DE102006041520A1 - Erhöhte Belastung zur Verbesserung eines durch niedrige Last gesteuerten Selbstzündungsbetriebes - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Motors und einer zusätzlichen Drehmomentvorrichtung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe aufweist und wobei das Verfahren darin besteht, wenigstens einen Zylinder mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung zu betreiben und während eines kurzzeitigen Gangwechsels, bei dem der Motor zeitweilig eine Betriebsbedingung mit niedriger Last und niedriger Drehzahl vorfindet, die Belastung des Motors über die zusätzliche Drehmomentvorrichtung zu erhöhen, so dass der wenigstens eine Zylinder weiter mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung betrieben werden kann.

Description

  • Stand der Technik und Kurzdarstellung
  • Fahrzeuge können verschiedene Typen von Verbrennungsmodi in Kombination mit einem Hybrid-Antriebsstrang aufweisen, um eine verbesserte Nutzleistung des Fahrzeugs zu erzielen.
  • In der US-Veröffentlichung 20050173169 wird ein Beispiel beschrieben, welches einen Motor mit Kompressionszündung mit homogenem Gemisch (Homogenous Charge Compression Ignition, HCCI) als eine Form des Selbstzündungsbetriebs verwendet. In diesem System kann die Leistungserzeugung durch den in Betrieb befindlichen HCCI-Motor von der Reaktion auf die Leistungsanforderung des Fahrers abgekoppelt werden oder diese Reaktion unterstützen. Wenn eine Leistungsanforderung des Fahrers größer ist als das, was von dem HCCI-Motor bereitgestellt werden kann, wird die Zufuhr von Leistung von der reversiblen sekundären Energiequelle des Antriebsstranges (z.B. einem oder mehreren reversiblen Elektromotoren/Generatoren oder reversiblen Hydraulikpumpen/-motoren) verwendet. Ähnlich wird, wenn eine Leistungsanforderung des Fahrers kleiner ist als ein von dem Motor erzeugter Wert, ein Teil der Leistung in speicherbare Energie zur Speicherung in einer Energiespeichervorrichtung umgewandelt.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bei einer solchen Vorgehensweise einen Nachteil festgestellt. Insbesondere können, obwohl eine Anforderung des Fahrers ein Faktor sein kann, der den Betrieb eines Motors und die Verwendung einer zusätzlichen Energiequelle, um Energie zu liefern oder zu speichern, beeinflusst, verschiedene Übergangszustände selbst dann auftreten, wenn eine vom Fahrer angeforderte Reaktion sich langsam oder überhaupt nicht ändert. Zum Beispiel kann sich während eines Gangwechsels des Getriebes die erforderliche Motorleistung drastisch ändern und kann über einen Wert ansteigen und/oder unter einen Wert sinken, welcher über einen Motor bereitgestellt werden kann, der mit wenigstens einem Zylinder betrieben wird, in dem eine Kompressionszündung durchgeführt wird.
  • An sich kann in einem Beispiel ein Verfahren zur Steuerung eines Motors und einer zusätzlichen Drehmomentvorrichtung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe aufweist, angewendet werden. Das Verfahren beinhaltet das Betreiben wenigstens eines Zylinders mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung, und während eines kurzzeitigen Gangwechsels, bei dem der Motor zeitweilig eine Betriebsbedingung mit niedriger Last und niedriger Drehzahl vorfindet, das Erhöhen der Belastung des Motors über die zusätzliche Drehmomentvorrichtung, so dass der wenigstens eine Zylinder weiter mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung betrieben werden kann.
  • Auf diese Weise ist es möglich, andere Bedingungen als das angeforderte Antriebsdrehmoment zu kompensieren, welche die geeignete Wahl des zusätzlichen Drehmoments und des Motordrehmoments in einem Motor, der einen Selbstzündungsbetrieb durchführt, beeinflussen. Zum Beispiel kann während eines Gangwechsels des Getriebes, welcher andernfalls zur Folge haben kann, dass der Motor in einem Zustand mit niedriger Drehzahl und/oder niedriger Last läuft, der außerhalb des Bereiches liegt, in welchem ein Selbstzündungsbetrieb realisierbar ist, der Motor die Übergänge in dem Verbrennungsmodus vermeiden oder reduzieren, indem er die zusätzliche Drehmomentvorrichtung verwendet, um die effektive Motorlast zu erhöhen, ohne das Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs, welches der Fahrer angefordert hat, zu beeinträchtigen.
  • Es ist anzumerken, dass verschiedene Begriffe für "Selbstzündung" verwendet werden können, wie etwa "Kompressionszündung mit homogenem Gemisch" oder "gesteuerte Selbstzündung" oder "teilweiser HCCI-Betrieb" usw. Es ist außerdem anzumerken, dass die Schwellwerte für niedrige Drehzahl und niedrige Last eine Funktion verschiedener Betriebsbedingungen und Konstruktionsparameter des Motors/Fahrzeugs sein können.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Schema eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Beschreibung;
  • 2 ist eine schematische Abbildung einer Verbrennungskraftmaschine;
  • 3 ist ein Diagramm, welches einen Vergleich eines HCCI-Verbrennungsmodus-Bereiches und eines SI-Verbrennungsmodus-Bereiches zeigt; und
  • 4 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm einer beispielhaften Routine zur Steuerung des Betriebs des Motors und des Fahrzeugs.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Es wird auf 1 Bezug genommen; eine Verbrennungskraftmaschine 10, die hier unter spezieller Bezugnahme auf 2 näher beschrieben ist, ist als mit einem Getriebe 15 gekoppelt dargestellt. Das Getriebe 15 kann ein Handschaltgetriebe, ein Automatikgetriebe oder eine Kombination davon sein. Ferner können verschiedene zusätzliche Komponenten enthalten sein, wie etwa ein Drehmomentwandler, und/oder andere Zahnradsätze, wie etwa eine Achsenantriebseinheit usw.
  • Bei dieser beispielhaften Ausführungsform weist der Antriebsstrang außerdem einen Drehstromgenerator/ein Ladesystem 13 auf. Das System 13 kann ein Drehstromgenerator sein, welcher betrieben werden kann, um Energie in einer Batterie zu speichern und/oder eine elektrische Anlage des Fahrzeugs, welche zum Beispiel Fahrmotoren zum Antreiben des Fahrzeugs enthalten kann, mit elektrischer Energie zu versorgen. Stattdessen kann der Drehstromgenerator auch mit einem Motor gekoppelt sein, welcher Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine aufnimmt und/oder dieser zuführt. Weiterhin können auch andere Systemkonfigurationen verwendet werden.
