DE102010014822B4

DE102010014822B4 - Abgasrückführungsdiagnose für Systeme zur abgestimmten Drehmomentsteuerung

Info

Publication number: DE102010014822B4
Application number: DE102010014822.9A
Authority: DE
Inventors: Christopher E. Whitney; Gregory I. York; Jeffrey M. Kaiser; Katie C. Bonasse
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2016-02-18
Anticipated expiration: 2030-04-14
Also published as: DE102010014822A1; US8316828B2; CN101915170B; US20100263627A1; CN101915170A

Abstract

Steuersystem, das umfasst: ein Drosselsteuermodul (304), das eine Soll-Drosselfläche selektiv beibehält, wenn sich ein Fahrzeug in einem Auslaufmodus befindet; ein Abgasrückführungs-Steuermodul (AGR-Steuermodul) (306), das ein AGR-Ventil (170) öffnet, wenn die Soll-Drosselfläche beibehalten wird; ein Diagnosesteuermodul (300), das einen Fehler eines AGR-Systems basierend auf einer Druckzunahme selektiv diagnostiziert, die in einem Einlasskrümmer (110) des Fahrzeugs gemessen wird, wenn das AGR-Ventil (170) offen ist; ein Luftsteuermodul (228), das die Soll-Drosselfläche basierend auf einer minimalen Drosselfläche ermittelt, die eine minimale Luft pro Zylinder (minimale APC) an einen Zylinder (118) eines Motors (102) liefert; ein Modul (256) für minimale Drehmomentkapazität, das die minimale APC basierend auf einer minimalen kontrollierbaren Drosselposition, einer minimalen konsistenten Kraftstoff-Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit, einer minimalen Luftdichte für eine sich selbst erhaltende Verbrennung und/oder einer minimalen Luftströmung für ein AGR-Diagnosetesten ermittelt; und ein Steuermodul für die Luft pro Zylinder (APC-Steuermodul) (302), das eine Diagnose-APC basierend auf dem Betrag für das Öffnen des AGR-Ventils (170) ermittelt, wobei das Modul (256) für minimale Drehmomentkapazität die minimale APC basierend auf der Diagnose-APC erhöht.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Abgasrückführungssysteme (AGR-Systeme) für Verbrennungsmotoren und insbesondere ein AGR-Diagnosesystem und -verfahren für ein System zur abgestimmten Drehmomentsteuerung (CTC-System).
HINTERGRUND
Die hierin vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Sowohl die Arbeit der derzeit genannten Erfinder, in dem Maß, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, als auch Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik gelten, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugelassen.
Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft- und Kraftstoffgemisch in Zylindern, um Kolben anzutreiben, was ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Eine Luftströmung in Benzinmotoren wird mittels einer Drossel geregelt. Genauer gesagt stellt die Drossel eine Drosselfläche ein, was die Luftströmung in den Motor vergrößert oder verkleinert. Wenn die Drosselfläche zunimmt, nimmt die Luftströmung in den Motor zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate ein, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, um ein Soll-Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder zu liefern. Eine Erhöhung der an die Zylinder gelieferten Luft- und Kraftstoffmenge vergrößert die Drehmomentabgabe des Motors.
Motorsteuersysteme wurden entwickelt, um die Motordrehmomentabgabe zu steuern, um ein Soll-Drehmoment zu erreichen. Herkömmliche Motorsteuersysteme steuern die Motordrehmomentabgabe jedoch nicht so genau wie gewünscht. Ferner schaffen herkömmliche Motorsteuersysteme kein schnelles Ansprechen auf Steuersignale oder stimmen die Motordrehmomentsteuerung nicht zwischen verschiedenen Einrichtungen ab, welche die Motordrehmomentabgabe beeinflussen.
Abgase verlassen den Motor durch einen Auslasskrümmer und werden durch ein Abgassystem behandelt. Motorsysteme weisen oft ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) auf, um Emissionen zu verringern. AGR-Systeme führen die Abgase zu einem Einlasskrümmer zurück, damit diese in die Zylinder gesaugt werden. Die Abgase enthalten unverbrannten Kraftstoff. Sauerstoffniveaus in den Abgasen sind niedriger als Sauerstoffniveaus in dem Luft/Kraftstoff-Gemisch vor der Verbrennung.
Die Rückführung von Abgasen zu den Zylindern neigt dazu, die für die Verbrennung verfügbare Sauerstoffmenge zu begrenzen und den Krümmerluftdruck zu erhöhen. Das Begrenzen des für die Verbrennung verfügbaren Sauerstoffs setzt die Verbrennungstemperaturen herunter und verringert die Emissionen. Das Erhöhen des Krümmerluftdrucks verringert Pumpverluste des Motors, wodurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert wird.
Ein Ansammeln von Schmutz in dem AGR-System beschränkt die Strömung des Abgases und minimiert die Effektivität des AGR-Systems. Daher kann ein AGR-Diagnosetest ausgeführt werden, um zu ermitteln, wann die AGR-Strömung beschränkt ist. Der AGR-Diagnosetest kann umfassen, dass eine AGR-Ventil geöffnet wird, um die AGR-Strömung zu erhöhen, und dass Druckniveaus in dem Einlasskrümmer überwacht werden.
Aus der US 2003/0121316 A1 sind ein Steuersystem und ein Verfahren bekannt, bei denen zur Diagnose einer Abgasrückführung ein AGR-Ventil aktiv geöffnet und gleichzeitig ein Saugrohrdruck beobachtet wird.
In der US 5 542 400 A sind ein ähnliches Steuersystem und ein ähnliches Verfahren beschrieben.
Die US 2003/0192517 A1 beschreibt ebenfalls ein ähnliches Steuersystem und ein ähnliches Verfahren, bei denen eine Diagnose eines AGR-Ventils nur ausgeführt wird, wenn die Änderung des Krümmerdrucks gering genug ist.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Steuersystem und ein Verfahren zu schaffen, mit denen eine zuverlässige Diagnose eines Abgasrückführungssystems durchgeführt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Steuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 2.
Ein Steuersystem umfasst ein Drosselsteuermodul, ein Abgasrückführungs-Steuermodul (AGR-Steuermodul) und ein Diagnosesteuermodul. Das Drosselsteuermodul erhält eine Soll-Drosselfläche selektiv aufrecht, wenn sich ein Fahrzeug in einem Auslaufmodus befindet. Das AGR-Steuermodul öffnet ein AGR-Ventil, wenn die Soll-Drosselfläche aufrechterhalten wird. Das Diagnosesteuermodul diagnostiziert selektiv einen Fehler eines AGR-Systems basierend auf einer Druckzunahme, die in einem Einlasskrümmer des Fahrzeugs gemessen wird, wenn das AGR-Ventil offen ist.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachstehend vorgesehenen ausführlichen Beschreibung offensichtlich werden. Es versteht sich, dass die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele nur zu Darstellungszwecken gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Offenbarung einzuschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Steuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Steuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
5 beispielhafte Schritte eines Verfahrens zur Steuerung einer Abgasrückführung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Zu Zwecken der Klarheit werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet, sollte die Formulierung A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis der Schaltungslogik und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Ein Abgasrückführungs-Diagnosesystem (AGR-Diagnosesystem) und -verfahren der vorliegenden Offenbarung kann eine Soll-Drosselfläche aufrechterhalten oder fixieren, wenn ein Fahrzeug in einem Auslaufmodus arbeitet, ein AGR-Ventil öffnen, wenn die Soll-Drosselfläche aufrechterhalten wird, und einen Fehler eines AGR-Systems basierend auf einer Druckzunahme diagnostizieren, die in einem Einlasskrümmer gemessen wird, wenn das AGR-Ventil offen ist. Ein Fehler des AGR-Systems kann diagnostiziert werden, wenn die gemessene Druckzunahme kleiner als eine minimale Druckzunahme ist.
Ein System zur abgestimmten Drehmomentsteuerung (CTC-System) kann eine Soll-Drosselfläche basierend auf einer Position des AGR-Ventils anpassen. Das Öffnen des AGR-Ventils bei fixierter Soll-Drosselfläche verhindert, dass das CTC-System die Drossel öffnet, wenn das AGR-Ventil geöffnet ist. Dies stellt sicher, dass die gemessene Druckzunahme durch das Öffnen des AGR-Ventils anstatt durch das Öffnen der Drossel verursacht wird. Die gemessene Druckzunahme kann wiederum verwendet werden, um einen Fehler des AGR-Systems in einem Fahrzeug zu diagnostizieren, welches das CTC-System umfasst.
Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 100 dargestellt. Das Motorsystem 100 weist einen Motor 102 auf, der ein Luft/Kraftstoffgemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug basierend auf einem Fahrereingabemodul 104 zu erzeugen. Luft wird durch ein Drosselventil 112 in einen Einlasskrümmer 110 gesaugt. Lediglich beispielhaft kann das Drosselventil 112 ein Schmetterlingsventil mit einem rotierbaren Blatt umfassen. Ein Motorsteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drosselaktuatormodul 116, welches das Öffnen des Drosselventils 112 regelt, um die Luftmenge zu steuern, die in den Einlasskrümmer 110 gesaugt wird.
Luft aus dem Einlasskrümmer 110 wird in Zylinder des Motors 102 gesaugt. Während der Motor 102 mehrere Zylinder aufweisen kann, ist zu Darstellungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Lediglich beispielhaft kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 oder 12 Zylinder aufweisen.
Luft aus dem Einlasskrümmer 110 wird durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gesaugt. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoff-Aktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann an einem zentralen Ort oder an mehreren Orten, wie z. B. in der Nähe des Einlassventils jedes der Zylinder, in den Einlasskrümmer 110 eingespritzt werden. Bei verschiedenen Implementierungen, die in 1 nicht dargestellt sind, kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die den Zylindern zugeordnet sind, eingespritzt werden. Das Kraftstoff-Aktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder stoppen, die deaktiviert sind.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoffgemisch in dem Zylinder 118. Ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 118 komprimiert das Luft/Kraftstoffgemisch. Basierend auf einem Signal von dem ECM 114 aktiviert ein Zündfunken-Aktuatormodul 126 eine Zündkerze 128 in dem Zylinder 118, welche das Luft/Kraftstoffgemisch zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu der Zeit spezifiziert werden, zu der sich der Kolben an seiner obersten Position befindet, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird.
Die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs treibt den Kolben abwärts, wodurch eine rotierende Kurbelwelle (nicht gezeigt) angetrieben wird. Der Kolben beginnt danach, sich wieder aufwärts zu bewegen, und treibt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 heraus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden mittels eines Abgassystems 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann durch ein Zeitsteuersignal gesteuert werden, das angibt, wie weit vor oder nach dem TDC der Zündfunken geliefert werden sollte. Der Betrieb des Zündfunken-Aktuatormoduls 126 kann daher mit der Kurbelwellendrehung synchronisiert werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Zündfunken-Aktuatormodul 126 die Lieferung des Zündfunkens an die deaktivierten Zylinder stoppen.
Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen mehrere Einlassventile pro Zylinder und/oder die Einlassventile mehrerer Reihen von Zylindern steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen mehrere Auslassventile pro Zylinder und/oder die Auslassventile mehrerer Reihen von Zylindern steuern.
Die Zeit, zu der das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann durch einen Einlass-Nockenphasensteller 148 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Die Zeit, zu der das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann durch einen Auslass-Nockenphasensteller 150 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Ein Phasensteller-Aktuatormodul 158 steuert den Einlass-Nockenphasensteller 148 und den Auslass-Nockenphasensteller 150 basierend auf Signalen von dem ECM 114. Wenn er implementiert ist, kann ein variabler Ventilhub ebenso durch das Phasensteller-Aktuatormodul 158 gesteuert werden.
Das Motorsystem 100 kann eine Ladedruckeinrichtung aufweisen, die unter Druck stehende Luft an den Einlasskrümmer 110 liefert. Beispielsweise zeigt 1 einen Turbolader 160, der eine heiße Turbine 160-1 aufweist, die durch heiße Abgase angetrieben wird, die durch das Abgassystem 134 strömen. Der Turbolader 160 weist auch einen von der Turbine 160-1 angetriebenen Kompressor 160-2 für kalte Luft auf, der Luft komprimiert, die in das Drosselventil 112 geführt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein von der Kurbelwelle angetriebener Turbokompressor Luft von dem Drosselventil 112 komprimieren und die komprimierte Luft an den Einlasskrümmer 110 liefern.
Ein Ladedruck-Regelventil 162 kann dem Abgas ermöglichen, an dem Turbolader 160 vorbeizuströmen, wodurch der Ladedruck (der Betrag der Einlassluftkompression) des Turboladers 160 verringert wird. Das ECM 114 steuert den Turbolader 160 mittels eines Ladedruck-Aktuatormoduls 164. Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers 160 modulieren, indem die Position des Ladedruck-Regelventils 162 gesteuert wird. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Turbolader durch das Ladedruck-Aktuatormodul 164 gesteuert werden. Der Turbolader 160 kann eine variable Geometrie aufweisen, die durch das Ladedruck-Aktuatormodul 164 gesteuert werden kann.
Ein Zwischenkühler (nicht gezeigt) kann einen Teil der Wärme der komprimierten Luftladung dissipieren, die erzeugt wird, wenn die Luft komprimiert wird. Die komprimierte Luftladung kann auch aufgrund der Nähe der Luft zu dem Abgassystem 134 absorbierte Wärme aufweisen. Obwohl sie zu Darstellungszwecken getrennt gezeigt sind, sind die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 oft aneinander befestigt und platzieren die Einlassluft in unmittelbarer Nähe zu dem heißen Abgas.
Das Motorsystem 100 kann ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 170 aufweisen, das Abgas selektiv zurück zu dem Einlasskrümmer 110 zurückleitet. Das AGR-Ventil 170 kann stromaufwärts des Turboladers 160 angeordnet sein. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Aktuatormodul 172 gesteuert werden. Das AGR-Ventil 170 und das AGR-Aktuatormodul 172 können als ein AGR-System bezeichnet werden, das auch Komponenten umfassen kann, die Abgas von dem AGR-Ventil 170 an den Einlasskrümmer 110 liefern.
Das Motorsystem 100 kann die Drehzahl der Kurbelwelle in Umdrehungen pro Minute (RPM) unter Verwendung eines RPM-Sensors 180 messen. Der Druck in dem Einlasskrümmer 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 184 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Motorunterdruck gemessen werden, der die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Einlasskrümmer 110 ist. Die Massenströmungsrate der Luft, die in den Einlasskrümmer 110 strömt, kann unter Verwendung eines Luftmassenstromsensors (MAF-Sensors) 186 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselventil 112 umfasst.
Das Drosselaktuatormodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 und/oder eine Drosselfläche unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselpositionssensoren (TPS) 190 überwachen. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren verwenden, um das Motorsystem 100 zu steuern. Das ECM 114 kann AGR-Diagnosetechniken der vorliegenden Offenbarung ausführen, die umfassen können, dass eine Wartungsanzeige 194 aktiviert wird.
Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul 196 kommunizieren, um den Betrieb des Motors 102 und eines Elektromotors 198 abzustimmen. Der Elektromotor 198 kann auch als Generator funktionieren, und er kann verwendet werden, um elektrische Energie zur Verwendung durch elektrische Systeme des Fahrzeugs und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. Bei verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114 und des Hybridsteuermoduls 196 in ein oder mehrere Module integriert werden.
Jedes System, das einen Motorparameter variiert, kann als ein Aktuator bezeichnet werden, der einen Aktuatorwert empfängt. Beispielsweise kann das Drosselaktuatormodul 116 als ein Aktuator bezeichnet werden, und die Drosselöffnungsfläche kann als ein Aktuatorwert bezeichnet werden. In dem Beispiel von 1 erreicht das Drosselaktuatormodul 116 die Drosselöffnungsfläche, indem der Winkel des Blatts des Drosselventils 112 angepasst wird.
Auf ähnliche Weise kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 als ein Aktuator bezeichnet werden, während der entsprechende Aktuatorwert der Betrag der Zündfunkenvorverstellung relativ zu dem Zylinder-TDC sein kann. Andere Aktuatoren können das Ladedruck-Aktuatormodul 164, das AGR-Aktuatormodul 172, das Phasensteller-Aktuatormodul 158 und das Kraftstoff-Aktuatormodul 124 umfassen. Für diese Aktuatoren können die Aktuatorwerte dem Ladedruck, der AGR-Ventilöffnungsfläche, den Einlass- und Auslass-Nockenphasenstellerwinkeln bzw. der Kraftstoffzufuhrrate entsprechen. Das ECM 114 kann die Aktuatorwerte steuern, um ein Soll-Drehmoment von dem Motor 102 zu erzeugen.
Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems dargestellt. Eine beispielhafte Implementierung des ECM 114 umfasst ein Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204. Das Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 vermittelt zwischen einer Fahrereingabe von dem Fahrereingabemodul 104 und anderen Achsendrehmomentanforderungen. Die Fahrereingabe kann beispielsweise auf einer Position eines Gaspedals basieren. Die Fahrereingabe kann auch auf einem Tempomat basieren, der ein adaptives Tempomatsystem sein kann, das die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um eine vorbestimmte Nachfolgedistanz aufrechtzuerhalten.
