betriebsart ändert (d. h. zugeschaltet/abgeschaltet). Genauer bestimmt die Ansprechzeit-Kompensationssteuerung einen Ansprechfaktor (RF) auf der Grundlage eines Zykluszählwerts der LOMA 22. RT_EST wird mit RF multipliziert, um eine kompensierte Ansprechzeit (RT_KOMP) bereitzustellen. Das Umschalten des Motors 12 zwischen der zugeschalteten und der abgeschalteten Betriebsart wird auf der Grundlage von RT_KOMP geregelt. RT_EST wird auf der Grundlage von RT_SOLENOID, einer Hydrauliksystem-Ansprechzeit (RT_HYDRAULIK) und einer Aktuatoransprechzeit (RT_AKTUATOR) bestimmt. Ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen von RT_EST ist offenbart in dem U.S. Patent 6,752,121 (Veröffentlichungsnummer US 2002/0189575 ), das am 17. Mai 2000 eingereicht und am 19. Dezember 2002 veröffentlicht wurde. Im Allgemeinen wird RT_EST auf der Grundlage der LOMA-Systemspannung (V_SYS), des Hydrauliköldrucks (P_ÖL) und der Hydrauliköltemperatur (T_ÖL) bestimmt.
Nach den 3 und 4 wird RT_FAKTOR auf der Grundlage von Testdaten unter Verwendung eines äquivalenten LOMA-Systems bestimmt. Genauer wird die Ansprechzeit eines labormäßigen LOMA-Systems über eine signifikante Anzahl von Zyklen (z. B. 500000 Zyklen) überwacht. Das labormäßige LOMA-System umfasst ein Solenoid, das von dem gleichen Typ wie das Solenoid 46 ist oder auf andere Weise dem Solenoid 46 gleichwertig ist. Ein Zyklus ist vorzugsweise so definiert, dass das Solenoid von einem abgeregten Zustand in einen erregten Zustand umschaltet oder umgekehrt. Die Ansprechzeit für das labormäßige LOMA-System wird über die Zyklen aufgetragen (siehe 3). Die Ansprechzeitdaten werden mit einem Polynom angenähert. Wie es in 4 dargestellt ist, wird das Polynom normiert, um einen Ansprechfaktor (RF) von 1,00 für 0 Zyklen zu liefern. 0 Zyklen gibt ein Teil an, das eine kleine Anzahl von Zyklen durchlaufen hat. Es sei vorweggenommen, dass auf der Grundlage des normierten Polynoms eine Nachschlagetabelle (Kennfeld) entwickelt werden kann, um für einen gegebenen besonderen Zykluszählwert RF anzugeben. Es sei auch vorweggenommen, dass RF aus der Gleichung, die das Polynom definiert, auf der Grundlage eines besonderen Zykluszählwertes berechnet werden kann.
Es sei vorweggenommen, dass das Ansprechzeit-Kompensationssteuersystem der vorliegenden Erfindung die abgeschätzte Ansprechzeit kompensieren kann, wenn aus dem abgeregten Zustand in den erregten Zustand (RT_ESTENG) umgeschaltet wird, sowie die abgeschätzte Ansprechzeit kompensieren kann, wenn von dem erregten Zustand in den abgeregten Zustand (RT_ESTDENG) umgeschaltet wird. Wenn RT_ESTENG kompensiert wird, setzt genauer das Ansprechzeit-Kompensationssteuersystem einen Ansprechfaktor bei Erregung (RF_ENG) ein. Wenn RT_ESTDENG kompensiert wird, setzt das Ansprechzeit-Kompensationssteuersystem einen Ansprechfaktor bei Abregung (RF_DENG) ein. RF_ENG wird wie oben beschrieben und unter Verwendung eines ersten Satzes von Ansprechzeitdaten, die ein Schalten aus dem abgeregten Zustand in den erregten Zustand darstellen, bestimmt. RF_DENG wird wie oben beschrieben und unter Verwendung eines zweiten Satzes von Ansprechzeitdaten, die ein Umschalten von dem erregten Zustand in den abgeregten Zustand darstellen, bestimmt. Auf diese Weise werden erste und zweite Kennfelder oder erste und zweite Gleichungen dazu verwendet, jeweils Ansprechzeitfaktoren auf der Grundlage eines gegebenen Zykluszählwertes zu bestimmen.
