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GEBIET
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere
Kraftstoffsteuersysteme in mehrreihigen Motorsystemen.
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HINTERGRUND
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Die
hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen
Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeit der derzeit bezeichneten
Erfinder in dem Maße,
in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, wie auch
Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung
nicht anderweitig als Stand der Technik qualifizieren können, sind
weder ausdrücklich
noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung
zulässig.
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Luft
wird in einen Motor durch eine Drossel gezogen und an mehrere Zylinder
durch einen Einlasskrümmer
eines Einlasssystems verteilt. Kraftstoff wird mit der Einlassluft
gemischt, um ein Luft/Kraftstoff-(A/F)-Gemisch zu erzeugen. Das A/F-Gemisch wird
in Zylindern des Motors verbrannt, um Antriebsmoment zu erzeugen.
Genauer treibt die Verbrennung die Kolben hin und her, die eine
Kurbelwelle drehen, um einen Drehmomentausgang von dem Motor bereitzustellen.
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Kraftstoff
wird an die Zylinder durch ein Kraftstoffsystem geliefert, das einen
Kraftstoffverteiler und eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen aufweisen
kann. Die Verbrennung in den Zylindern wird durch ein Zündsystem
gesteuert, das eine Mehrzahl von Zündspulen und eine Mehrzahl
von Zündkerzen
aufweisen kann. Abgase werden von den Zylindern und aus dem Motor
durch ein Abgassystem ausgestoßen,
das einen Abgaskrümmer
und einen katalytischen Wandler aufweisen kann.
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Der
Motor kann eine oder mehrere Zylinderreihen aufweisen. Ein Motor
mit einer Reihe kann aufgrund der geraden Orientierung seiner Zylinder als
ein Reihenmotor bezeichnet werden. Bei einem Reihenmotor kann jeder
Kolben an einem anderen Pleuelzapfen an der Kurbelwelle befestigt
sein. Jeder der Mehrzahl von Zylindern kann eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
aufweisen, die den Zylinder mit Kraftstoff von einem gemeinsamen
Kraftstoffverteiler beliefert. Zusätzlich kann jeder der mehreren
Zylinder eine Zündkerze,
die den Zylinder mit Zündfunken beliefert,
und eine Zündspule
aufweisen, die die Zündkerze
mit Spannung beliefert.
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Ein
Motor mit zwei Reihen kann aufgrund der winkeligen Orientierung
seiner Zylinder als ein Motor vom V-Typ bezeichnet werden. Die beiden
Reihen können
unter einem spitzen Winkel (d. h. kleiner als 90°) ausgerichtet sein. Beispielsweise
kann ein V-6-Motor zwei Reihen mit jeweils drei Zylindern aufweisen.
Bei einem Motor vom V-Typ kann ein Kolben von jeder Zylinderreihe
an jedem Pleuelzapfen an der Kurbelwelle befestigt sein. Mit anderen
Worten können
zwei Kolben an jedem Pleuelzapfen befestigt sein.
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Ein
Motor vom V-Typ ist typischerweise kleiner als ein Reihenmotor mit ähnlichem
Hubraum. Jedoch kann sich bei Motoren vom V-Typ jede Zündspule
in der Zylinderreihe eine gemeinsame Zündungssicherung teilen, die
von einer oder mehreren Sicherungen, die den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen in
der Zylinderreihe zugeordnet sind, verschieden ist. Daher können, wenn
die Zündungssicherung
einer Zylinderreihe ausfällt, die
entsprechenden Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (die mit einer anderen
Sicherung arbeiten) weiterhin Kraftstoff einspritzen. Das Einspritzen
von Kraftstoff in Zylinder, die nicht funktionsfähige Zündspulen aufgrund der fehlerhaften Zündungssicherung
aufweisen, kann in einer verringerten Leistungsfähigkeit, erhöhten Emissionen und/oder
einem Schaden an Komponenten des Motorsystems resultieren, wie dem
katalytischen Wandler.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
Motorsystem umfasst ein Statusbestimmungsmodul sowie ein Kraftstoffsteuermodul.