Drehmomentanforderungen können sowohl Zieldrehmomentwerte als auch Rampenanforderungen umfassen, wie z. B. eine Anforderung, dass das Drehmoment bis zu einem minimalen Motorabschaltdrehmoment rampenartig abnimmt oder dass das Drehmoment von dem minimalen Motorabschaltdrehmoment rampenartig zunimmt. Die Achsendrehmomentanforderungen können eine Drehmomentverringerung umfassen, die während eines Radschlupfs von einem Traktionssteuersystem angefordert wird. Die Achsendrehmomentanforderungen können auch Drehmomentanforderungszunahmen umfassen, die einem negativen Radschlupf entgegenwirken, bei dem ein Reifen des Fahrzeugs bezogen auf die Straßenoberfläche rutscht, da das Achsendrehmoment negativ ist.
Die Achsendrehmomentanforderungen können auch Bremsverwaltungsanforderungen und Drehmomentanforderungen aufgrund überhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Bremsverwaltungsanforderungen können das Motordrehmoment verringern, um sicherzustellen, dass die Motordrehmomentabgabe nicht die Fähigkeit der Bremsen übersteigt, das Fahrzeug zu halten, wenn das Fahrzeug gestoppt wird. Die Drehmomentanforderungen aufgrund überhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit können die Motordrehmomentabgabe verringern, um zu verhindern, dass das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet. Die Achsendrehmomentanforderungen können auch von Karosseriestabilitätskontrollsystemen hervorgerufen werden. Die Achsendrehmomentanforderungen können ferner Motorabschaltanforderungen umfassen, wie sie beispielsweise erzeugt werden können, wenn ein kritischer Fehler detektiert wird.
Das Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 gibt eine vorausgesagte Drehmomentanforderung und eine Momentandrehmomentanforderung basierend auf den Ergebnissen einer Vermittlung zwischen den empfangenen Drehmomentanforderungen aus. Die vorausgesagte Drehmomentanforderung ist der Betrag des Drehmoments, den das ECM 114 zur Erzeugung durch den Motor 102 vorbereitet, und sie kann häufig auf der Drehmomentanforderung des Fahrers basieren. Die Momentandrehmomentanforderung ist der Betrag des gegenwärtigen Soll-Drehmoments, der kleiner als die vorausgesagte Drehmomentanforderung sein kann.
Die Momentandrehmomentanforderung kann kleiner als die vorausgesagte Drehmomentanforderung sein, um Drehmomentreserven zu schaffen, wie unten detaillierter beschrieben wird, und um vorübergehenden Drehmomentverringerungen zu genügen. Lediglich beispielhaft können vorübergehende Drehmomentverringerungen angefordert werden, wenn sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit einem Schwellenwert der überhöhten Geschwindigkeit nähert und/oder wenn das Traktionssteuersystem einen Radschlupf detektiert.
Die Momentandrehmomentanforderung kann erreicht werden, indem Motoraktuatoren variiert werden, die schnell ansprechen, während langsamere Motoraktuatoren verwendet werden können, um die vorausgesagte Drehmomentanforderung vorzubereiten. Beispielsweise kann die Zündfunkenvorverstellung in einem Benzinmotor schnell angepasst werden, während die Luftströmung und die Nockenphasenstellerposition aufgrund einer mechanischen Verzögerungszeit langsamer im Ansprechen sind. Ferner sind Änderungen in der Luftströmung Verzögerungen bei dem Transport der Luft in dem Einlasskrümmer unterworfen. Zusätzlich werden Änderungen in der Luftströmung nicht als Drehmomentvariationen manifestiert, bis die Luft in einen Zylinder gesaugt, komprimiert und verbrannt wurde.
Eine Drehmomentreserve kann erzeugt werden, indem langsamere Motoraktuatoren dazu bestimmt werden, ein vorausgesagtes Drehmoment zu erzeugen, während schnellere Motoraktuatoren dazu bestimmt werden, ein Momentandrehmoment zu erzeugen, das kleiner als das vorausgesagte Drehmoment ist. Beispielsweise kann das Drosselventil 112 geöffnet werden, wodurch die Luftströmung erhöht wird und die Erzeugung des vorausgesagten Drehmoments vorbereitet wird. Unterdessen kann die Zündfunkenvorverstellung verringert werden (mit anderen Worten, der Zündfunkenzeitpunkt kann nach spät verstellt werden), um die Ist-Motordrehmomentabgabe auf das Momentandrehmoment zu verringern.
Die Differenz zwischen dem vorausgesagten Drehmoment und dem Momentandrehmoment kann als die Drehmomentreserve bezeichnet werden. Wenn eine Drehmomentreserve vorhanden ist, kann das Motordrehmoment schnell von dem Momentandrehmoment auf das vorausgesagte Drehmoment erhöht werden, indem ein schnellerer Aktuator verändert wird. Das vorausgesagte Drehmoment wird dadurch erreicht, ohne darauf zu warten, dass eine Änderung in dem Drehmoment durch ein Anpassen eines der langsameren Aktuatoren erfolgt.
Das Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 kann die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung an ein Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 ausgeben. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung an ein Hybridoptimierungsmodul 208 ausgeben. Das Hybridoptimierungsmodul 208 ermittelt, wie viel Drehmoment von dem Motor 102 erzeugt werden sollte und wie viel Drehmoment von dem Elektromotor 198 erzeugt werden sollte. Das Hybridoptimierungsmodul 208 gibt dann eine modifizierte vorausgesagte Drehmomentanforderung und eine modifizierte Momentandrehmomentanforderung an das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 aus. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Hybridoptimierungsmodul 208 in dem Hybridsteuermodul 196 implementiert werden.
Die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung, die von dem Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 empfangen werden, werden von einer Achsendrehmomentdomäne (Drehmoment an den Rädern) in eine Antriebsdrehmomentdomäne (Drehmoment an der Kurbelwelle) umgewandelt. Diese Umwandlung kann vor oder nach dem Hybridoptimierungsmodul 208 oder als Teil oder anstelle von diesem auftreten.
Das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 vermittelt zwischen Antriebsdrehmomentanforderungen, einschließlich der umgewandelten vorausgesagten Drehmomentanforderung und der umgewandelten Momentandrehmomentanforderung. Das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 kann eine vermittelte vorausgesagte Drehmomentanforderung und eine vermittelte Momentandrehmomentanforderung erzeugen. Die vermittelten Drehmomentanforderungen können erzeugt werden, indem eine gewinnende Anforderung unter den empfangenen Anforderungen ausgewählt wird. Alternativ oder zusätzlich können die vermittelten Drehmomente erzeugt werden, indem eine der empfangenen Anforderungen basierend auf einer oder mehreren anderen der empfangenen Anforderungen modifiziert wird.
Andere Antriebsdrehmomentanforderungen können Drehmomentverringerungen zum Schutz vor überhöhter Motordrehzahl, Drehmomentzunahmen zum Verhindern des Abwürgens und Drehmomentverringerungen umfassen, um Getriebe-Gangwechsel aufzunehmen. Die Antriebsdrehmomentanforderungen können auch aus einer Kraftstoffabschaltung wegen der Kupplung resultieren, was die Motordrehmomentabgabe verringern kann, wenn der Fahrer bei einem Fahrzeug mit Schaltgetriebe das Kupplungspedal niederdrückt.
Die Antriebsdrehmomentanforderungen können auch eine Motorabschaltanforderung umfassen, die ausgelöst werden kann, wenn ein kritischer Fehler detektiert wird. Lediglich beispielhaft können kritische Fehler die Detektion eines Fahrzeugdiebstahls, einen Motor mit blockiertem Anlasser, Probleme mit der elektronischen Drosselsteuerung und unerwartete Drehmomentzunahmen umfassen. Lediglich beispielhaft können Motorabschaltanforderungen die Vermittlung immer gewinnen, wodurch sie als vermittelte Drehmomente ausgegeben werden, oder sie können die Vermittlung insgesamt umgehen und den Motor einfach abschalten. Das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 kann diese Abschaltanforderungen weiterhin empfangen, so dass beispielsweise geeignete Daten zu den anderen Drehmomentanforderern zurückgeführt werden können. Beispielsweise können alle anderen Drehmomentanforderer informiert werden, dass sie die Vermittlung verloren haben.
Ein RPM-Steuermodul 210 kann ebenfalls eine vorausgesagte Drehmomentanforderung und eine Momentandrehmomentanforderung an das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 ausgeben. Die Drehmomentanforderungen von dem RPM-Steuermodul 210 können bei der Vermittlung vorherrschen, wenn sich das ECM 114 in einem RPM-Modus befindet. Der RPM-Modus kann ausgewählt werden, wenn der Fahrer seinen Fuß von dem Gaspedal entfernt, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet oder von einer höheren Geschwindigkeit ausrollt. Alternativ oder zusätzlich kann der RPM-Modus ausgewählt werden, wenn die vorausgesagte Drehmomentanforderung, das von dem Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 ausgegeben wird, kleiner als ein kalibrierbarer Drehmomentwert ist.