  • Die dargestellten Verbindungen zwischen dem Motor 10, dem System 13, dem Getriebe 15 und dem Reifen 19 bezeichnen die Übertragung von mechanischer Energie von einer Komponente auf eine andere. Zum Beispiel kann Drehmoment von dem Motor 10 über das Getriebe 15 übertragen werden, um die Fahrzeugräder und den Reifen 19 anzutreiben. Das System 13 kann so gestaltet sein, dass es in einem Generatormodus und/oder einem Motormodus arbeitet. In einem Generatormodus nimmt das System 13 einen Teil der Leistung oder die gesamte Leistung von dem Motor 10 und/oder dem Getriebe 15 auf, was die Größe der Antriebsleistung verringert, die dem Reifen 19 zugeführt wird, oder die Größe des Bremsmomentes, das auf den Reifen 19 übertragen wird. Eine solche Betriebsweise kann zum Beispiel angewendet werden, um Erhöhungen der Effizienz durch regeneratives Bremsen, einen erhöhten Wirkungsgrad des Motors usw. zu erreichen. Ferner kann die Leistung, die das System 13 empfängt, verwendet werden, um eine Batterie oder andere Energiespeichervorrichtung zu laden. In einem Motormodus kann das System dem Motor 10 und/oder dem Getriebe 15 mechanische Leistung zuführen, zum Beispiel durch Verwendung elektrischer Energie, die während des Generatorbetriebs gespeichert wurde.
  • Ausführungsformen von Hybridantrieben können Voll-Hybrid-Systeme sein, in welchen das Fahrzeug nur von der Verbrennungskraftmaschine, nur von dem Hybridantriebssystem oder von einer Kombination von beidem angetrieben werden kann. Es können auch Unterstützungs- oder Mild-Hybrid-Konfigurationen angewendet werden, in welchen die Verbrennungskraftmaschine die primäre Drehmomentquelle ist, wobei das Hybridantriebssystem bewirkt, dass selektiv zusätzliches Drehmoment geliefert wird, zum Beispiel bei schnellem Gasgeben oder anderen Bedingungen. Ferner können auch Anlasser-/Generator- und/oder intelligente Drehstromgeneratorsysteme verwendet werden.
  • 2 zeigt einen Zylinder eines Mehrzylindermotors sowie den Ansaug- und den Auslassweg, der mit diesem Zylinder verbunden ist. Es wird weiter auf 2 Bezug genommen; eine Verbrennungskraftmaschine 10 mit Direkteinspritzung, die mehrere Brennräume aufweist, wird durch eine elektronische Motorsteuereinheit 12 gesteuert. Es ist ein Brennraum 30 des Motors 10 dargestellt, der Brennraumwände 32 mit einem darin angeordneten und mit einer Kurbelwelle 40 verbundenen Kolben 36 aufweist. Ein Anlassermotor (nicht dargestellt) ist mit der Kurbelwelle 40 über ein Schwungrad (nicht dargestellt) gekoppelt. Der Brennraum oder Zylinder 30 ist als mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48 über jeweilige Einlassventile 52a und 52b (nicht dargestellt) und Auslassventile 54a und 54b (nicht dargestellt) kommunizierend dargestellt. Ein Kraftstoffeinspritzventil 66A ist als direkt mit dem Brennraum 30 gekoppelt dargestellt, um eingespritzten Kraftstoff proportional zu der Impulsdauer des Signals fpw, das von der Steuereinheit 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangen wird, direkt dem Brennraum zuzuführen. Das Kraftstoffeinspritzventil kann zum Beispiel in der Seite des Brennraums oder im Oberteil des Brennraums angebracht sein. Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzventil 66A mittels einer herkömmlichen Hochdruck-Kraftstoffanlage (nicht dargestellt) zugeführt, die einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen und eine Kraftstoff-Verteilerleitung aufweist.
  • Der Ansaugkrümmer 44 ist als mit einem Drosselgehäuse 58 über eine Drosselklappe 62 kommunizierend dargestellt. In diesem speziellen Beispiel ist die Drosselklappe 62 mit einem Elektromotor 94 gekoppelt, so dass die Position der Drosselklappe 62 von der Steuereinheit 12 über den Elektromotor 94 gesteuert wird. Diese Konfiguration wird gewöhnlich als E-Gas (Electronic Throttle Control, ETC) bezeichnet, was auch bei der Leerlaufdrehzahlregelung angewendet wird. Bei einer anderen Ausführungsform (nicht dargestellt), welche den Fachleuten wohlbekannt ist, ist ein Umgehungsluft-Durchflusskanal parallel zu der Drosselplatte 62 angeordnet, um den induzierten Luftstrom während der Leerlaufdrehzahlregelung über ein Drosselregelventil zu steuern, das in dem Luftdurchflusskanal angeordnet ist.
  • Ein Abgassensor 76 ist als in Strömungsrichtung vor einem Abgaskatalysator 70 mit dem Abgaskrümmer 48 gekoppelt dargestellt. Der Sensor 70 kann irgendeiner von vielen bekannten Sensoren sein, die eine Anzeige des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgas liefern, wie etwa eine lineare Lambdasonde oder UEGO (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor, Universal- oder Breitband-Lambdasonde), eine unbeheizte Lambdasonde oder EGO, eine HEGO (beheizte Lambdasonde), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor.
  • Die Zündanlage 88 liefert in Reaktion auf ein Zündverstellungs-Signal SA von der Steuereinheit 12 dem Brennraum 30 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken, unter ausgewählten Betriebsbedingungen. Obwohl Funkenzündungs-Komponenten dargestellt sind, kann der Motor 10 (oder ein Teil der Zylinder desselben) in einem Kompressionszündungs-Modus betrieben werden, mit oder ohne Funkenunterstützung (und eine zusätzliche Einspritzung, um den Beginn der Selbstzündung durch Erhöhen der Zylindertemperatur zu unterstützen). Ferner weist bei einer anderen Ausführungsform der Brennraum keine Zündkerze auf.
  • Die Steuereinheit 12 kann so beschaffen sein, dass der Brennraum 30 in verschiedenen Verbrennungsmodi arbeitet, wie hier beschrieben ist. Die Kraftstoff-Einspritzverstellung kann variiert werden, um verschiedene Verbrennungsmodi zu erhalten, zusammen mit anderen Parametern, wie etwa AGR (Abgasrückführung), Ventilsteuerzeiten, Ventilbetätigung, Ventildeaktivierung usw.
  • Die beispielhafte Abgasreinigungsvorrichtung 70 repräsentiert eine oder mehrere Katalysatoreinrichtungen, wie etwa einen Dreiwegekatalysator, NOx-Fallen usw., welche verwendet werden können.