Das Statusbestimmungsmodul bestimmt, ob sich eine erste Zündungssicherung
in einem Fehlerzustand befindet. Das Kraftstoffsteuermodul deaktiviert
eine erste Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen und betätigt eine
zweite Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen auf Grundlage
eines ersten Luft/Kraftstoff-(A/F)-Verhältnisses,
wenn die erste Zündungssicherung
in dem Fehlerzustand ist, wobei die erste Zündungssicherung und die erste
Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen einer ersten Zylinderreihe
entsprechen, und wobei eine zweite Zündungssicherung und die zweite
Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen einer zweiten Zylinderreihe
entsprechen.
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Ein
Verfahren umfasst, dass bestimmt wird, ob sich eine erste Zündungssicherung
in einem Fehlerzustand befindet, und eine erste Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen
deaktiviert wird und eine zweite Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen
auf Grundlage eines ersten Luft/Kraftstoff-(A/F)-Verhältnisses
betätigt
wird, wenn sich die erste Zündungssicherung
in dem Fehlerzustand befindet, wobei die erste Zündungssicherung und die erste
Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen einer ersten Zylinderreihe
entsprechen, und wobei eine zweite Zün dungssicherung und die zweite
Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen einer zweiten Zylinderreihe
entsprechen.
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Weitere
Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es sei zu verstehen,
dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele nur
zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt sind, den
Schutzumfang der Offenbarung zu beschränken.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung
und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
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1 ein
Funktionsblockschaubild eines Motorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
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2 ein
Funktionsblockschaubild eines Steuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
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3 ein
Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Luft/Kraftstoff-(A/F)-Verhältnis und
der Temperatur des katalytischen Wandlers während Fehlern der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
und der Zündspule
darstellt; und
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4 ein
Flussdiagramm ist, das Schritte zeigt, die durch das Steuermodul
gemäß der vorliegenden
Offenbarung ausgeführt
werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die
folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht
dazu bestimmt, die Offenbarung, ihre Anwendung bzw. ihren Gebrauch
zu beschränken.
Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen
zur Identifizierung ähnlicher
Elemente verwendet worden. Die hier verwendete Formulierung ”zumindest
eines aus A, B und C” sei
so zu verstehen, dass ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung
eines nicht exklusiven logischen Oder gemeint ist. Es sei zu verstehen,
dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge
ausgeführt
werden können, ohne
die Grundsätze
der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
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Der
hier verwendete Begriff ”Modul” betrifft eine
anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische
Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe)
und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme
ausführen,
eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten,
die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Nun
Bezug nehmend auf 1 ist ein Motorsystem 100 gezeigt.
Das Motorsystem 100 umfasst einen Direktkraftstoffeinspritzmotor 102.
Beispielsweise kann der Motor 102 ein funkengezündeter Direkteinspritz-(SIDI)-Motor bzw.
Ottomotor mit Direkteinspritzung sein. Mehrere Zylinder 104 des
Motors 102 können
in einer Konfiguration vom V-Typ konfiguriert sein. Beispielsweise
kann der Motor 102 acht Zylinder 104 aufweisen,
wie gezeigt ist, obwohl der Motor 102 eine größere oder
geringere Anzahl von Zylindern 104 aufweisen kann. Die
Zylinder 104 des Motors 102 sind in einer Anordnung
in zwei Zylinderreihen 106, 108 gezeigt.
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Luft
wird in dem Motor 102 durch einen Einlasskrümmer 110 und
eine Drosselklappe 112 gezogen. Die Drosselklappe 112 wird
betätigt,
um eine Luftströmung
in den Motor 102 zu steuern. Beispielsweise kann der elektronische
Drosselcontroller (ETC) 114 die Drosselklappe 112 und
daher die Luftströmung
in den Motor 102 steuern.