Das RPM-Steuermodul 210 empfängt eine Soll-RPM von einem RPM-Trajektorienmodul 212 und steuert die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung, um die Differenz zwischen der Soll-RPM und der Ist-RPM zu verringern. Lediglich beispielhaft kann das RPM-Trajektorienmodul 212 eine linear abnehmende Soll-RPM für ein Ausrollen des Fahrzeugs ausgeben, bis eine Leerlauf-RPM erreicht ist. Das RPM-Trajektorienmodul 212 kann dann damit fortfahren, die Leerlauf-RPM als Soll-RPM auszugeben.
Ein Reserven/Lastenmodul 220 empfängt die vermittelte vorausgesagte Drehmomentanforderung und die vermittelte Momentandrehmomentanforderung von dem Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206. Verschiedene Motorbetriebsbedingungen können die Motordrehmomentabgabe beeinflussen. In Ansprechen auf diese Bedingungen kann das Reserven/Lastenmodul 220 eine Drehmomentreserve durch ein Erhöhen der vorausgesagten Drehmomentanforderung erzeugen.
Lediglich beispielhaft kann ein Katalysator-Anspringprozess oder ein Prozess zur Verringerung von Kaltstartemissionen erfordern, dass die Zündfunkenvorverstellung nach spät verstellt wird. Das Reserven/Lastenmodul 220 kann daher die vorausgesagte Drehmomentanforderung über die Momentandrehmomentanforderung hinaus erhöhen, um einen nach spät verstellten Zündfunken für den Prozess zur Verringerung von Kaltstartemissionen zu erzeugen. Bei einem anderen Beispiel können das Luft/Kraftstoffverhältnis des Motors und/oder die Luftmassenströmung direkt variiert werden, wie z. B. durch ein Testen des Äquivalenzverhältnisses mittels einer eingreifenden Diagnostik und/oder durch ein Spülen eines neuen Motors. Bevor diese Prozesse beginnen, können die entsprechenden Drehmomentreserven erzeugt oder erhöht werden, um Verringerungen in der Motordrehmomentabgabe schnell auszugleichen, die während dieser Prozesse daraus resultieren, dass das Luft/Kraftstoffgemisch magerer wird.
Das Reserven/Lastenmodul 220 kann auch eine Reserve in Erwartung einer zukünftigen Last erzeugen, wie z. B. des Einrückens einer Klimaanlagenkompressorkupplung oder des Betriebs der Servolenkungspumpe. Die Reserve für die Einrückung der Klimaanlagenkupplung (A/C-Kupplung) kann erzeugt werden, wenn der Fahrer die Klimaanlage zum ersten Mal anfordert. Dann, wenn die A/C-Kupplung einrückt, kann das Reserven/Lastenmodul 220 die erwartete Last der A/C-Kupplung zu der Momentandrehmomentanforderung addieren.
Ein Betätigungsmodul 224 empfängt die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung von dem Reserven/Lastenmodul 220. Das Betätigungsmodul 224 ermittelt, wie die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung erreicht werden. Das Betätigungsmodul 224 kann für den Motortyp spezifisch sein, mit unterschiedlichen Steuerschemata für Benzinmotoren gegenüber Dieselmotoren. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Betätigungsmodul 224 die Grenze zwischen den Modulen vor dem Betätigungsmodul 224, die motorunabhängig sind, und den Modulen definieren, die motorabhängig sind.
Beispielsweise kann das Betätigungsmodul 224 in einem Benzinmotor das Öffnen des Drosselventils 112 variieren, was einen weiten Bereich für die Drehmomentsteuerung ermöglicht. Das Öffnen und Schließen des Drosselventils 112 führt jedoch zu einer relativ langsamen Änderung in dem Drehmoment. Das Abschalten von Zylindern liefert auch einen weiten Bereich für die Drehmomentsteuerung, kann aber ähnlich langsam sein und zusätzlich Fahrbarkeits- und Emissionsprobleme mit sich bringen. Eine Änderung der Zündfunkenvorverstellung ist relativ schnell, liefert aber keinen so großen Bereich für die Drehmomentsteuerung. Zusätzlich ändert sich der Betrag der Drehmomentsteuerung, der mit dem Zündfunken möglich ist (als Zündfunkenkapazität bezeichnet), wenn sich die Luft pro Zylinder ändert.
Bei verschiedenen Implementierungen kann das Betätigungsmodul 224 eine Luftdrehmomentanforderung basierend auf der vorausgesagten Drehmomentanforderung erzeugen. Die Luftdrehmomentanforderung kann der vorausgesagten Drehmomentanforderung gleich sein, was bewirkt, dass die Luftströmung derart eingestellt ist, dass die vorausgesagte Drehmomentanforderung durch Änderungen der anderen Aktuatoren erreicht werden kann.
Ein Luftsteuermodul 228 kann Soll-Aktuatorwerte für langsame Aktuatoren basierend auf der Luftdrehmomentanforderung ermitteln. Beispielsweise kann das Luftsteuermodul 228 den Soll-Krümmerabsolutdruck (Soll-MAP), die Soll-Drosselfläche, die Soll-Luft pro Zylinder (Soll-APC) und/oder die Soll-AGR-Position steuern. Der Soll-MAP kann verwendet werden, um einen Soll-Ladedruck zu ermitteln, und die Soll-APC kann verwendet werden, um Soll-Phasenstellerpositionen zu ermitteln.
Bei Benzinsystemen kann das Betätigungsmodul 224 auch eine Zündfunken-Drehmomentanforderung und eine Kraftstoffmassen-Drehmomentanforderung erzeugen. Die Zündfunken-Drehmomentanforderung kann von einem Zündfunkensteuermodul 232 verwendet werden, um zu ermitteln, wie viel der Zündfunken bezogen auf eine kalibrierte Zündfunkenvorverstellung nach spät verstellt werden soll (was die Motordrehmomentabgabe verringert).
Die Kraftstoffmassen-Drehmomentanforderung kann von dem Kraftstoffsteuermodul 240 verwendet werden, um die Menge des an jeden Zylinder gelieferten Kraftstoffs zu variieren. Lediglich beispielhaft kann das Kraftstoffsteuermodul 240 eine Kraftstoffmasse ermitteln, die eine stöchiometrische Verbrennung ergibt, wenn sie mit der gegenwärtigen Luftmenge pro Zylinder kombiniert wird. Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann das Kraftstoff-Aktuatormodul 124 anweisen, diese Kraftstoffmasse für jeden aktivierten Zylinder einzuspritzen. Während des normalen Motorbetriebs kann das Kraftstoffsteuermodul 240 versuchen, ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis aufrechtzuerhalten.
Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann die Kraftstoffmasse über den stöchiometrischen Wert erhöhen, um die Motordrehmomentabgabe zu erhöhen, und es kann die Kraftstoffmasse verringern, um die Motordrehmomentabgabe zu verringern. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Kraftstoffsteuermodul 240 ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis empfangen, das sich von der Stöchiometrie unterscheidet. Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann dann eine Kraftstoffmasse für jeden Zylinder ermitteln, die das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis erreicht. Bei Dieselsystemen kann die Kraftstoffmasse der primäre Aktuator sein, um die Motordrehmomentabgabe zu steuern.
Ein Drehmomentschätzmodul 244 kann die Drehmomentabgabe des Motors 102 schätzen. Dieses geschätzte Drehmoment kann von dem Luftsteuermodul 228 verwendet werden, um eine Regelung von Motorluftströmungsparametern, wie z. B. der Drosselfläche, der AGR-Position, des MAP und der Phasenstellerpositionen, auszuführen. Lediglich beispielhaft kann eine Drehmomentbeziehung wie z. B. T = f(APC, S, I, E, AF, OT, AGR) (1) definiert werden, wobei das Drehmoment (T) eine Funktion der Luft pro Zylinder (APC), der Zündfunkenvorverstellung (S), der Einlass-Nockenphasenstellerposition (I), der Auslass-Nockenphasenstellerposition (E), des Luft/Kraftstoffverhältnisses (AF), der Öltemperatur (OT) und der AGR-Position (AGR) ist.
Diese Beziehung kann durch eine Gleichung modelliert und/oder als eine Nachschlagetabelle gespeichert werden. Das Drehmomentschätzmodul 244 kann die APC basierend auf der gemessenen MAF und der gegenwärtigen RPM ermitteln, wodurch eine Luftregelung basierend auf einer Ist-Luftströmung ermöglicht wird. Die Einlass- und Auslass-Nockenphasenstellerpositionen können auf Ist-Positionen basieren, wenn sich die Phasensteller zu den Soll-Positionen bewegen können.