  • Die Steuereinheit 12 ist in 2 als ein herkömmlicher Mikrocomputer dargestellt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Ein-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein Nur-Lese-Speicherchip 106 dargestellt ist, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Fehlerspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus aufweist. Es ist dargestellt, dass die Steuereinheit 12 verschiedene Signale von Sensoren empfängt, die mit dem Motor 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu den weiter oben erläuterten Signalen, darunter Messwerte der induzierten Luftmasse (Mass Air Flow, MAF) von einem Luftmassensensor 100, der mit dem Drosselgehäuse 58 gekoppelt ist; die Motorkühlwassertemperatur (Engine Coolant Temperature, ECT) von einem Temperatursensor 112, der mit einem Kühlschlauch 114 gekoppelt ist; ein Zündungsprofil-Aufnehmer-(Profile Ignition Pickup, PIP)-Signal von einem Hall-Geber (oder einem Sensor eines anderen Typs) 118, der mit der Kurbelwelle 40 verbunden ist; und ein Drosselklappenpositions-Signal TP von einem Drosselklappenpositions-Sensor 120; und ein Signal des absoluten Krümmerdruckes MAP von einem Sensor 122. Ein Motordrehzahl-Signal RPM wird von der Steuereinheit 12 aus dem Signal PIP auf eine herkömmliche Weise erzeugt, und ein Krümmerdruck-Signal MAP von einem Krümmerdruck-Sensor liefert eine Angabe für das Vakuum oder den Druck im Ansaugkrümmer. Es ist anzumerken, dass verschiedene Kombinationen der oben genannten Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein Luftmassensensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Bei einem stöchiometrischen Betrieb kann dieser Sensor eine Angabe für das Motordrehmoment liefern. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der Motordrehzahl eine Schätzung der Ladung (einschließlich Luft) liefern, die in den Zylinder eingeleitet wird. In einem Beispiel erzeugt der Sensor 118, welcher auch als ein Motordrehzahlsensor verwendet wird, eine vorgegebene Anzahl von äquidistanten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle.
  • In diesem speziellen Beispiel kann die Temperatur Tcat1 der Vorrichtung 70 aus dem Betrieb des Motors abgeleitet werden. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Temperatur Tcat1 von einem Temperatursensor 124 zur Verfügung gestellt.
  • Es wird weiter auf 2 Bezug genommen; der Motor 10 ist mit einer Einlassnockenwelle 130 und einer Auslassnockenwelle 132 dargestellt, wobei die Nockenwelle 130 die beiden Einlassventile 52a, b betätigt und die Nockenwelle 132 die beiden Auslassventile 54a, b betätigt. Die Ventile können über Hubprofile an den Nockenwellen betätigt werden, wobei die Hubprofile zwischen den verschiedenen Ventilen in Höhe, Dauer und/oder Steuerzeiten variieren können. Jedoch könnten, falls es gewünscht wird, auch andere Nockenwellenanordnungen (obenliegende Nockenwellen und/oder Stößelstangen) verwendet werden.
  • Wie oben beschrieben, zeigt 2 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors, und dass jeder Zylinder mit einem eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzventilen, Zündkerzen usw. ausgestattet ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann eine Konfiguration mit Einlasskanal-Einspritzung verwendet werden, wobei ein Kraftstoffeinspritzventil mit dem Ansaugkrümmer 44 in einem Einlasskanal gekoppelt ist, anstatt direkt mit dem Zylinder 30.
  • Ferner leitet bei den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen gewünschten Teil der Abgase vom Abgaskrümmer 48 über ein AGR-Ventil (nicht dargestellt) zum Ansaugkrümmer. Stattdessen kann auch ein Teil der Verbrennungsgase durch Steuerung der Ablassventil-Steuerzeiten in den Brennräumen zurückbehalten werden.
  • Der Motor 10 kann in verschiedenen Betriebsarten laufen, einschließlich überstöchiometrischer (magerer) Betrieb, unterstöchiometrischer (fetter) Betrieb und "nahezu stöchiometrischer" Betrieb. "Nahezu stöchiometrischer" Betrieb bezeichnet einen Betrieb, bei dem das Kraftstoff-Luft-Verhältnis um das stöchiometrische Verhältnis schwankt. Normalerweise wird dieser "oszillierende" Betrieb durch eine Rückkopplung von den Lambdasonden geregelt. Ferner kann die Rückkopplung von den Lambdasonden verwendet werden, um das Kraftstoff-Luft-Verhältnis bei überstöchiometrischem und bei unterstöchiometrischem Betrieb zu steuern. Insbesondere kann eine beheizte Lambdasonde (Heated Exhaust Gas Oxygen Sensor, HEGO) vom Schalttyp zur Steuerung des stöchiometrischen Kraftstoff-Luft-Verhältnisses durch Steuern des eingespritzten Kraftstoffes (oder von Sekundärluft über die Drosselklappe oder das Nockenwellen-Verstellsystem VCT) auf der Basis einer Rückkopplung von der beheizten Lambdasonde (HEGO) und des gewünschten Kraftstoff-Luft-Verhältnisses verwendet werden. Ferner kann eine Breitband-Lambdasonde (UEGO) (welche einen im Wesentlichen linearen Ausgang als Funktion des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgas liefert) verwendet werden, um das Kraftstoff-Luft-Verhältnis bei überstöchiometrischem, unterstöchiometrischem und stöchiometrischem Betrieb zu steuern. In diesem Falle wird die Einspritzung von Kraftstoff (oder Sekundärluft über die Drosselklappe oder variable Ventilsteuerzeiten oder Steuerung, welche und wie viele Einlass- und/oder Auslassventile aktiv sind) auf der Basis eines gewünschten Kraftstoff-Luft-Verhältnisses und des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses vom Sensor angepasst. Ferner könnte, falls gewünscht, eine Steuerung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses der einzelnen Zylinder angewendet werden.
  • Es sind verschiedene Typen/Modi der Verbrennung in dem Motor 10 möglich, in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen. In einem Beispiel kann Funkenzündung (Spark Ignition, SI) angewendet werden, wenn in dem Motor eine Funkenerzeugungs-Vorrichtung wie etwa eine Zündkerze, die in dem Brennraum angebracht ist, verwendet wird, um die Zündung des Brennraumgases zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem oberen Totpunkt des Arbeitshubes zu regeln. In einem Beispiel ist bei einem Betrieb mit Funkenzündung die Temperatur der in den Brennraum einströmenden Luft wesentlich niedriger als die Temperatur, die für eine Selbstzündung erforderlich ist. Obwohl eine Verbrennung mit Funkenzündung innerhalb eines weiten Bereiches von Drehmomenten und Drehzahlen des Motors angewendet werden kann, kann sie im Vergleich mit anderen Verbrennungstypen erhöhte NOx-Emissionen erzeugen und einen höheren Kraftstoffverbrauch aufweisen.