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Ein
Kraftstoffverteiler 116 beliefert die Zylinder 104 mit
Kraftstoff von einem Kraftstofftank (nicht gezeigt), der sich mit
der Luft mischt, um das Luft- und Kraftstoff-(A/F)-Gemisch zu bilden.
Während
ein Kraftstoffverteiler 116 gezeigt ist, kann das Motorsystem 102 einen
einzelnen Kraftstoffverteiler für
jede Motorreihe 106, 108 aufweisen. Mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 beliefern
die Zylinder 104 mit Kraftstoff von dem Kraftstoffverteiler 116.
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Das
A/F-Gemisch wird in den Zylindern 104 des Motors 102 verbrannt.
Eine Verbrennung kann durch eine Mehrzahl von Zündspulen 119 und eine Mehrzahl
von Zündkerzen 120 eingeleitet
werden. Mit anderen Worten kann eine Spannung an jede Zündkerze 120 durch
eine entsprechende Zündspule 119 geliefert
werden. Genauer kann jede Zündspule 119 eine
Spannung (beispielsweise 12 V) von einer Batterie (nicht gezeigt)
aufnehmen und die Spannung in eine höhere Spannung transformieren,
die erforderlich ist, um eine entsprechende Zündkerze 120 zu zünden. Ferner
können
Zündungssicherungen 122, 124 in
Reihe mit der Batterie (nicht gezeigt) und jeder der Zündspulen 119 verbunden
sein. Genauer kann jede der Zündungssicherungen 122, 124 einer
der Reihen der Zylinder 106, 108 entsprechen, und
somit kann jede der Zündungssicherungen 122, 124 einer
Hälfte
der Zylinder 104 und einer Hälfte der entsprechenden Zündspulen 119 entsprechen.
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Abgas,
das aus der Verbrennung des A/F-Gemisches resultiert, wird von dem
Motor 102 an ein Abgassystem 126 ausgestoßen. Genauer
strömt Abgas,
das von jedem der Zylinder 104 der Zylinderreihe 106 ausgestoßen wird,
an einem Einmündungspunkt 128 zusammen. Ähnlicherweise
strömt Abgas,
das von jedem der Zylinder 104 der Zylinderreihe 108 ausgestoßen wird,
an einem Einmündungspunkt 130 zusammen.
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Die
Zylinderreihen 106, 108 besitzen jeweils einen
zugeordneten Sauerstoffsensor, der eine Sauerstoffkonzentration
des Abgases, das durch die Zylinder 104 dieser Zylinderreihe
erzeugt wird, misst. Beispielsweise kann der Sauerstoffsensor 132 der Zylinderreihe 106 zugeordnet
sein und der Sauerstoffsensor 134 kann der Zylinderreihe 108 zugeordnet
sein. Die Sauerstoffsensoren 132, 134 geben Signale
aus, die Sauerstoff in dem Abgas entsprechen, das durch die Zylinder 104 der
jeweiligen Zylinderreihen 106, 108 erzeugt wird.
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Der
Sauerstoffsensor 132 kann an einer beliebigen geeigneten
Stelle angeordnet sein, wie an oder stromabwärts des Einmündungspunkts 128. Ähnlicherweise
kann der Sauerstoffsensor 134 auch an einer beliebigen
geeigneten Stelle angeordnet sein, wie an oder stromabwärts des
Einmündungspunkts 130.
Die Sauerstoffsensoren 132 und 134 können ein
beliebiger geeigneter Typ von Sauerstoffsensor sein, wie Sauerstoffsensoren
vom Breitbandtyp. Die Signale, die von den Sauerstoffsensoren 132 und 134 ausgegeben
werden, können
ein beliebiger geeigneter Signaltyp sein, wie Analogspannungssignale.
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Das
Abgas strömt
an den Sauerstoffsensoren 132, 134 vorbei, und
das Abgas kann durch ein System von Abgasrohren 136 zusammengebracht werden,
das das Abgas zu einem katalytischen Wandler 138 führt. während ein
Abgassystem 126 vom Y-Typ gezeigt ist, sei angemerkt, dass andere Abgassystemkonfigurationen
implementiert sein können.