Während die Ist-Zündfunkenvorverstellung verwendet werden kann, um das Drehmoment zu schätzen, kann das geschätzte Drehmoment als ein geschätztes Luftdrehmoment bezeichnet werden, wenn ein kalibrierter Zündfunkenvorverstellungswert verwendet wird, um das Drehmoment zu schätzen. Das geschätzte Luftdrehmoment ist eine Schätzung, wie viel Drehmoment der Motor bei der gegenwärtigen Luftströmung erzeugen könnte, wenn die Zündfunkenverstellung nach spät aufgehoben werden würde (d. h. die Zündfunkenvorverstellung auf den kalibrierten Zündfunkenvorverstellungswert eingestellt werden würde).
Das Luftsteuermodul 228 kann ein Soll-Krümmerabsolutdrucksignal (Soll-MAP-Signal) erzeugen, das an ein Ladedruck-Zeitplanungsmodul 248 ausgegeben wird. Das Ladedruck-Zeitplanungsmodul 248 verwendet das Soll-MAP-Signal, um das Ladedruck-Aktuatormodul 164 zu steuern. Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 steuert dann einen oder mehrere Turbolader und/oder Turbokompressoren.
Das Luftsteuermodul 228 kann ein Soll-Flächensignal erzeugen, welches an das Drosselaktuatormodul 116 ausgegeben wird. Das Drosselaktuatormodul 116 regelt dann das Drosselventil 112, um die Soll-Drosselfläche zu erzeugen. Das Luftsteuermodul 228 kann das Soll-Flächensignal basierend auf einem inversen Drehmomentmodell und der Luftdrehmomentanforderung erzeugen. Das Luftsteuermodul 228 kann das geschätzte Luftdrehmoment und/oder das MAF-Signal verwenden, um eine Regelung auszuführen. Beispielsweise kann das Soll-Flächensignal gesteuert werden, um eine Differenz zwischen dem geschätzten Luftdrehmoment und der Luftdrehmomentanforderung zu minimieren.
Das Luftsteuermodul 228 kann ein Soll-Positionssignal erzeugen, das an das AGR-Aktuatormodul 172 ausgegeben wird. Das AGR-Aktuatormodul 172 regelt dann das AGR-Ventil 170, um die Soll-AGR-Position zu erzeugen. Das Luftsteuermodul 228 kann ein Soll-Luft-pro-Zylinder-Signal (Soll-APC-Signal) erzeugen, das an ein Phasensteller-Zeitplanungsmodul 252 ausgegeben wird. Basierend auf dem Soll-APC-Signal und dem RPM-Signal, kann das Phasensteller-Zeitplanungsmodul 252 die Positionen des Einlass- und/oder Auslass-Nockenphasenstellers 148 und 150 unter Verwendung des Phasensteller-Aktuatormoduls 158 steuern.
Wieder auf das Zündfunkensteuermodul 232 Bezug nehmend, können die Zündfunkenvorverstellungswerte bei verschiedenen Motorbetriebsbedingungen kalibriert werden. Lediglich beispielhaft kann eine Drehmomentbeziehung invertiert werden, um diese nach der Soll-Zündfunkenvorverstellung aufzulösen. Für eine gegebene Drehmomentanforderung (T_des) kann die Soll-Zündfunkenvorverstellung (S_des) basierend auf S_des = T^–1(T_des, APC, I, E, AF, OT, AGR) (2) ermittelt werden. Diese Beziehung kann durch eine Gleichung und/oder durch eine Nachschlagetabelle verkörpert werden. Das Luft/Kraftstoffverhältnis (AF) kann das Ist-Verhältnis sein, wie es von dem Kraftstoffsteuermodul 240 angegeben wird.
Wenn die Zündfunkenvorverstellung auf die kalibrierte Zündfunkenvorverstellung eingestellt wird, kann das resultierende Drehmoment so nahe wie möglich bei einem mittleren Bestdrehmoment (MBT) liegen. Das MBT bezieht sich auf das maximale Drehmoment, das für eine gegebene Luftströmung erzeugt wird, wenn die Zündfunkenvorverstellung erhöht wird, während Kraftstoff mit einer Oktanzahl größer als ein vorbestimmter Schwellenwert verwendet wird. Die Zündfunkenvorverstellung, bei der dieses maximale Drehmoment auftritt, kann als ein MBT-Zündfunken bezeichnet werden. Die kalibrierte Zündfunkenvorverstellung kann sich von dem MBT-Zündfunken beispielsweise aufgrund der Kraftstoffqualität (wenn beispielsweise Kraftstoff mit geringerer Oktanzahl verwendet wird) und aufgrund von Umweltfaktoren unterscheiden. Das Drehmoment bei der kalibrierten Zündfunkenvorverstellung kann daher kleiner als das MBT sein.
Ein AGR-Diagnosemodul 254 und ein Modul 256 für eine minimale Drehmomentkapazität können die AGR-Diagnosetechniken der vorliegenden Offenbarung implementieren. Das AGR-Diagnosemodul 254 kann ein Drossel-Haltesignal erzeugen, das an das Luftsteuermodul 228 ausgegeben wird, wenn sich das ECM 114 in einem Auslaufmodus befindet. Das Luftsteuermodul 228 erhält dann die Soll-Drosselfläche aufrecht. Der Auslaufmodus kann ausgewählt werden, wenn der Fahrer seinen Fuß von dem Gaspedal entfernt, sich das Fahrzeug bewegt und das Getriebe den Motor antreibt (d. h. ein Gang des Getriebes eingelegt ist). Das AGR-Diagnosemodul 254 kann basierend auf der Luftdrehmomentanforderung und der Kurbelwellendrehzahl in Umdrehungen pro Minute (RPM) ermitteln, ob sich das ECM 114 in einem Auslaufmodus befindet.
Das AGR-Diagnosemodul 254 kann ein AGR-Öffnen-Signal erzeugen, das an das Luftsteuermodul 228 ausgegeben wird, wenn die Soll-Drosselfläche aufrechterhalten wird. Das Luftsteuermodul 228 stellt dann eine AGR-Position in Richtung Offen ein. Dies stellt sicher, dass die APC nicht angepasst wird, wenn die AGR-Position infolgedessen eingestellt wird, dass das Luftsteuermodul 228 die AGR-Position während einer Regelung von Motor-Luftströmungsparametern verwendet. Das AGR-Diagnosemodul 254 kann ein MAP-Signal empfangen und einen Fehler des AGR-Systems diagnostizieren, wenn eine Einlasskrümmer-Druckzunahme kleiner als eine minimale Druckzunahme ist.
Das Luftsteuermodul 228 kann das Signal der Soll-Fläche und das Signal der Luftdrehmomentanforderung an das AGR-Diagnosemodul 254 ausgeben. Das AGR-Diagnosemodul 254 kann darauf verzichten, die Soll-Drosselfläche aufrechtzuerhalten, wenn die Soll-Drosselfläche größer als eine maximale Drosselfläche ist. Das AGR-Diagnosemodul 254 kann darauf verzichten, die Soll-Drosselfläche aufrechtzuerhalten, wenn eine Luftdrehmomentanforderung, die der Soll-Drosselfläche entspricht, größer als eine sichere Drehmomentanforderung ist. Die maximale Drosselfläche und die sichere Drehmomentanforderung können kalibrierbare Schwellenwerte sein, welche die Drehmomentsicherheit verbessern. Die Drehmomentsicherheit kann verbessert werden, indem das Aufrechterhalten der Soll-Drosselfläche verhindert wird, wenn ein Fahrer ein Drehmoment anfordert, das bewirken kann, dass die Drehmomentabgabe die Absicht des Fahrers übersteigt, wenn der Fahrer aufhört, Drehmoment anzufordern.
Das AGR-Diagnosemodul 254 kann ein Diagnose-APC-Signal erzeugen, das an das Modul 256 für die minimale Drehmomentkapazität ausgegeben wird. Das Modul 256 für die minimale Drehmomentkapazität erzeugt dann ein Signal für ein minimales vorausgesagtes Drehmoment basierend auf dem Diagnose-APC-Signal und gibt das Signal für das minimale vorausgesagte Drehmoment an das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 aus. Auf diese Weise kann das AGR-Diagnosemodul 254 ein minimales vorausgesagtes Drehmoment erhöhen, um die Soll-Drosselfläche zu erhöhen, bevor die AGR-Position eingestellt wird, was sicherstellt, dass eine minimale Strömung von unverbrannter Luft pro Zylinder aufrechterhalten wird.