  • Bei einem anderen Verbrennungstyp, welcher von dem Motor 10 angewendet werden kann, wird eine Kompressionszündung mit homogenem Gemisch (Homogenous Charge Compression Ignition, HCCI) oder gesteuerte Selbstzündung (Controlled Auto-Ignition, CAI) angewendet, wobei an einem bestimmten Punkt nach dem Verdichtungshub des Verbrennungszyklus, oder in der Nähe des oberen Totpunktes der Verdichtung, eine Selbstzündung der Brennraumgase erfolgt. Gewöhnlich wird, wenn eine Kompressionszündung eines vorgemischten Kraftstoff-Luft-Gemisches angewendet wird, Kraftstoff homogen mit Luft vorgemischt, wie in einem Motor mit Funkenzündung und Einlasskanal-Einspritzung, oder Kraftstoff wird während eines Ansaughubes direkt eingespritzt, jedoch mit einem hohen Anteil an Luft gegenüber Kraftstoff. Da das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch Luft oder Restabgase stark verdünnt ist, was niedrigere maximale Brenngastemperaturen zur Folge hat, kann die Erzeugung von NOx im Vergleich zu den Werten, die bei einer Verbrennung mit Funkenzündung auftreten, verringert werden. Ferner kann während eines Betriebs in einem Kompressionsverbrennungs-Modus der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden, indem die Pumpverluste des Motors verringert werden, indem die spezifische Wärmekapazität des Gases erhöht wird und indem ein höheres Verdichtungsverhältnis verwendet wird.
  • In der Kompressionszündungs-Betriebsart kann es wünschenswert sein, eine exakte Steuerung des Zeitpunktes der Selbstzündung durchzuführen. Die Anfangstemperatur des angesaugten Gemisches beeinflusst den Zeitpunkt der Selbstzündung unmittelbar. Der Beginn der Zündung wird nicht direkt durch ein Ereignis gesteuert, wie etwa die Einspritzung von Kraftstoff bei einem standardmäßigen Dieselmotor oder die Funkenbildung der Zündkerze in dem Motor mit Funkenzündung. Ferner wird der Brennverlauf weder durch die Geschwindigkeit oder Dauer des Prozesses der Kraftstoffeinspritzung gesteuert, wie beim Dieselmotor, noch durch die Zeit der turbulenten Flammenausbreitung, wie beim Motor mit Funkenzündung.
  • Es ist anzumerken, dass die Selbstzündung auch eine Erscheinung ist, welche ein Klopfen in einem Motor mit Funkenzündung verursachen kann. Ein Klopfen kann in Motoren mit Funkenzündung unerwünscht sein, da es die Wärmeübertragung innerhalb des Zylinders erhöht und Verbrennungen oder Beschädigungen des Kolbens verursachen kann. Bei einem Betrieb mit gesteuerter Kompressionszündung mit seinem hohen Verhältnis von Luft zu Kraftstoff verursacht ein Klopfen im Allgemeinen keine Beschädigung des Motors, da das verdünnte Gemisch dafür sorgt, dass die Geschwindigkeit des Druckanstieges niedrig bleibt und die maximale Temperatur der verbrannten Gase relativ niedrig ist. Die geringere Geschwindigkeit des Druckanstieges schwächt die schädlichen Druckschwanken, die für das Klopfen bei der Funkenzündung charakteristisch sind.
  • Im Vergleich zu einem Motor mit Funkenzündung kann die Temperatur des Gemisches zu Beginn des Kompressionshubes normalerweise so erhöht werden, dass Selbstzündungs-Bedingungen am Ende oder in der Nähe des Endes des Verdichtungshubes erreicht werden. Für Fachleute ist klar, dass zahlreiche andere Verfahren angewendet werden können, um die Anfangstemperatur des Gemisches zu erhöhen. Zu ihnen gehören unter anderem das Erwärmen der Ansaugluft (Wärmetauscher), das Zurückbehalten eines Teils der warmen Verbrennungsprodukte in dem Zylinder (innere AGR) durch Justierung der Steuerzeiten der Einlass- und/oder Auslassventile, das Verdichten des Ansauggemisches (Turboladung und Aufladung), das Ändern der Selbstzündungs-Eigenschaften des Kraftstoffes, welcher dem Motor zugeführt wird, und das Erwärmen der Ansaugluftfüllung (äußere AGR).
  • Während der HCCI-Verbrennung kann die Selbstzündung des Brennraumgases so gesteuert werden, dass sie bei einer gewünschten Position des Kolbens oder einem gewünschten Kurbelwinkel erfolgt, um ein gewünschtes Motordrehmoment zu erzeugen, und folglich ist es möglicherweise nicht erforderlich, einen Funken von einem Funkenbildungsmechanismus auszulösen, um eine Verbrennung zu erzielen. Jedoch kann eine späte Einstellung des Zündzeitpunktes der Zündkerze, nachdem eine Selbstzündungstemperatur erreicht worden sein müsste, als eine Reserve-Zündungsquelle verwendet werden, für den Fall, dass keine Selbstzündung erfolgt.
  • Es ist anzumerken, dass mehrere weitere Parameter sowohl die maximale Verbrennungstemperatur als auch die erforderliche Temperatur für eine effiziente HCCI-Verbrennung beeinflussen können. Diese und beliebige andere anwendbare Parameter können in den Routinen berücksichtigt werden, die in der Motorsteuereinheit 12 eingebettet sind, und können verwendet werden, um optimale Betriebsbedingungen zu bestimmen. Zum Beispiel kann sich, wenn sich die Oktanzahl des Kraftstoffes erhöht, die erforderliche maximale Verdichtungstemperatur erhöhen, da der Kraftstoff eine höhere maximale Verdichtungstemperatur erfordert, um eine Zündung zu erzielen. Ebenso kann der Grad der Verdünnung des Ansauggemisches durch vielfältige Faktoren beeinflusst werden, darunter sowohl die Feuchtigkeit als auch die Menge an Abgasen, die in dem Ansauggemisch vorhanden ist. Auf diese Weise ist es möglich, Motorparameter so anzupassen, dass die Auswirkungen von Feuchtigkeitsschwankungen auf die Selbstzündung kompensiert werden, d.h. der Einfluss von Wasser macht eine Selbstzündung weniger wahrscheinlich.