Beispielsweise kann ein Dual-Abgassystem implementiert sein, so
dass das Abgas nicht durch das System von Abgasrohren 136 zusammengebracht wird.
Mit anderen Worten kann bei einem Motor vom V-Typ jede Zylinderreihe
ein unabhängiges
Abgasrohr und einen unabhängigen
katalytischen Wandler besitzen. Somit kann beispielsweise die Zylinderreihe 106 ein
Abgasrohr und einen katalytischen Wandler aufweisen und die Zylinderreihe 108 kann
ein anderes Abgasrohr und einen anderen katalytischen Wandler aufweisen.
Beispielsweise können
die beiden separaten Sätze
von Abgasrohren parallel zueinander angeordnet sein.
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Der
katalytische Wandler 138 reagiert selektiv mit verschiedenen
Komponenten des Abgases, bevor das Abgas von dem Abgassystem 126 ausgestoßen wird.
Die Sauerstoffsensoren 132, 134 sind stromaufwärts des
katalytischen Wandlers 138 angeordnet. Bei einer Ausführungsform
misst ein Katalysatortemperatursensor 139 eine Temperatur
des Katalysators in dem katalytischen Wandler 138 und kommuniziert
die Katalysatortemperatur (TCAT) an ein Steuermodul 140.
Alternativ dazu kann die Katalysatortemperatur TCAT durch
das Steuermodul 140 auf Grundlage anderer Parameter modelliert
werden.
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Das
Steuermodul 140 steuert einen Betrieb des Motorsystems 100 und
genauer des Drehmomentausgangs des Motors 102. Das Steuermodul 140 kann
den Drehmomentausgang des Motors 102 auf Grundlage eines
Eingangs von Sensoren 150 steuern. Die Sensoren 150 erzeugen
Signale auf Grundlage von Betriebsbedingungen des Motors, wie Motortemperatur
und Motordrehzahl (d. h. Umdrehungen pro Minute oder U/min der Kurbelwelle).
Das Steuermodul 140 kann auch einen Drehmomentausgang des
Motors 102 auf Grundlage einer Fahrereingabe 160 steuern,
wie einer Position eines Gaspedals.
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Das
Steuermodul 140 kann einen Drehmomentausgang durch Steuerung
des A/F-Gemisches steuern. Genauer kann das Steuermodul 140 Luft, Kraftstoff
und/oder Zündfunken,
die an jeden der Zylinder 104 bereitgestellt werden, steuern.
Beispielsweise kann das Steuermodul 140 Luft mit der Drosselklappe 112 steuern,
Kraftstoff mit dem Kraftstoffverteiler 116 und den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 steuern
und/oder Zündfunken
mit den Zündspulen 119 und
den Zündkerzen 120 steuern.
Bei einer Ausführungsform
kann das Steuermodul 140 das A/F-Gemisch steuern, um ein
stöchiometrisches A/F-Gemisch
(d. h. 14,7:1) zu erreichen. Das Steuermodul 140 kann auch
das A/F-Gemisch in Ansprechen auf Eingaben steuern, die von den
Sensoren 150 und/oder der Fahrereingabe 160 empfangen werden.
Wenn beispielsweise die Fahrereingabe 160 einem Drehmoment
oberhalb einer vorbestimmten Schwelle entspricht, kann das Steuermodul 140 das A/F-Gemisch
anreichern. Mit anderen Worten kann das Steuermodul 140 eine
Mehrzahl von A/F-Verhältnissen
aufweisen. Beispielsweise kann die Mehrzahl von A/F-Verhältnissen
ein A/F-Verhältnis
für Wirkungsgrad
und ein A/F-Verhältnis
für Leistung
aufweisen.