Anhand von 5 werden nun ausführlich beispielhafte Schritte beschrieben, die von dem Ansprechzeit-Kompensationssteuersystem ausgeführt werden. Bei Schritt 100 bestimmt die Steuerung, ob das Solenoid 56 umgeschaltet werden soll (d. h. vom erregten Zustand in den abgeregten Zustand oder vom abgeregten Zustand in den erregten Zustand). Wenn das Solenoid nicht umgeschaltet werden soll, kehrt die Steuerung zurück. Wenn das Solenoid umgeschaltet werden soll, schätzt die Steuerung bei Schritt 102 R_TEST ab. Bei Schritt 104 bestimmt die Steuerung RF (z. B. RF_ENG, RF_DENG) auf der Grundlage eines Zykluszählwertes (k). k ist ein Wert, der aktualisiert und in einem Speicher gespeichert wird, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Bei Schritt 106 bestimmt die Steuerung RT_KOMP als das Produkt von RT_EST und RF. Die Steuerung betreibt das Solenoid bei Schritt 108 auf der Grundlage von RT_KOMP. Bei Schritt 110 inkrementiert die Steuerung k um 1. Bei Schritt 112 speichert die Steuerung den aktualisierten Wert von k in dem Speicher und die Steuerung endet.
Nach 6 kann das Ansprechzeit-Kompensationssteuersystem mehrere beispielhafte Module enthalten. Die Module umfassen ein Kompensationsmodul 600, ein RT-Abschätzmodul 602, ein Zykluszählmodul 604 und ein Solenoidsteuermodul 606. Das Kompensationsmodul 600 bestimmt RT_KOMP auf der Grundlage von k und RT_EST. Das RT-Abschätzmodul 602 bestimmt RT_EST auf der Grundlage von V_SYS, T_ÖL und P_ÖL. Das Solenoidsteuermodul 606 erzeugt ein Steuersignal auf der Grundlage von RT_KOMP und sendet ein Aktualisierungssignal an das Zykluszählmodul 604. Das Zykluszählmodul 604 aktualisiert k auf der Grundlage des Aktualisierungssignals.
Zusammengefasst umfasst ein Ansprechzeit-Kompensationssystem zum Steuern eines Motorbetriebs in zugeschalteten und abgeschalteten Betriebsarten in einem Motor mit bedarfsabhängigem Zu- und Abschalten von Zylindern ein LOMA-System, das eine Druckfluidströmung steuert, um einen Motorbetrieb zwischen der zugeschalteten und der abgeschalteten Betriebsart umzuschalten, und ein Zählmodul, das einen Zykluszählwert des LOMA-Systems dadurch überwacht, dass es ihn zählt. Ein Ansprechfaktormodul bestimmt einen Ansprechfaktor des LOMA-Systems auf der Grundlage des Zykluszählwertes, und ein Kompensationsmodul erzeugt eine kompensierte Ansprechzeit des LOMA-Systems auf der Grundlage des Ansprechfaktors.

Claims

Ansprechzeit-Kompensationssystem zum Steuern eines Motorbetriebs in zugeschalteten und abgeschalteten Betriebsarten in einem Motor (1), der eingerichtet ist, bedarfsabhängig Zylinder (18, 18') zu- oder abzuschalten, umfassend: ein LOMA-System (22), zur Steuerung einer Druckfluidströmung, um den Motorbetrieb zwischen der zugeschalteten und der abgeschalteten Betriebsart umzuschalten, ein Zählmodul (604) zur Zählung eines Zykluszählwertes (k) des LOMA-Systems (22), ein Ansprechfaktormodul zur Bestimmung eines Ansprechfaktors (RF) des LOMA-Systems (22) auf der Grundlage des Zykluszählwertes (k), und ein Kompensationsmodul (600) zur Erzeugung einer kompensierten Ansprechzeit (RT_KOMP) des LOMA-Systems (22) auf der Grundlage des Ansprechfaktors (RF), wobei ein Steuermodul (606) vorgesehen ist, das den Betrieb des LOMA-Systems (22) auf der Grundlage der kompensierten Ansprechzeit (RT_KOMP) regelt.
Ansprechzeit-Kompensationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansprechfaktormodul den Ansprechfaktor (RF) aus einer Kennfeldtabelle auf der Grundlage des Zykluszählwertes (k) bestimmt.
Ansprechzeit-Kompensationssystem nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Ansprechzeit-Abschätzmodul (602) zur Erzeugung einer abgeschätzten Ansprechzeit (RT_EST), wobei das Kompensationsmodul (600) eingerichtet ist, die kompensierte Ansprechzeit (RT_KOMP) als ein Produkt des Ansprechfaktors (RF) und der abgeschätzten Ansprechzeit (RT_EST) zu bestimmen.