  • In einem speziellen Beispiel können ein Betrieb mit Selbstzündung und der Brennverlauf gesteuert werden, indem die Steuerzeiten der Einlass- und/oder Auslassventile und/oder der Hub variiert werden, um zum Beispiel die Menge der restlichen eingeschlossenen Gase anzupassen. Der Betrieb eines Motors mit HCCI unter Anwendung des Gaseinschluss-Verfahrens kann eine Verbrennung mit niedrigem Kraftstoffverbrauch und mit extrem niedrigen Nox-Emissionen des Motors gewährleisten.
  • Jedoch kann das erreichbare HCCI-Fenster des Betriebs für niedrige Drehzahl und/oder niedrige Last durch die Temperatur des eingeschlossenen Abgases des vorhergehenden Zyklus begrenzt sein. Das heißt, wenn die Temperatur des eingeschlossenen Gases zu niedrig ist, ist eine HCCI-Verbrennung beim nächsten Verbrennungs-Ereignis eventuell nicht möglich. Wenn es notwendig ist, bei niedriger Last, bei welcher die Temperaturen zu stark absinken können, insbesondere bei solchen Szenarien wie Gangwechseln, den HCCI-Modus zu verlassen und zum Funkenzündungs-Modus umzuschalten und danach wieder zum HCCI-Betrieb zurückzukehren, nachdem der Gangwechsel abgeschlossen ist, kann sich dies negativ auf die Emissionen und den Kraftstoffverbrauch auswirken, und in Form einer möglichen Drehmoment-/NVH-Störung, die sich für den Fahrer während jeder Umschaltung bemerkbar macht. Daher wird bei einer Ausführungsform hier ein Verfahren beschrieben, welches einen kontinuierlichen Betrieb im HCCI-Modus bei niedrigen Drehzahlen und Lasten ermöglicht, selbst wenn es nur darum geht, kurze Zeitabschnitte zu überbrücken, wobei eine alternative Drehmomentquelle verwendet wird, wie etwa ein Drehstromgenerator oder ein Hybridmotor-Element. Ferner kann es in hohem Maße wünschenswert sein, die untere Lastgrenze des HCCI-Betriebs für so viele Zyklen wie möglich zu erweitern, um einen erhöhten Nutzen aus dem HCCI-Betrieb zu ziehen.
  • Obwohl in einigen Beispielen ein oder mehrere der obigen Verbrennungsmodi verwendet werden können, können noch weitere Verbrennungsmodi verwendet werden, wie etwa Schichtladungs-Betrieb, entweder mit oder ohne eine durch einen Funken ausgelöste Verbrennung.
  • 3 zeigt ein Diagramm, welches den Funkenzündungs-(SI-) und den HCCI-Verbrennungsmodus-Bereich bei weit geöffneter Drosselklappe (Wide Open Throttle, WOT) für einen beispielhaften Motor vergleicht. Das Diagramm von 3 zeigt die Motordrehzahl in Umdrehungen pro Minute (U/min), die auf der horizontalen Achse aufgetragen ist, und die Motorlast, die auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. Der Betriebsbereich des Motors, der in 3 beschrieben ist, ist als der Bereich unter der Kurve WOT dargestellt. Der HCCI-Bereich ist als zentral innerhalb des Betriebsbereiches des Motors angeordnet dargestellt, und der SI- Bereich ist als die den HCCI-Bereich umgebenden Bereiche niedrigerer Last und Bereiche höherer Last einnehmend dargestellt. Ferner ist der HCCI-Bereich als von einem oberen Leistungs-Schwellwert und einem unteren Leistungs-Schwellwert begrenzt dargestellt. Es ist klar, dass 3 lediglich ein Beispiel des HCCI-Betriebsbereiches zeigt, da auch andere Konfigurationen möglich sind. Ferner kann der HCCI-Betriebsbereich selbstverständlich in Abhängigkeit von der Motorkonfiguration und/oder den Betriebsbedingungen des Motors sehr unterschiedlich sein. Obwohl 3 ein Beispiel von Bereichen für verschiedene Verbrennungsmodi des Motors zeigt, ist dies lediglich eine Veranschaulichung für Beispielzwecke. Bei einer anderen Ausführungsform entsprechen der obere und der untere HCCI-Schwellwert nicht notwendigerweise einem konstanten Lastwert für wachsende Drehzahl, sondern können variabel sein.
  • Ferner kann, obwohl in 3 nur zwei Verbrennungsmodi dargestellt sind, der Motor mit mehr als zwei Verbrennungsmodi betrieben werden. Ferner können die Kurven von 3 einen einzelnen Zylinder oder Gruppen von Zylindern darstellen und können daher in Abhängigkeit von der Anzahl der deaktivierten Zylinder, von der Anzahl der Zylinder, in denen eine Verbrennung erfolgt, und vom Modus der Zylinder, in denen eine Verbrennung erfolgt, falls einige der Zylinder gleichzeitig in unterschiedlichen Verbrennungsmodi betrieben werden, variieren.
  • Die durch 3 beschriebenen Betriebsbereiche zeigen, wie ein Motor oder ein Zylinder konfiguriert sein kann, um in einem SI-Modus zu arbeiten, wenn die Motorlast höher oder niedriger als der HCCI-Bereich ist. Wie in 3 dargestellt, kann der Motor oder Zylinder in einem HCCI-Modus arbeiten, wenn die Motorleistung größer als der untere HCCI-Schwellwert und/oder kleiner als der obere HCCI-Schwellwert ist. Zum Beispiel kann, wenn die angeforderte Radleistung abnimmt, die Motorlast abnehmen, so dass sich der Motor der unteren Grenze des HCCI-Bereiches nähert. Wenn die Motorlast weiter verringert wird, kann der Motor oder Zylinder vom HCCI-Modus zum SI-Modus übergehen, wenn die Motorlast kleiner wird als der untere HCCI-Schwellwert, so dass eine zuverlässige Verbrennung erzielt wird. In ähnlicher Weise kann der Motor oder Zylinder vom SI-Modus zum HCCI-Modus übergehen, wenn sich die Motorlast wieder bis über den unteren HCCI-Schwellwert erhöht.
  • Stattdessen kann unter bestimmten Betriebsbedingungen auch eine zusätzliche Drehmomentvorrichtung verwendet werden, um Drehmoment zu liefern und/oder aufzunehmen, so dass ein oder mehrere Zylinder innerhalb des HCCI-Betriebsbereiches verbleiben können und dennoch das gewünschte Abtriebsdrehmoment erreicht werden kann. Ein derartiger Betrieb wird hier zum Beispiel unter Bezugnahme auf 4 ausführlicher beschrieben.