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Bei
einer Ausführungsform
kann das Steuermodul 140 das A/F-Gemisch in einem von drei
Moden steuern: einem Kraftstoffregel-(d. h. Standard-)Modus (von
engl.: ”closed-loop
fuel control (i. e. default) mode”), einem Katalysatortemperaturschutzmodus
und einem Kraftstoffsteuermodus (von engl.: ”open-loop fuel control mode”). Der
Kraftstoffregelmodus umfasst, dass die Kraftstoffeinspritzung auf Grundlage
einer Rückkopplung
von den Sauerstoffsensoren 132, 134 geregelt wird.
Der Kraftstoffsteuermodus umfasst, dass die Kraftstoffeinspritzung ohne
Rückkopplung
gesteuert wird. Beispielsweise kann der Kraftstoffsteuermodus umfassen,
dass die Kraftstoffeinspritzung auf Grundlage eines einer Mehrzahl
von A/F-Verhältnissen
gesteuert wird. Der Katalysatortempera turschutzmodus umfasst, dass die
Kraftstoffeinspritzung gesteuert wird, um die Temperatur des katalytischen
Wandlers 138 zu steuern. Beispielsweise kann der Katalysatortemperaturschutzmodus
umfassen, dass das A/F-Verhältnis verringert
(das A/F-Gemisch angereichert) wird, wenn die Temperatur des katalytischen
Wandlers 138 größer als
eine vorbestimmte Schwelle ist.
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Nun
Bezug nehmend auf 2 ist das Steuermodul 140 gezeigt.
Das Steuermodul 140 kann ein Statusbestimmungsmodul 200,
ein Modusbestimmungsmodul 210, ein Kraftstoffregelmodul 220,
ein Katalysatortemperaturschutzmodul 230 sowie ein Kraftstoffsteuermodul 240 aufweisen.
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Das
Statusbestimmungsmodul 200 kann mit den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118,
den Zündspulen 119,
den Zündkerzen 120 und/oder
den Zündungssicherungen 122, 124 kommunizieren.
Das Statusbestimmungsmodul 200 kann bestimmen, wann eine
der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118, der Zündspulen 119,
der Zündkerzen 120 und/oder der
Zündungssicherungen 122, 124 in
einem Fehlerzustand ist. Nur beispielhaft kann der Fehlerzustand für eine der
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 einer verstopften
Leitung oder einer unterbrochenen Schaltung der Einspritzeinrichtung
entsprechen. Zusätzlich
kann nur beispielhaft der Fehlerzustand für eine der Zündspulen 119 und/oder
der Zündkerzen 120 einer
unterbrochenen Schaltung entsprechen. Ferner kann nur beispielhaft
der Fehlerzustand für eine
der Zündungssicherungen 122, 124 einer
durchgebrannten Sicherung entsprechen.
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Das
Modusbestimmungsmodul 210 kann die Statuswerte der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118, der
Zündspulen 119,
der Zündkerzen 120 und
der Zündungssicherungen 122, 124 aufnehmen.
Das Modusbestimmungsmodul 210 kann einen Kraftstoffsteuermodus
auf Grundlage der empfangenen Statuswerte der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118,
der Zündspulen 119,
der Zündkerzen 120 und/oder
der Zündungssicherungen 122, 124 bestimmen.
Genauer kann das Modusbestimmungsmodul 210 auf Grundlage
der empfangenen Statuswerte das Kraftstoffregelmodul 220 oder
das Kraftstoffsteuermodul 240 aktivieren.
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Das
Katalysatortemperaturschutzmodul 230 kann mit sowohl dem
Kraftstoffregelmodul 220 als auch dem Kraftstoffsteuermodul 240 kommunizieren. Das
Katalysatortemperaturschutzmodul 230 kann durch die Katalysatortemperatur
TCAT aktiviert werden. Mit anderen Worten
kann beispielsweise, wenn die Katalysatortemperatur TCAT größer als
eine vorbestimmte Temperaturschwelle ist, das Katalysatortemperaturschutzmodul 230 das
Kraftstoffregelmodul 220 oder das Kraftstoffsteuermodul 240 anweisen, um
das A/F-Verhältnis
anzureichern und damit eine Überhitzung
des katalytischen Wandlers 138 zu verhindern (d. h. eine
Temperatur desselben zu verringern).