Das Zündfunkensteuermodul 232 kann die Zündfunkenvorverstellung verringern, um die Drehmomentanforderung des Fahrers zu erreichen, wenn sich das ECM 114 in dem Auslaufmodus befindet und die Soll-Drosselfläche erhöht wird. Das Zündfunkensteuermodul 232 kann die Zündfunkenvorverstellung basierend auf einem inversen Drehmomentmodell, der Drehmomentanforderung des Fahrers, einer APC, die der erhöhten Soll-Drosselfläche entspricht, und der AGR-Position verringern.
Das AGR-Diagnosemodul 254 kann den Soll-MAP und die Soll-APC aufrechterhalten, wenn die AGR-Position eingestellt wird, anstatt dass die Soll-Drosselfläche aufrechterhalten wird. Die Soll-Drosselfläche kann basierend auf dem Soll-MAP, der Soll-APC und einer gemessenen RPM (d. h. der gemessenen Drehzahl der Kurbelwelle in Umdrehungen pro Minute) ermittelt werden. Daher kann die Soll-Drosselfläche basierend auf der gemessenen RPM eingestellt werden, wenn der Soll-MAP und die Soll-APC aufrechterhalten werden und die AGR-Position eingestellt wird.
Nun auf 3 Bezug nehmend, kann das AGR-Diagnosemodul 254 ein Diagnosesteuermodul 300, ein APC-Steuermodul 302, ein Drosselsteuermodul 304 und ein AGR-Steuermodul 306 umfassen. Das Diagnosesteuermodul 300 empfängt eine Kurbelwellendrehzahl von dem RPM-Sensor 180, und es empfängt einen Einlasskrümmerdruck von dem MAP-Sensor 184. Das Diagnosesteuermodul 300 empfängt die Soll-Fläche und die Luftdrehmomentanforderung von dem Luftsteuermodul 228.
Das Diagnosesteuermodul 300 ermittelt basierend auf der Kurbelwellendrehzahl und/oder der Luftdrehmomentanforderung, ob ein Auslaufmodus ausgewählt ist. Beispielsweise kann das Diagnosesteuermodul 300 ermitteln, dass der Auslaufmodus ausgewählt ist, wenn die Kurbelwellendrehzahl größer als eine Leerlaufdrehzahl ist und wenn die Luftdrehmomentanforderung kleiner als eine maximale Drehmomentanforderung ist.
Das Diagnosesteuermodul 300 kann ein APC-Quellensignal erzeugen, das an das APC-Steuermodul 302 ausgegeben wird, wenn der Auslaufmodus ausgewählt ist. Das APC-Quellensignal gibt an, dass das AGR-Diagnosemodul 254 die minimale APC steuern kann. Das APC-Steuermodul 302 erzeugt dann ein Diagnose-APC-Signal, das an das Modul 256 für die minimale Drehmomentkapazität ausgegeben wird. Das Diagnose-APC-Signal gibt eine Diagnose-APC an, die eine minimale Luftströmung für ein AGR-Diagnosetesten ergibt. Das Modul 256 für die minimale Drehmomentkapazität ermittelt dann die minimale APC basierend auf der Diagnose-APC und erzeugt das Signal für das minimale vorausgesagte Drehmomnt basierend auf der minimalen APC.
Das APC-Steuermodul 302 kann einen vorbestimmten Wert für die Diagnose-APC speichern und/oder die Diagnose-APC basierend auf einem Soll-Betrag für das Öffnen des AGR-Ventils 170 ermitteln. Das Modul 256 für die minimale Drehmomentkapazität kann die minimale APC basierend auf der Diagnose-APC erhöhen. Das Luftsteuermodul 228 kann wiederum die Soll-Drosselfläche basierend auf der erhöhten minimalen APC ermitteln, bevor die Soll-Drosselfläche aufrechterhalten wird. Dies verhindert eine Fehlzündung, die auftreten kann, wenn das AGR-Ventil 170 geöffnet wird, während die Soll-Drosselfläche aufrechterhalten wird, was bewirkt, dass die Abgasströmung zunimmt und die Strömung unverbrannter Luft abnimmt.
Das Diagnosesteuermodul 300 kann ein Drossel-Quellensignal erzeugen, dass an das Drosselsteuermodul 304 ausgegeben wird, wenn die minimale APC basierend auf dem Diagnose-APC-Signal ermittelt wird. Das Drossel-Quellensignal gibt an, dass das AGR-Diagnosemodul 254 die Soll-Fläche steuern kann. Das Drosselsteuermodul 304 erzeugt dann ein Drossel-Haltesignal, das an das Luftsteuermodul 228 ausgegeben wird. Das Luftsteuermodul 228 erhält dann die Soll-Drosselfläche aufrecht. Das Luftsteuermodul 228 kann die Soll-Drosselfläche basierend auf einer minimalen Drosselfläche ermitteln, die eine minimale APC an jeden Zylinder liefert, wenn der Auslaufmodus ausgewählt ist. Beispielsweise kann die Soll-Drosselfläche gleich der minimalen Drosselfläche sein.
Das Diagnosesteuermodul 304 kann darauf verzichten, das Drossel-Quellensignal zu erzeugen, und/oder damit aufhören, das Drossel-Quellensignal basierend auf der Soll-Fläche und/oder der Luftdrehmomentanforderung zu erzeugen. Das Drosselsteuermodul 304 kann darauf verzichten, die Soll-Drosselfläche aufrechtzuerhalten, wenn das Diagnosesteuermodul 304 darauf verzichtet, das Drossel-Quellensignal zu erzeugen. Auf ähnliche Weise hört das Drosselsteuermodul 304 damit auf, die Soll-Drosselfläche aufrechtzuerhalten, wenn das Diagnosesteuermodul 304 damit aufhört, das Drossel-Quellensignal zu erzeugen.
Das Drosselsteuermodul 304 kann darauf verzichten, die Soll-Drosselfläche aufrechtzuerhalten, wenn die Soll-Drosselfläche größer als eine maximale Drosselfläche ist. Das Drosselsteuermodul 304 kann darauf verzichten, die Soll-Drosselfläche aufrechtzuerhalten, wenn eine Luftdrehmomentanforderung, die der Soll-Drosselfläche entspricht, größer als eine sichere Drehmomentanforderung ist. Die maximale Drosselfläche und die sichere Drehmomentanforderung können kalibrierbare Schwellenwerte sein, welche die Drehmomentsicherheit verbessern. Die Drehmomentsicherheit kann verbessert werden, indem das Aufrechterhalten der Soll-Drosselfläche verhindert wird, wenn ein Fahrer ein Drehmoment anfordert, das bewirken kann, dass die Drehmomentabgabe die Absicht des Fahrers übersteigt, wenn der Fahrer aufhört, Drehmoment anzufordern.
Das Drosselsteuermodul 304 kann eine Anpassung der Soll-Drosselfläche ermöglichen, wenn eine Gaspedalposition angibt, dass eine Beschleunigung angefordert wird, wodurch die Fahrbarkeit verbessert wird. Das Drosselsteuermodul 304 kann die Anpassung der Soll-Drosselfläche ermöglichen, wenn die Luftdrehmomentanforderung größer als eine minimale Drehmomentanforderung ist, die ein kalibrierbarer Schwellenwert sein kann, der die Fahrbarkeit verbessert. Die Fahrbarkeit kann verbessert werden, indem sichergestellt wird, dass der Motor mit einer normalen Verzögerung (z. B. der Ansprechzeit von langsamen Aktuatoren) anspricht.
Das Diagnosesteuermodul 300 kann ein AGR-Quellensignal erzeugen, das an das AGR-Steuermodul 306 ausgegeben wird, wenn die Soll-Drosselfläche aufrechterhalten wird. Das AGR-Quellensignal gibt an, dass das AGR-Diagnosemodul 254 das AGR-Ventil 170 steuern kann. Das AGR-Steuermodul 306 erzeugt dann ein AGR-Öffnen-Signal, das an das Luftsteuermodul 228 ausgegeben wird. Das AGR-Öffnen-Signal gibt den Soll-Betrag für das Öffnen des AGR-Ventils 170 an, und es wird an das AGR-Steuermodul 306 ausgegeben. Das Luftsteuermodul 228 steuert dann das AGR-Aktuatormodul 172, um das AGR-Ventil 170 basierend auf dem Soll-Betrag für das Öffnen zu steuern.
Das Diagnosesteuermodul 300 kann einen Fehler des AGR-Systems basierend auf dem Einlasskrümmerdruck diagnostizieren, wenn das AGR-Ventil 170 offen ist. Das Diagnosesteuermodul 300 diagnostiziert den Fehler des AGR-Systems, wenn eine Zunahme in dem Einlasskrümmerdruck kleiner als eine minimale Druckzunahme ist. Das Diagnosesteuermodul 300 kann die Wartungsanzeige 194 aktivieren, wenn der Fehler des AGR-Systems diagnostiziert wird.