Motorsteuersystem zum Steuern eines Motorbetriebs in zugeschalteten und abgeschalteten Betriebsarten in einem Motor (10), mit einer Einrichtung zum bedarfsabhängigen Zu- und Abschalten von Zylindern (18, 18'), umfassend: ein System einer Stößelölverteileranordnung (LOMA, 22) mit einem Solenoid (56) zur Steuerung einer Druckfluidströmung (62) zu anderen Komponenten, und ein Steuermodul (606) zur Ermittlung eines Zykluszählwertes (k) des LOMA-Systems (22), zur Bestimmung eines Ansprechfaktors auf der Grundlage des Zykluszählwertes (k) und zur Bestimmung einer kompensierten Ansprechzeit (RT_KOMP) des LOMA-Systems (22) auf der Grundlage des Ansprechfaktors, wobei das Steuermodul (606) eingerichtet ist, den Betrieb des LOMA-Systems (22) auf der Grundlage der kompensierten Ansprechzeit (RT_KOMP) zu regeln.
Motorsteuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (606) eingerichtet ist, eine abgeschätzte Ansprechzeit (RT_EST) des LOMA-Systems (22) zu bestimmen und das Steuermodul (606) eingerichtet ist, die kompensierte Ansprechzeit (RT_KOMP) als ein Produkt des Ansprechfaktors (RF) und der abgeschätzten Ansprechzeit (RT_EST) zu bestimmen.
Motorsteuersystem nach einem der Ansprüche 4 oder 5, welches derart eingerichtet ist, den Ansprechfaktor aus einer Kennfeldtabelle auf der Grundlage des Zykluszählwertes (k) zu bestimmen.
Motorsteuersystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Steuermodul (606) eingerichtet ist, den Betrieb des LOMA-Systems (22) auf der Grundlage der kompensierten Ansprechzeit (RT_KOMP) zu regeln.
Verfahren zum Steuern eines Motorbetriebs in zugeschalteten und abgeschalteten Betriebsarten in einem Motor (10) mit einer Einrichtung zum bedarfsabhängigen Zu- und Abschalten von Zylindern (18, 18') mit den Schritten, dass: ein Zykluszählwert (k) eines LOMA-Systems (22) ermittelt wird, welches eine Druckfluidströmung steuert, um einen Motorbetrieb zwischen der zugeschalteten und der abgeschalteten Betriebsart umzuschalten, ein Ansprechfaktor des LOMA-Systems (22) auf der Grundlage des Zykluszählwertes (k) bestimmt wird, eine kompensierte Ansprechzeit (RT_KOMP) des LOMA-Systems auf der Grundlage des Ansprechfaktors erzeugt wird, und ein Steuermodul (606) den Betrieb des LOMA-Systems auf der Grundlage der kompensierten Ansprechzeit (RT_KOMP) regelt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine abgeschätzte Ansprechzeit (RT_EST) bestimmt wird und die kompensierte Ansprechzeit (RT_KOMP) als ein Produkt des Ansprechfaktors (RF) und der abgeschätzten Ansprechzeit (RT_EST) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb des LOMA-Systems (22) auf der Grundlage der kompensierten Ansprechzeit (RT_KOMP) geregelt wird.
Verfahren zum Kompensieren einer Systemansprechzeit (RT) für ein LOMA-System (22), das einen Motorbetrieb in zugeschalteten und abgeschalteten Betriebsarten in einem Motor mit einer Einrichtung zum bedarfsabhängigen Zu- und Abschalten von Zylindern regelt, mit den Schritten, dass: Testdaten für ein äquivalentes LOMA-System (22) erzeugt werden, eine Beziehung zwischen einem Zykluszählwert (k) des äquivalenten LOMA-Systems und einer äquivalenten Ansprechzeit des äquivalenten LOMA-Systems bestimmt wird, ein Zykluszählwert (k) des LOMA-Systems bestimmt wird, ein Ansprechfaktor (RF) des LOMA-Systems auf der Grundlage des Zykluszählwertes (k) und der Beziehung bestimmt wird, und eine kompensierte Ansprechzeit (RT_KOMP) des LOMA-Systems auf der Grundlage des Ansprechfaktors erzeugt wird, wobei ein Steuermodul den Betrieb des LOMA-Systems auf der Grundlage der kompensierten Ansprechzeit (RT_KOMP) regelt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennfeldtabelle auf der Grundlage der Beziehung und des Zykluszählwertes (k) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine abgeschätzte Ansprechzeit (RT_EST) bestimmt wird und die kompensierte Ansprechzeit (RT_KOMP) als ein Produkt des Ansprechfaktors und der abgeschätzten Ansprechzeit (RT_EST) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb des LOMA-Systems auf der Grundlage der kompensierten Ansprechzeit (RT_KOMP) geregelt wird.