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Nur
beispielhaft kann das Modusbestimmungsmodul 210 das Kraftstoffregelmodul 220 aktivieren,
wenn sich keine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118,
der Zündspulen 119,
der Zündkerzen 120 und
der Zündungssicherungen 122, 124 in
einem Fehlerzustand befindet. Mit anderen Worten kann das Kraftstoffregelmodul 220 (d.
h. der Kraftstoffregelmodus) ein Standardmodus sein.
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Das
Kraftstoffregelmodul 220 empfangt die Rückkopplungssignale von Sauerstoffsensoren 132, 134 in
dem Abgasstrom. Das Kraftstoffregelmodul 220 kann Regelsignale
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (FI) auf Grundlage der Rückkopplungssignale von
den Sauerstoffsensoren 132, 134 sowie eines vorbestimmten
A/F-Verhältnisses
erzeugen. Nur beispielhaft kann das vorbestimmte A/F-Verhältnis 14,7:1
(d. h. stöchiometrisch) sein.
Zusätzlich
kann nur beispielhaft das Kraftstoffregelmodul 220 eine Kraftstoffeinspritzung
erhöhen
(d. h. das A/F-Verhältnis
anreichern), wenn Sauerstoffwerte höher als eine vorbestimmte Schwelle
sind. Jedoch kann, wie vorher erwähnt wurde, das Katalysatortemperaturschutzmodul 230 das
Kraftstoffregelmodul 220 anweisen, um mit einem angereicherten
A/F-Verhältnis zu
arbeiten, wenn die Katalysatortemperatur TCAT größer als
die vorbestimmte Schwelle ist. Nur beispielhaft kann das Katalysatortemperaturschutzmodul 230 ein
fetteres A/F-Verhältnis
anweisen, als gegenwärtig
angewiesen ist, um die Temperatur des Katalysators TCAT in
dem katalytischen Wandler 132 zu kühlen.
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Alternativ
dazu kann nur beispielhaft das Modusbestimmungsmodul 210 das
Kraftstoffsteuermodul 240 aktivieren, wenn sich eine der
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118, der Zündspulen 119,
der Zündkerzen 120 oder
der Zündungssicherungen 122, 124 in
dem Fehlerzustand befindet. Jedoch können verschiedene A/F-Verhältnisse
auf Grundlage dessen angewiesen werden, welche der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118,
der Zündspulen 119,
der Zündkerzen 120 und
der Zündungssicherungen 122, 124 in
dem Fehlerzustand sind.
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Zuerst
kann das Kraftstoffsteuermodul 240 ein erstes A/F-Verhältnis anweisen,
wenn sich eine der Zündungssicherungen 122, 124 in
dem Fehlerzustand befindet. Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann auch
die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 entsprechend der
einen der Zylinderreihen 106, 108, die die fehlerhafte
Zündungssicherung
aufweist, deaktivieren. Mit anderen Worten kann das Kraftstoffsteuermodul 240 Steuersignale
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (FI) auf Grundlage des ersten
A/F-Verhältnisses
für die
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 erzeugen, die der
einen der Zylinderreihen 106, 108 ohne die fehlerhafte
Zündungssicherung
entsprechen. Nur beispielhaft kann das erste A/F-Verhältnis 14,7:1
(d. h. stöchiometrisch)
sein. Alternativ dazu kann nur beispielhaft das erste A/F-Verhältnis auf
einer Motordrehzahl 150 und/oder einer Fahrereingabe 160 über eine
Gaspedalposition basieren. Mit anderen Worten kann das erste A/F-Verhältnis darauf
basieren, dass Leistungs- und/oder
Emissionsanforderungen nur unter Verwendung einer der Zylinderreihen 106, 108 und
somit einer Hälfte
der Zylinder 104 erreicht werden.