Das Diagnosesteuermodul 300 kann die Zunahme in dem Einlasskrümmerdruck während einer Diagnosedauer überwachen. Die Diagnosedauer kann kurz sein (z. B. kleiner als eine Sekunde). Das Diagnosesteuermodul 300 kann den Einlasskrümmerdruck, die Kurbelwellendrehzahl und die Soll-Drosselfläche während einer Stabilisierungsdauer überwachen, bevor die Diagnosedauer ausgelöst wird. Das Diagnosesteuermodul 300 kann die Erzeugung des Drossel-Haltesignals und des AGR-Öffnen-Signals stoppen, wenn die Diagnosedauer verstrichen ist. Die APC und die AGR-Position können dann an die Nicht-Diagnosesteuerung zurückgegeben werden.
Nun auf 4 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Motordrehmoment-Steuermoduls von 4 gezeigt. Das Modul 256 für die minimale Drehmomentkapazität ermittelt die minimale APC, die erreichbar ist. Die minimale APC kann beispielsweise auf einer oder mehreren von einer minimalen steuerbaren Drosselposition, einer minimalen konsistenten Kraftstoff-Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit, einer minimalen Luftdichte für eine sich selbst erhaltende Verbrennung und einer minimalen Luftströmung für ein AGR-Diagnosetesten basieren. Ein Max-Modul 400 für eine untere Grenze ermittelt eine untere Grenze der erreichbaren APC lediglich beispielhaft basierend darauf, welche von der minimalen steuerbaren Drosselposition, der minimalen konsistenten Kraftstoff-Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit, der minimalen Luftdichte für die sich selbst erhaltende Verbrennung und der minimalen Luftströmung für das AGR-Diagnosetesten einer größeren minimalen APC entspricht.
Die minimale APC, die für das Aufrechterhalten einer steuerbaren Drosselposition erforderlich ist, kann durch ein Modul 402 für eine minimale Luft zur zuverlässigen Drosselsteuerung ermittelt werden. Das Modul 402 für die minimale Luft zur zuverlässigen Drosselsteuerung kann die minimale Luft basierend auf verschiedenen Eingaben berechnen. Beispielsweise kann eine erste Eingabe eine Motordrehzahl in RPM umfassen. Eine zweite Eingabe kann den barometrischen Druck umfassen, der als Umgebungsluftdruck bezeichnet werden kann, und sie kann durch einen Tiefpass gefiltert werden.
Die dritte Eingabe kann die minimale Drosselposition als ein Prozentanteil der maximalen Position sein, d. h. der weit offenen Drossel (WOT). Ein vollständiges Schließen der Drossel kann bewirken, dass die Drossel in der Drosselbohrung mechanisch stecken bleibt. Eine Kalibrierung der minimalen Drosselposition dann daher begrenzen, wie vollständig geschlossen die Drossel sein kann. Eine vierte Eingabe kann die Temperatur der Luft außerhalb des Fahrzeugs (d. h. der Umgebungsluft) umfassen. Diese Temperatur kann mittels eines Kraftstoffsystem-Temperatursensors geschätzt werden, der unter bestimmten Bedingungen arbeitet, anstatt dass sie von einem dedizierten Sensor gemessen wird.
Eine fünfte Eingabe kann die maximale effektive Fläche der Drosselbohrung in Quadratmillimetern umfassen, wenn die Drossel weit offen ist. Diese effektive Fläche kann ein geometrischer Messwert sein, oder sie kann aus einem Luftströmungs-Messungstest abgeleitet werden, der den Drosselkörper-Entladungskoeffizienten einschließt. Die sechste Eingabe kann die Anzahl von Zylindern in dem Motor umfassen, die aus einer Kalibrierung stammen kann. Alternativ kann sich die Zahl der Zylinder ändern, wenn ausgewählte Zylinder deaktiviert werden.
Die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen können eine andere Grenze infolgedessen einführen, dass sie nicht gleichzeitig geöffnet und geschlossen werden können. Die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen weisen eine minimale Einschaltzeit auf, über die sie betrieben werden müssen. Ohne die minimale Einschaltzeit können die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen effektiv geschlossen bleiben, oder sie können bis zu einer unbestimmbaren Position öffnen. Die minimale Einschaltzeit erzeugt eine minimale Kraftstoffmenge, die zuverlässig in die Zylinder geliefert werden kann. Da Benzinmotoren typischerweise bei einem festen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen, erzeugt diese minimal mögliche Grenze für den gelieferten Kraftstoff wiederum eine Grenze für die minimale APC.
Die minimale Luft, die durch die minimale Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit vorgegeben ist, kann durch ein Modul 404 für eine minimale Luft gemäß einer Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit ermittelt werden. Das Modul 404 für die minimale Luft gemäß der Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit kann seine Berechnung basierend auf der Motor-RPM und der gegenwärtigen effektiven Einspritzeinrichtungs-Durchsatzrate in Milligramm/Sekunde ausführen. Die gegenwärtige effektive Einspritzeinrichtungs-Durchsatzrate kann eine Funktion des Drucks über die Einspritzeinrichtung und der Mündungsgröße sein.
Eine andere APC-Grenze kann aus der Anforderung einer stabilen Verbrennung resultieren. Wenn die Kraftstofftröpfchen in der Verbrennungskammer zu weit beabstandet sind, kann es möglicherweise nicht genug Wärme geben, die von dem Brennen eines Moleküls auf seine Nachbarn übertragen wird, um eine sich selbst erhaltende Verbrennung zu erreichen. In einem solchen Fall startet die Verbrennung an der Zündkerze, es gelingt aber nicht, alle anderen Tröpfchen in der Verbrennungskammer zu zünden. Die unverbrannten Kraftstofftröpfchen gelangen anschließend durch die Auslassöffnung nach außen, und sie können den Katalysator schädigen.
Diese Grenze wird typischerweise durch Kalibratoren unter Verwendung einer Messausrüstung für die Verbrennungsqualität als eine weite Varianz in dem mittleren effektiven Druck beobachtet, die in eine Zahl für den Varianzkoeffizienten oder COV umgewandelt werden kann. Diese Grenze kann auch beobachtet werden, indem die Katalysatortemperatur in Motoren mit Katalysator-Temperatursensoren überwacht wird. Die Katalysatortemperaturen beginnen zu steigen, wenn unverbrannte Kraftstofftröpfchen den Katalysator erreichen.
Die minimale Luft, die für eine akzeptierbare Verbrennungsstabilität erforderlich ist, kann durch ein Modul 406 für eine minimale Luft gemäß der Verbrennungsstabilität ermittelt werden. Das Modul 406 für die minimale Luft gemäß der Verbrennungsstabilität kann seine Berechnung basierend auf der Motor-RPM und dem Umgebungsluftdruck ausführen.
Das AGR-Diagnosemodul 254 liefert die Diagnose-APC für das AGR-Diagnosetesten mittels des Diagnose-APC-Signals an das Modul 256 für die minimale Drehmomentkapazität. Das Modul 256 für die minimale Drehmomentkapazität kann die minimale APC um die Diagnose-APC erhöhen. Das Luftsteuermodul 228 kann wiederum die Soll-Drosselfläche erhöhen, bevor die AGR-Position eingestellt wird, um sicherzustellen, dass eine minimale Strömung unverbrannter Luft pro Zylinder aufrechterhalten wird.
Das Maximum der möglichen minimalen APC-Grenzen wird durch das Max-Modul 400 für die untere Grenze ermittelt. Das Max-Modul 400 für die untere Grenze erhöht dieses Maximum basierend auf der Diagnose-APC. Das Max-Modul 400 für die untere Grenze gibt die erhöhte minimale APC an ein Drehmomentumwandlungsmodul 408 aus. Das Drehmomentumwandlungsmodul 408 wandelt die minimale APC in das minimale vorausgesagte Drehmoment um. Das Drehmomentumwandlungsmodul 408 gibt das minimale vorausgesagte Drehmoment an das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 aus.
Nun auf 5 Bezug nehmend, ermittelt die Steuerung bei Schritt 500, ob sich ein Fahrzeug in einem Auslaufmodus befindet (beispielsweise bewegt sich das Fahrzeug, der Fahrer betätigt keine Pedale, und das Getriebe treibt den Motor an). Die Steuerung kann basierend auf einer Kurbelwellendrehzahl und/oder einer Gaspedalposition ermitteln, ob sich das Fahrzeug in dem Auslaufmodus befindet. Beispielsweise kann die Steuerung ermitteln, dass sich das Fahrzeug in dem Auslaufmodus befindet, wenn die Kurbelwellendrehzahl größer als eine Leerlaufdrehzahl ist und wenn die Gaspedalposition angibt, dass keine Beschleunigung angefordert wird.
Die Steuerung bricht das AGR-Diagnoseverfahren bei Schritt 502 ab, wenn sich das Fahrzeug nicht in dem Auslaufmodus befindet. Die Steuerung ermittelt bei Schritt 504 eine minimale Luft pro Zylinder (minimale APC), wenn sich das Fahrzeug in dem Auslaufmodus befindet. Die Steuerung kann die minimale APC basierend auf einer oder mehreren von einer minimalen steuerbaren Drosselposition, einer minimalen konsistenten Kraftstoff-Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit, einer minimalen Luftdichte für eine sich selbst erhaltende Verbrennung und einer minimalen Luftströmung für ein AGR-Diagnosetesten ermitteln.
Die Steuerung kann die minimale APC basierend auf einem Maximum von möglichen minimalen APC-Werten ermitteln, die basierend auf der minimalen steuerbaren Drosselposition, der minimalen konsistenten Kraftstoff-Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit, der minimalen Luftdichte für eine sich selbst erhaltende Verbrennung und der minimalen Luftströmung für das AGR-Diagnosetesten ermittelt werden. Die Steuerung kann eine Diagnose-APC basierend auf einem Soll-Betrag für das Öffnen eines AGR-Ventils ermitteln und die minimale APC basierend auf der Diagnose-APC erhöhen.
Die Steuerung ermittelt bei Schritt 506 eine Soll-Drosselfläche basierend auf einer minimalen Drosselfläche, welche die minimale APC für jeden Zylinder liefert. Die Steuerung kann die Soll-Drosselfläche gleich der minimalen Drosselfläche festlegen. Die Steuerung ermittelt bei Schritt 508, ob die Soll-Drosselfläche kleiner als eine maximale Drosselfläche ist.
Die Steuerung bricht das AGR-Diagnoseverfahren bei Schritt 502 ab, wenn die Soll-Drosselfläche größer als die maximale Drosselfläche oder dieser gleich ist. Die Steuerung stellt bei Schritt 510 eine gemessene Drosselfläche auf die Soll-Drosselfläche sein, wenn die Soll-Drosselfläche kleiner als die maximale Drosselfläche ist. Die Steuerung erhält anschließend bei Schritt 510 die gemessene Drosselfläche als die Soll-Drosselfläche aufrecht.
Die Steuerung öffnet bei Schritt 512 das AGR-Ventil basierend auf dem Soll-Betrag für das Öffnen des AGR-Ventils. Die Steuerung überwacht bei Schritt 514 eine Einlasskrümmer-Luftdruckzunahme (MAP-Zunahme). Die Steuerung ermittelt bei Schritt 516, ob eine Diagnosedauer verstrichen ist.
Die Steuerung ermittelt bei Schritt 518, ob eine vorausgesagte Drehmomentanforderung größer als eine maximale Drehmomentanforderung ist, wenn die Diagnosedauer nicht verstrichen ist. Die vorausgesagte Drehmomentanforderung kann verwendet werden, um die Luftströmung zu dem Einlasskrümmer zu steuern, und die maximale Drehmomentanforderung kann vorbestimmt sein. Die Steuerung schreitet zu Schritt 520 voran, wenn die vorausgesagte Drehmomentanforderung kleiner als die maximale Drehmomentanforderung oder dieser gleich ist. Die Steuerung bricht das AGR-Diagnoseverfahren bei Schritt 502 ab, wenn die vorausgesagte Drehmomentanforderung größer als die maximale Drehmomentanforderung ist. Das Abbrechen des AGR-Diagnoseverfahrens ermöglicht das Einstellen einer Drossel und des AGR-Ventils basierend auf einer Nicht-Diagnosesteuerung.
Bei Schritt 520 ermittelt die Steuerung, ob ein Fahrer ein Drehmoment anfordert (z. B. ob der Fahrer das Gaspedal antippt). Die Steuerung bricht das AGR-Diagnoseverfahren bei Schritt 502 ab, wenn der Fahrer ein Drehmoment anfordert. Die Steuerung fährt bei Schritt 514 damit fort, die MAP-Zunahme zu überwachen, wenn der Fahrer kein Drehmoment anfordert.
Die Steuerung ermittelt bei Schritt 522, ob die MAP-Zunahme größer als eine minimale Druckzunahme ist, wenn die Diagnosedauer verstrichen ist. Die Steuerung diagnostiziert bei Schritt 524 einen Fehler eines AGR-Systems, wenn die MAP-Zunahme kleiner als eine minimale MAP-Zunahme oder dieser gleich ist. Die Steuerung kann eine Wartungsanzeige aktivieren, wenn der Fehler des AGR-Systems diagnostiziert wird.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Obgleich diese Offenbarung spezielle Beispiele aufweist, soll der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht auf diese beschränkt sein, da andere Modifikationen für den erfahrenen Praktiker bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims

Steuersystem, das umfasst: ein Drosselsteuermodul (304), das eine Soll-Drosselfläche selektiv beibehält, wenn sich ein Fahrzeug in einem Auslaufmodus befindet; ein Abgasrückführungs-Steuermodul (AGR-Steuermodul) (306), das ein AGR-Ventil (170) öffnet, wenn die Soll-Drosselfläche beibehalten wird; ein Diagnosesteuermodul (300), das einen Fehler eines AGR-Systems basierend auf einer Druckzunahme selektiv diagnostiziert, die in einem Einlasskrümmer (110) des Fahrzeugs gemessen wird, wenn das AGR-Ventil (170) offen ist; ein Luftsteuermodul (228), das die Soll-Drosselfläche basierend auf einer minimalen Drosselfläche ermittelt, die eine minimale Luft pro Zylinder (minimale APC) an einen Zylinder (118) eines Motors (102) liefert; ein Modul (256) für minimale Drehmomentkapazität, das die minimale APC basierend auf einer minimalen kontrollierbaren Drosselposition, einer minimalen konsistenten Kraftstoff-Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit, einer minimalen Luftdichte für eine sich selbst erhaltende Verbrennung und/oder einer minimalen Luftströmung für ein AGR-Diagnosetesten ermittelt; und ein Steuermodul für die Luft pro Zylinder (APC-Steuermodul) (302), das eine Diagnose-APC basierend auf dem Betrag für das Öffnen des AGR-Ventils (170) ermittelt, wobei das Modul (256) für minimale Drehmomentkapazität die minimale APC basierend auf der Diagnose-APC erhöht.
Verfahren, das umfasst, dass: eine Soll-Drosselfläche selektiv beibehalten wird, wenn sich ein Fahrzeug in einem Auslaufmodus befindet; ein AGR-Ventil (170) geöffnet wird, wenn die Soll-Drosselfläche beibehalten wird; ein Fehler eines AGR-Systems basierend auf einer Druckzunahme selektiv diagnostiziert wird, die in einem Einlasskrümmer (110) des Fahrzeugs gemessen wird, wenn das AGR-Ventil (170) offen ist; die Soll-Drosselfläche basierend auf einer minimalen Drosselfläche ermittelt wird, die eine minimale Luft pro Zylinder (minimale APC) an einen Zylinder (118) eines Motors (102) liefert; die minimale APC basierend auf einer minimalen kontrollierbaren Drosselposition, einer minimalen konsistenten Kraftstoff-Einspritzeinrichtungs-Einschaltzeit, einer minimalen Luftdichte für eine sich selbst erhaltende Verbrennung und/oder einer minimalen Luftströmung für ein AGR-Diagnosetesten ermittelt wird; eine Diagnose-APC basierend auf dem Betrag für das Öffnen des AGR-Ventils (170) ermittelt wird; und die minimale APC basierend auf der Diagnose-APC erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst, dass der Fehler des AGR-Systems diagnostiziert wird, wenn die gemessene Druckzunahme kleiner als eine minimale Druckzunahme ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, das ferner umfasst, dass darauf verzichtet wird, die Soll-Drosselfläche beizubehalten, wenn die Soll-Drosselfläche größer als eine maximale Drosselfläche ist.
Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, das ferner umfasst, dass: eine Luftdrehmomentanforderung verwendet wird, um eine Luftströmung zu einem oder mehreren Zylindern (118) in dem Motor (102) zu steuern; und eine Anpassung der Soll-Drosselfläche ermöglicht wird, wenn die Luftdrehmomentanforderung größer als eine minimale Drehmomentanforderung ist.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst, dass eine Anpassung der Soll-Drosselfläche ermöglicht wird, wenn eine Gaspedalposition angibt, dass eine Beschleunigung angefordert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass die Soll-Drosselfläche basierend auf der erhöhten minimalen APC ermittelt wird, bevor die Soll-Drosselfläche beibehalten wird.