  • Wie oben angemerkt wurde, kann die Verbrennungskraftmaschine mehrere Zylinder aufweisen und so gestaltet sein, dass ein oder mehrere der Verbrennungszylinder deaktiviert werden können. Wenn zum Beispiel das angeforderte Drehmoment verringert wird, können Zylinder schrittweise deaktiviert werden. Stattdessen kann auch eine Zylinderbank deaktiviert werden. Dementsprechend kann ein Fahrmotor oder eine andere zusätzliche Drehmomentquelle verwendet werden, um während eines Vorgangs der Deaktivierung von Zylindern einen Teil der Radleistung, die gesamte oder keine Radleistung zu liefern, zusammen mit einer geeigneten Wahl des Verbrennungsmodus.
  • Wie oben angemerkt wurde, kann die Deaktivierung eines Zylinders zum Beispiel die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zu dem Zylinder für einen oder mehrere Motorzyklen und/oder das Geschlossenhalten der Einlass- und/oder Auslassventile des Zylinders für einen oder mehrere Motorzyklen beinhalten.
  • Während der Übergänge zwischen Verbrennungsmodi können die Betriebsbedingungen des Motors nach Bedarf angepasst werden, so dass eine Verbrennung in dem gewünschten Modus erzielt wird. Zum Beispiel kann bei manchen Ausführungsformen ein Übergang vom SI-Modus zum HCCI-Modus das Erhöhen der Temperatur der in den Brennraum einströmenden Ansaugluft beinhalten, um eine Selbstzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu erreichen. In ähnlicher Weise kann bei Übergängen vom HCCI-Modus zum SI-Modus die Temperatur der Ansaugluft verringert werden, so dass ein Klopfen des Motors nicht auftritt oder verringert wird. Somit können Übergänge zwischen Verbrennungsmodi Anpassungen der Betriebsbedingungen des Motors nutzen und auf diesen beruhen. Die Betriebsbedingungen des Motors können unter anderem die Temperatur der Ansaugluft, Umgebungsbedingungen, den Abgasrückführungs-Anteil, Turboladungs- oder Aufladungsbedingungen, Steuerzeiten und/oder Hub der Einlass- und/oder Auslassventile, die Anzahl aktivierter/deaktivierter Zylinder, die vom Fahrer angeforderte Leistung, einen Zustand der Energiespeichervorrichtung, wie etwa den Ladezustand einer Batterie, einen Zustand des Kraftstoffdampf-Auffangsystems, die Motortemperatur und/oder die Steuerzeiten der Kraftstoffeinspritzung sowie Kombinationen davon beinhalten. Die oben aufgezählten Betriebsbedingungen des Motors sind nur einige der vielen Parameter, welche während des Betriebs des Motors und während der Übergänge zwischen Verbrennungsmodi angepasst werden können, oder der Parameter, welche verwendet werden können, um solche Übergänge auszulösen. Selbstverständlich können auch andere Faktoren den Betrieb des Motors und des Antriebssystems des Fahrzeugs beeinflussen.
  • Wie oben beschrieben wurde, können Übergänge zwischen Verbrennungsmodi unter bestimmten Bedingungen schwierig sein. Daher kann es wünschenswert sein, die Übergänge zwischen Verbrennungsmodi unter bestimmten Bedingungen zu reduzieren. Es kann ein Motor, der in Form eines Hybridantriebssystems oder mit einem einstellbaren Drehstromgenerator, wie oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, konfiguriert ist, verwendet werden, um die Häufigkeit der Übergänge zwischen Verbrennungsmodi und/oder zwischen Anzahlen von aktiven oder deaktivierten Zylindern zu verringern, insbesondere während der Durchführung von Schaltvorgängen des Getriebes oder unter Leerlaufbedingungen. Bei manchen Ausführungsformen kann eine Energiespeichervorrichtung verwendet werden, um von dem Motor erzeugte überschüssige Leistung aufzunehmen. Zum Beispiel kann ein erster Teil der Motorleistung geliefert werden, und ein zweiter Teil der Motorleistung kann von einer Energiespeichervorrichtung aufgenommen werden, wie etwa von einem mit einer Batterie oder einem Drehstromgenerator gekoppelten Motor. Auf diese Weise können ein oder mehrere Zylinder des Motors in einem HCCI-Modus betrieben werden, wenn die Rad- oder Motorleistung kleiner ist als ein unterer HCCI-Schwellwert für das Drehmoment. In ähnlicher Weise kann, wenn die Radleistung größer als ein oberer HCCI-Schwellwert ist, ein Motor verwendet werden, um eine zusätzliche Leistung zu liefern, so dass die Motorleistung unter dem oberen HCCI-Schwellwert bleiben kann, während die Anforderungen an das Gesamtdrehmoment nach wie vor erfüllt werden. Daher können ein oder mehrere Zylinder des Motors weiterhin im HCCI-Modus betrieben werden, solange eine ausreichende Menge an gespeicherter Energie verfügbar ist, um den Motor so zu betreiben, dass er die zusätzliche Radleistung erzeugt. Obwohl das Drehmoment als ein Parameter für die Motorleistung verwendet werden kann, können auch verschiedene andere verwendet werden, wie etwa die Leistung in kW und/oder die Drehzahl usw.
  • Es wird nun auf 4 Bezug genommen; sie beschreibt eine Routine zur Steuerung des Verbrennungsmodus unter ausgewählten Betriebsbedingungen. In einem Beispiel erhöht die Routine selektiv die Verbrennungstemperatur während des HCCI-Betriebs, indem sie die Belastung des Motors über einen Drehstromgenerator oder eine andere zusätzliche Drehmomentvorrichtung erhöht, um den HCCI-Betrieb in einem oder mehreren Zylindern des Motors zu verlängern. Eine solche Betriebsweise würde eine äußerst schnelle Erhöhung der Motorlast gestatten, um, wenn es erforderlich ist, einen fortgesetzten Betrieb im HCCI-Modus zu ermöglichen. Die Verlängerung des HCCI-Betriebs kann insbesondere während kurzer Zeitabschnitte eines Betriebs mit niedriger Drehzahl und/oder niedriger Last von Nutzen sein (wie etwa während eines Gangwechsels des Getriebes), um zu verhindern, dass es notwendig wird, einen oder mehrere Zylinder zeitweilig (während des Gangwechsels) in den Funkenzündungs-Modus umzuschalten und danach in den HCCI-Modus zurückzuschalten. Ferner könnte während eines stationären Betriebs mit niedriger Drehzahl und/oder niedriger Last (zum Beispiel mit Leerlaufdrehzahl) die Belastung des Motors zu gering sein, um einen Betrieb im HCCI-Modus für alle Zylinder zu ermöglichen, da die minimale Verbrennungstemperatur eventuell nicht erreicht wird. Durch eine Erhöhung der Last am Drehstromgenerator und folglich der Verbrennungstemperatur würde es dann jedoch möglich, einen oder mehrere Zylinder mit Leerlaufdrehzahl im HCCI-Modus zu betreiben.