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Zweitens
kann das Kraftstoffsteuermodul 240 ein zweites A/F-Verhältnis anweisen,
wenn sich eine der Zündspulen 119 und
der Zündkerzen 120 in dem
Fehlerzustand befindet. Genauer kann das Kraftstoffsteuermodul 240 FI-Steuersignale
auf Grundlage des zweiten A/F-Verhältnisses erzeugen. Nur beispielhaft
kann das zweite A/F-Verhältnis
fetter als stöchiometrisch
(beispielsweise kleiner als 14,7:1) sein und kann eine Funktion
der Anzahl fehlerhafter Zündspulen 119 oder
fehlerhafter Zündkerzen 120 sein.
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Drittens
kann das Kraftstoffsteuermodul 240 ein drittes A/F-Verhältnis anweisen,
wenn sich eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 in
dem Fehlerzustand befindet. Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann
auch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 118 deaktivieren,
die sich in dem Fehlerzustand befindet. Beispielsweise kann eine
Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 118, die
sich in dem Fehlerzustand befindet, verhindern, dass Kraftstoff
durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 118 aufgrund eines Kurzschlusses
oder einer unterbrochenen Schaltung eingespritzt wird.
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Mit
anderen Worten kann das Kraftstoffsteuermodul 240 FI-Steuersignale
auf Grundlage des dritten A/F-Verhältnisses für die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118,
die sich nicht in dem Fehlerzustand befinden, erzeugen. Nur beispielhaft
kann das dritte A/F-Verhältnis
14,7:1 (d. h. stöchio metrisch) sein.
Alternativ dazu kann nur beispielhaft das dritte A/F-Verhältnis eine
Funktion einer Anzahl fehlerhafter Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 sein.
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Nun
Bezug nehmend auf 3 veranschaulicht ein Diagramm
die Temperatur des katalytischen Wandlers 138 und das A/F-Äquivalenzverhältnis (EQR),
wenn sich eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 in
dem Fehlerzustand befindet und wenn sich eine der Zündspulen 119 oder
Zündkerzen 120 in
dem Fehlerzustand befindet. Beispielsweise kann das A/F-EQR ein
stöchiometrisches
A/F-Verhältnis (14,7:1),
geteilt durch das gegenwärtige
A/F-Verhältnis
sein.
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Wenn
eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 in dem Fehlerzustand
ist, kann eine Abnahme des A/F-EQR nahe zu 1,00 (d. h. ein A/F-Verhältnis nahe
14,7:1) eine Temperatur des katalytischen Wandlers 138 verringern.
beispielsweise kann das A/F-EQR nahe 1,00 (A/F-Verhältnis nahe
14,7:1) dem dritten A/F-Verhältnis
(d. h. stöchiometrisch) entsprechen.
Zusätzlich
kann das A/F-EQR nahe 1,00 dem ersten A/F-Verhältnis (d. h. einem Fehler der
Zündungssicherung)
entsprechen.
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Umgekehrt
kann, wenn sich eine der Zündspulen 119 oder
der Zündkerzen 120 in
dem Fehlerzustand befindet, eine Erhöhung des A/F-EQR über 1,00
(d. h. Verringerung des A/F-Verhältnisses
unter 14,7:1) die Temperatur des katalytischen Wandlers 138 verringern.
Beispielsweise kann das A/F-EQR oberhalb 1,00 (beispielsweise 1,45
oder ein A/F-Verhältnis
von 10,1:1) dem zweiten A/F-Verhältnis
(d. h. fett) entsprechen.