  • Um von einer zusätzlichen Belastung zu profitieren, kann in bestimmten Beispielen, wie etwa bei Verwendung eines einstellbaren Ladegenerators, eine Strategie der Generatorbelastung angewendet werden, welche den Motor dadurch belastet, dass die Batterie zusätzlich aufgeladen wird. Auf diese Weise kann es möglich sein, Energie aus dem verwendeten zusätzlichen Kraftstoff aufzufangen und sie in der Batterie für eine spätere Verwendung zu speichern. Um dies zu erreichen, kann die Batterie in einem Teilladungs-Zustand geregelt werden, so dass eine Kapazitätsreserve vorhanden ist, um sie weiter aufzuladen, wenn eine zusätzliche Generatorbelastung verwendet wird.
  • Es wird nun speziell auf 4 Bezug genommen; in 410 bestimmt die Routine, ob ein oder mehrere Motorzylinder derzeit im HCCI-Modus betrieben werden. Ist dies nicht der Fall, ist die Routine beendet. Andernfalls führt die Routine den Schritt 412 aus, um zu bestimmen, ob die Zylinder im HCCI-Modus sich nahe einem unteren Drehzahl- und/oder unteren Lastgrenzwert befinden und die Abgastemperatur unter einem Schwellwert liegt. Ist dies nicht der Fall, führt die Routine den Schritt 414 aus, um zu bestimmen, ob ein Schalten des Getriebes angefordert worden ist (oder im Gange ist) und ein oder mehrere Zylinder im HCCI-Modus sich nahe einem unteren Drehzahl- und/oder unteren Lastgrenzwert befinden. Ist dies nicht der Fall, führt die Routine den Schritt 416 aus, um zu bestimmen, ob die Leerlaufdrehzahlregelung derzeit aktiv ist (d.h. die Anpassung der Motorleistung durch Rückkopplung auf der Basis der Motordrehzahl, um die Leerlaufbedingungen aufrechtzuerhalten) und ein oder mehrere Zylinder im HCCI-Modus sich nahe einem unteren Drehzahl- und/oder unteren Lastgrenzwert befinden.
  • Es ist anzumerken, dass der Gangwechsel des Getriebes von 414 durch verschiedene Bedingungen verursacht werden kann. Zum Beispiel kann der Gangwechsel aufgrund einer Änderung einer Anforderung des Fahrers oder einer anderen Bedienereingabe angefordert werden. Ferner kann er aufgrund einer Änderung der Betriebsbedingungen, wie etwa der Fahrgeschwindigkeit, der Motordrehzahl, der Temperatur usw. angefordert werden. Insofern kann ein Gangwechsel des Getriebes sogar dann erfolgen, wenn die Anforderung des Fahrers relativ konstant ist.
  • Es wird weiter auf 4 Bezug genommen; falls die Antwort in 412, 414 oder 416 "ja" lautet, fährt die Routine mit 420 fort, wo die zusätzliche Belastung des Motors oder Antriebsstranges über einen Wechselstromgenerator oder Hybridantrieb oder eine zusätzliche Drehmomentvorrichtung erhöht wird. Außerdem oder stattdessen kann die Routine einen oder mehrere Zylinder deaktivieren. Auf diese Weise kann die Motorlast einzelner Zylinder im HCCI-Verbrennungsmodus erhöht werden, während nach wie vor die gewünschte Motorleistung geliefert wird. Anders ausgedrückt, eine zusätzliche Drehmomentvorrichtung nimmt überschüssiges Motordrehmoment auf und speichert die überschüssige Energie in einer Speichervorrichtung, wie zum Beispiel einer Batterie. Nach 420 fährt die Routine mit 424 fort, um zu bestimmen, ob bereits eine maximale zusätzliche Belastung angewendet wird und/oder ob ein maximaler Ladezustand der Batterie vorliegt.
  • Falls die Antwort in 424 "ja" lautet, fährt die Routine mit 426 fort, um einen oder mehrere Zylinder auf SI-Verbrennung umzuschalten. Andernfalls wird die Routine beendet.
  • Falls die Antworten in 412, 414 und 416 "nein" lauten, fährt die Routine mit 418 fort, um zu bestimmen, ob die zusätzliche Belastung größer als ein Schwellwert ist oder ob der Ladezustand der Batterie größer als ein Grenzwert ist. Ist dies nicht der Fall, wird die Routine beendet. Andernfalls fährt die Routine mit 422 fort, um die zusätzliche Belastung des Motors über einen Drehstromgenerator und/oder Hybridantrieb und/oder eine zusätzliche Drehmomentvorrichtung zu verringern (und ihm möglicherweise zusätzliches Drehmoment zuzuführen).
  • Auf diese Weise kann eine geeignete Anzahl von Zylindern aktiviert werden und eine Erhöhung/Verringerung des zusätzlichen Drehmoments erreicht werden, um den HCCI-Betrieb während zeitweiliger oder länger andauernder Bedingungen niedriger Drehzahl und niedriger Last zu verlängern. Indem man die Bedingungen einer Energiespeicherung wie etwa den Ladezustand einer Batterie berücksichtigt, wird es außerdem möglich, die Verbrennungsmodi besser auszunutzen und Energie auf effiziente Weise zu speichern.
  • Es ist anzumerken, dass die hier angegebenen Steuerungsroutinen bei verschiedenen Motorkonfigurationen verwendet werden können, wie etwa denjenigen, die oben beschrieben wurden. Die hier beschriebene spezielle Routine kann eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien repräsentieren, wie etwa ereignisgesteuerte oder unterbrechungsgesteuerte Strategien, paralleles Abarbeiten mehrerer Aufgaben (Multi-Tasking) oder mehrerer Bearbeitungsstränge (Multi-Threading) und ähnliches. An sich können die dargestellten verschiedenen Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel ausgeführt werden oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Abarbeitung nicht unbedingt notwendig, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern dient der Darstellung und Beschreibung. Ein oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen können in Abhängigkeit von der angewendeten speziellen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Schritte einen Code graphisch darstellen, der in dem maschinenlesbaren Speichermedium in der Steuereinheit 12 zu programmieren ist.
  • Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen den Charakter von Beispielen haben und dass diese speziellen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne zu betrachten sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf Motoren der Typen V-6, I-4, I-6, V-8, V-10, V-12, 4-Zylinder-Gegenkolben und anderer Typen angewendet werden. Als ein weiteres Beispiel können verschiedene andere Mechanismen in einem System verwendet werden, welches zwei verschiedene Ventilprofile für jedes der Ventile in einem Zylinder und die selektive Deaktivierung eines oder mehrerer Ventile verwendet, um die korrekten Strömungsbedingungen für eine Verbrennung mit Kompressionszündung oder Selbstzündung zu gewährleisten. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart wurden, mit ein.
  • In den folgenden Ansprüchen sind insbesondere gewisse Kombinationen und Unterkombinationen aufgezeigt, die als neu und nicht offensichtlich angesehen werden. In diesen Ansprüchen kann auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder ein Äquivalent davon Bezug genommen werden. Solche Ansprüche sind in dem Sinne zu verstehen, dass sie das Vorhandensein eines oder mehrerer solcher Elemente beinhalten, wobei sie zwei oder mehrere solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, gleichgültig, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen weiter oder enger gefasst sind und den gleichen oder einen anderen Umfang als diese haben, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Motors und einer zusätzlichen Drehmomentvorrichtung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe aufweist und wobei das Verfahren beinhaltet: Betreiben wenigstens eines Zylinders mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung; und während eines kurzzeitigen Gangwechsels, bei dem der Motor zeitweilig eine Betriebsbedingung mit niedriger Last und niedriger Drehzahl vorfindet, Erhöhen der Belastung des Motors über die zusätzliche Drehmomentvorrichtung, so dass der wenigstens eine Zylinder weiter mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung betrieben werden kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erhöhte Belasten auf der Basis einer Menge von gespeicherter Energie durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erhöhte Belasten durchgeführt wird, wenn ein Batterie-Ladezustand niedriger als ein Schwellwert ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner das Deaktivieren eines anderen Zylinders des Motors während der kurzzeitigen Betriebsbedingung mit niedriger Last und niedriger Drehzahl beinhaltet.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zusätzliche Drehmomentvorrichtung ein Drehstromgenerator ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, welches ferner während einer anderen kurzzeitigen Betriebsbedingung mit niedriger Last und niedriger Drehzahl das Übergehen des wenigstens einen Zylinders zu einem Betrieb mit Funkenzündung beinhaltet, wenn ein Batterie-Ladezustand höher als ein Schwellwert ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erhöhen der Belastung des Motors über die zusätzliche Drehmomentvorrichtung ein zeitweiliges Erhöhen der Belastung beinhaltet.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zeitweilige Erhöhung der Belastung ein Erhöhen der Belastung beinhaltet, das im Wesentlichen mit dem Gangwechsel zusammenfällt.
  9. Verfahren zur Steuerung eines Motors und einer zusätzlichen Drehmomentvorrichtung eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren beinhaltet: Betreiben wenigstens eines Zylinders mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung; und während wenigstens eines Intervalls einer Betriebsbedingung der Leerlaufdrehzahlregelung, und wenn ein Batterie-Ladezustand niedriger als ein Schwellwert ist, Erhöhen der Belastung des Motors über die zusätzliche Drehmomentvorrichtung, so dass der wenigstens eine Zylinder weiter mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung betrieben werden kann; und während eines kurzzeitigen Gangwechsels, bei dem der Motor zeitweilig eine Betriebsbedingung mit niedriger Last und niedriger Drehzahl vorfindet, und wenn ein Batterie- Ladezustand niedriger als der Schwellwert ist, Erhöhen der Belastung des Motors über die zusätzliche Drehmomentvorrichtung, so dass der wenigstens eine Zylinder weiter mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung betrieben werden kann.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, welches ferner das Deaktivieren eines anderen Zylinders des Motors während der kurzzeitigen Betriebsbedingung mit niedriger Last und niedriger Drehzahl beinhaltet.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die zusätzliche Drehmomentvorrichtung ein Drehstromgenerator ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, welches ferner während einer anderen kurzzeitigen Betriebsbedingung mit niedriger Last und niedriger Drehzahl das Übergehen des wenigstens einen Zylinders zu einem Betrieb mit Funkenzündung beinhaltet, wenn der Batterie-Ladezustand höher als ein Schwellwert ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Erhöhen der Belastung des Motors über die zusätzliche Drehmomentvorrichtung ein zeitweiliges Erhöhen der Belastung beinhaltet.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zeitweilige Erhöhung der Belastung ein Erhöhen der Belastung beinhaltet, das im Wesentlichen mit dem Gangwechsel zusammenfällt.
  15. System für ein Straßenfahrzeug, welches aufweist: eine Verbrennungskraftmaschine; eine zusätzliche Drehmomentvorrichtung, die so beschaffen ist, dass sie dem Motor Drehmoment liefert oder von ihm Drehmoment aufnimmt; eine Energiespeichervorrichtung, die mit der zusätzlichen Drehmomentvorrichtung gekoppelt ist; ein Getriebe, welches den Motor mit der Straße koppelt; und eine Steuereinheit, die so beschaffen ist, dass sie wenigstens einen Zylinder mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung betreibt; einen Gang des Getriebes auf der Basis wenigstens einer Eingabe des Fahrers und einer Betriebsbedingung anpasst; und während eines kurzzeitigen Gangwechsels die Belastung des Motors über die zusätzliche Drehmomentvorrichtung erhöht, so dass der wenigstens eine Zylinder weiter mit wenigstens teilweiser Verbrennung mit Selbstzündung betrieben werden kann.
  16. System nach Anspruch 15, wobei die Steuereinheit den kurzzeitigen Gangwechsel aufgrund einer Änderung der Betriebsbedingung bewirkt und die Betriebsbedingung eine Drehzahl beinhaltet.
  17. System nach Anspruch 16, wobei während des kurzzeitigen Gangwechsels die Steuereinheit ferner so beschaffen ist, dass sie erkennt, wenn der Motor zeitweilig mit einer Last, die unter einem unteren Lastschwellwert liegt, und einer Drehzahl, die unter einem unteren Drehzahlschwellwert liegt, betrieben wird.
  18. System nach Anspruch 15, wobei die Steuereinheit ferner so beschaffen ist, dass sie die Belastung auf der Basis eines Zustands der Energiespeichervorrichtung erhöht.
  19. System nach Anspruch 18, wobei die Energiespeichervorrichtung eine Batterie ist und der Zustand ein Batterie-Ladezustand ist.
  20. System nach Anspruch 19, wobei die Steuereinheit ferner so beschaffen ist, dass sie einen Gangwechsel in Reaktion auf die Eingabe des Fahrers anpasst.
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