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Daher
kann allgemein ein Abmagern des A/F-Gemisches (in Richtung stöchiometrisch),
wenn sich eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 in dem
Fehlerzustand befindet, und ein Anfetten des A/F-Gemisches (über stöchiometrisch),
wenn sich eine der Zündspulen 119 oder
der Zündkerzen 120 in dem
Fehlerzustand befindet, die Leistungsfähigkeit erhöhen und/oder einen Schaden
an dem katalytischen Wandler 138 verhindern. Zusätzlich kann
allgemein ein Abmagern des A/F-Gemisches (in Richtung stöchiometrisch),
wenn sich eine der Zündungssicherungen 122, 124 in
dem Fehlerzustand befindet, die Leistungsfähigkeit erhöhen und/oder einen Schaden
an dem katalytischen Wandler 138 verringern.
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Genauer
können
die übermäßigen Temperaturen
des katalytischen Wandlers 138 einen Abgaskatalysierungswirkungsgrad
verringern und/oder den katalytischen Wandler 138 schädigen. Nur
beispielhaft kann, wenn der katalytische Wandler auf eine Temperatur über 850°C erwärmt wird,
ein Katalysator in dem katalytischen Wandler 138 gealtert
oder irreversibel geschädigt
werden.
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Nun
Bezug nehmend auf 4 beginnt ein Flussdiagramm,
das ein Verfahren zum Betrieb des Motorsystems 100 (d.
h. Bestimmung von Kraftstoffsteuermoden) zeigt, bei Schritt 300.
Bei Schritt 302 bestimmt das Steuermodul 140,
ob sich eine der Zündungssicherungen 122, 124 in
dem Fehlerzustand befindet. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung
mit Schritt 304 fortfahren. Wenn dies nicht zutrifft, kann die
Steuerung mit Schritt 306 fortfahren.
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Bei
Schritt 304 deaktiviert das Steuermodul 140 die
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118, die der einen der
Zylinderreihen 106, 108 entsprechen, die die fehlerhafte
Zündungssicherung
aufweist. Zusätzlich
aktiviert das Steuermodul 140 den Kraftstoffsteuermodus
mit dem ersten A/F-Verhältnis (d.
h. stöchiometrisch).
Die Steuerung kann dann zu Schritt 302 zurückkehren.
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Bei
Schritt 306 bestimmt das Steuermodul 140, ob sich
eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 118 in dem Fehlerzustand
befindet. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung mit Schritt 308 fortfahren. Wenn
dies nicht zutrifft, kann die Steuerung mit Schritt 310 fortfahren.
Bei Schritt 308 kann das Steuermodul 140 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung
deaktivieren, die sich in dem Fehlerzustand befindet, und kann dann
einen Kraftstoffsteuermodus mit dem dritten A/F-Verhältnis (d.
h. stöchiometrisch)
aktivieren. Die Steuerung kann dann zu Schritt 302 zurückkehren.
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Bei
Schritt 310 bestimmt das Steuermodul 140, ob sich
eine der Zündspulen 119 oder
der Zündkerzen 120 in
dem Fehlerzustand befindet. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung
mit Schritt 312 fortfahren. Wenn dies nicht zutrifft, kann
die Steuerung mit Schritt 314 fortfahren. Bei Schritt 312 kann
das Steuermodul 140 einen Kraftstoffsteuermodus mit dem
zweiten A/F-Verhältnis
(d. h. fett) aktivieren. Die Steuerung kann dann zu Schritt 302 zurückkehren.
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Bei
Schritt 314 kann das Steuermodul 140 einen Kraftstoffregelmodus
(d. h. Standardmodus) aktivieren und die Steuerung kann zu Schritt 302 zurückkehren.
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Der
Fachmann kann nun aus der vorhergehenden Beschreibung erkennen,
dass die breiten Lehren der Offenbarung in einer Vielzahl von Formen ausgeführt werden
können.
Daher sei, während
diese Offenbarung bestimmte Beispiele aufweist, der wahre Schutzumfang
der Offenbarung nicht so beschränkt,
da andere Abwandlungen dem Fachmann nach einem Studium der Zeichnungen,
der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden.