DE102013111446B4

DE102013111446B4 - Motorsteuerungssystem und -verfahren

Info

Publication number: DE102013111446B4
Application number: DE102013111446.6A
Authority: DE
Inventors: Chris Paul Glugla; Nelson William Morrow; Garlan J. Huberts
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2023-12-28
Anticipated expiration: 2033-10-18
Also published as: CN103775269A; DE102013111446A1; RU2013146679A; US20140109871A1; CN103775269B; US9151214B2; RU2638699C2

Abstract

Verfahren für einen aufgeladenen Motor, umfassend:Spülen von Kondensat aus einem Ladeluftkühler zu einem Einlasskrümmer,Einstellen des Zündzeitpunkts basierend auf einer gespülten Kondensatmenge, und,wenn eine pro Zyklus gespülte Kondensatmenge größer als ein Schwellenwert ist, Nachfrühverstellen des Zündzeitpunkts, und wenn eine pro Zyklus gespülte Kondensatmenge geringer als der Schwellenwert ist, Nachspätverstellen des Zündzeitpunkts.

Description

Hintergrund/Kurzdarstellung
Motoren können die Ausgangsleistung durch Verwendung von Aufladungsvorrichtungen, die Einlassluft verdichten, erhöhen. Da Ladungsverdichtung die Lufttemperatur erhöht, können Ladeluftkühler stromabwärts eines Verdichters verwendet werden, um die verdichtete Luft zu kühlen, wodurch die potenzielle Leistungsabgabe des Motors weiter erhöht wird. Da Einlassluft den Ladeluftkühler durchströmt und unter einem Taupunkt gekühlt wird, kommt es zu Kondensation. Das Kondensat kann an einer Falle gesammelt werden und anschließend dem laufenden Motor mit einer kontrollierten Rate zugeführt werden. Das Einleiten von Wasser in den Motor kann jedoch die Wahrscheinlichkeit von Aussetzerereignissen erhöhen und die Wahrscheinlichkeit von Klopfen verringern. Motorsteuersysteme müssen möglicherweise verschiedene Ansätze zur Klopf- und Aussetzerregelung einsetzen, um Wasser und Feuchtigkeit in der Einlassluft zu begegnen.
Ein beispielhafter Ansatz zum Begegnen von durch geringe Feuchtigkeit induziertem Klopfen wird von Sasaki et al. in der US 2011 / 0 303 187 A1 gezeigt. Darin wird ein Klopfgrenzen-Zündzeitpunkt basierend auf Abweichungen eines Kraftstoffoktangehalts von einem Grundkraftstoffoktangehalt sowie Abweichungen der Umgebungsfeuchtigkeit von einer Grundumgebungsfeuchtigkeit eingestellt. Dies gestattet das Reduzieren von Klopf- und Aussetzerereignissen, die durch eine plötzliche Änderung des Kraftstoffoktangehalts und geringer Umgebungsfeuchtigkeit auftreten. Weitere Ansätze um Feuchtigkeit zu begegnen, sind in DE 10 2013 111 112 A1 , DE 10 2013 111 450 A1 , DE 10 2010 027 882 A1 , DE 10 2008 045 685 A1 und DE 102009 037 923 A1 offenbart.
Die Erfinder haben hierbei jedoch potenzielle Probleme bei solch einem Klopfregelungsansatz identifiziert. Selbst bei dem eingestellten Klopfgrenzen-Zündzeitpunkt wird potenziellen Frühzundungsgelegenheiten, die durch die Klopfminderungseigenschaften aufgrund von Kondensataufnahme verursacht werden, möglicherweise nicht ausreichend begegnet. Insbesondere können an Kondensatbildung verschiedene Faktoren, einschließlich Umgebungsfeuchtigkeit, aber nicht darauf beschränkt, beteiligt sein. Andere Faktoren, die Kondensatbildung am Ladeluftkühler beeinflussen können, umfassen zum Beispiel Luftmasse, Umgebungstemperatur, Ladeluftkühlerauslasstemperatur, Umgebungstemperatur, AGR usw. Somit kann es Bedingungen geben, unter denen die Umgebungsfeuchtigkeit gering ist, die Kondensatbildung aber hoch ist. Wenn der Zündzeitpunkt unter diesen Bedingungen nicht eingestellt wird, kann das aufgenommene Kondensat die Verbrennungsrate verlangsamen, und der nicht eingestellte Zündzeitpunkt kann den Verbrennungswirkungsgrad beeinträchtigen. Außerdem kann es Bedingungen geben, unter denen die Umgebungsfeuchtigkeit hoch ist, die Kondensatbildung aber gering ist. Wenn der Zündzeitpunkt unter diesen Bedingungen nicht eingestellt wird, kann der Verbrennungswirkungsgrad wieder reduziert werden.
Erfindungsgemäß werden einigen der obigen Probleme durch ein Verfahren für einen aufgeladenen Motor gemäß Anspruch 1 begegnet. Auf diese Weise können Aussetzer reduziert werden, und der Verbrennungswirkungsgrad kann aufrechterhalten werden, wenn Kondensat von dem Kühler zum Motoreinlass gespült wird. Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren gemäß Anspruch 7 bereitgestellt. Außerdem wird erfindungsgemäß ein Verfahren gemäß Anspruch 13 bereitgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Als Beispiel kann eine an einem Ladeluftkühler aufgefangene Kondensatmenge während des Motorbetriebs überwacht werden. Wenn die Kondensathöhe höher als ein Schwellwert ist, kann ein Spülen des Kondensats zum Motoreinlass eingeleitet werden. Basierend auf einer pro Motorzyklus gespülten Kondensatmenge kann der Zündzeitpunkt eingestellt werden. Als Beispiel kann das Kondensat während eines Tip-In gespült werden, wobei der verstärkte Luftstrom zum Motor (um der Drehmomentanforderung durch den Bediener gerecht zu werden) Kondensat aus dem Ladeluftkühler in den Motoreinlass spült. Hierbei kann das Spülen über eine relativ geringe Zeitdauer mit einer größeren pro Motorzyklus gespülten Kondensatmenge erfolgen. Aufgrund der sich ergebenden höheren Einlasskrümmerfeuchtigkeit (aufgrund der stärkeren Aufnahme von Kondensat), können Grenzlinienzündgrenzen nach früh verstellt werden, und der Zündzeitpunkt während des Spülens kann auch nach früh zu MBT verstellt werden (oder ein Spätzündungsausmaß kann begrenzt oder reduziert werden).
Als anderes Beispiel kann das Kondensat durch aktives Verstärken des Luftstroms zum Motor gespült werden, während das Motordrehmoment aufrechterhalten wird. Hierbei kann das Spülen über eine im Verhältnis längere Zeitdauer bei einer geringeren pro Motorzyklus gespülten Kondensatmenge erfolgen. Während des Spülens kann der Zündzeitpunkt nach spät verstellt werden, um das Drehmoment aufrechtzuerhalten.
Auf diese Weise können Zündeinstellungen durchgeführt werden, während Kondensat aus einem Ladeluftkühler zu einem Motoreinlass gespült wird, um Aussetzerereignisse und Fahrerwahrnehmung zu reduzieren. Durch Nachfrühverstellen von Grenzlinienklopfgrenzen und Zündzeitpunkt, wenn Kondensat mit einer höheren Rate gespült wird, kann die erhöhte Einlasskrümmerfeuchtigkeit vom Spülen vorteilhafterweise zur Begrenzung von Klopfen verwendet werden. Durch Nachspätverstellen des Zündzeitpunkts und Einstellen der Klopfgrenzen, wenn Kondensat mit einer geringeren Rate gespült wird, kann das Motordrehmoment während des Spülens aufrechterhalten werden. Insgesamt kann das Spülen ohne Fahrzeugleistungsbedenken durchgeführt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Schemadiagramm eines beispielhaften Motorsystems, das einen Ladeluftkühler enthält.
2 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm eines Verfahrens zum Spülen von Kondensat aus einem Ladeluftkühler (CAC - charge air cooler) basierend auf Betriebsbedingungen und Kondensathöhe.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen der Kondensatmenge in einem CAC gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen, ob Bedingungen zum Aktivieren einer proaktiven CAC-Entleerungsroutine vorliegen.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Durchführen einer proaktiven CAC-Entleerungsroutine.
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen einer Grenzlinienklopfgrenze und eines Zündzeitpunkts basierend auf Feuchtigkeit und Kondensathöhe in einem CAC.
7 - 8 zeigen beispielhafte Kondensatspülvorgänge.
9 zeigt ein graphisches Beispiel für das Einstellen einer Grenzlinienklopfgrenze und des Zündzeitpunkts als Reaktion auf Einlasskrümmerfeuchtigkeit und CAC-Kondensathöhe.
10 zeigt ein graphisches Beispiel für das Einstellen des Zündzeitpunkts als Reaktion auf das Spülen von Kondensat aus einem Ladeluftkühler während eines proaktiven Entleerungszyklus.
11 zeigt ein graphisches Beispiel für das Einstellen des Zündzeitpunkts als Reaktion auf das Spülen von Kondensat aus einem CAC während eines Tip-In.

Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Spülen von Kondensat aus einem Ladeluftkühler (CAC) zu einem Motorsystem, wie zum Beispiel dem System von 1, während als Reaktion auf Kondensatstrom auch Motoraktuatoren eingestellt werden, einschließlich des Zündzeitpunkts. CAC-Kondensatspülung kann als Reaktion auf eine fahrerinduzierte Eingabe, wie zum Beispiel eine Tip-In-Bedingung, erfolgen. Als Alternative dazu kann eine proaktive Kondensatentleerung des CAC als Reaktion auf die Kondensathöhe und andere Systemvariablen durchgeführt werden. In beiden Spülsituationen können Motoraktuatoren dazu eingestellt werden, Drehmoment aufrechtzuerhalten und Motorleistung zu verbessern. Eine Motorsteuerung kann dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine, wie zum Beispiel die Routine von 2, durchzuführen, um eine Kondensathöhe im CAC zu schätzen und auf eine Tip-In-Kondensatentleerung zu reagieren oder eine proaktive Kondensatentleerung durchzuführen, während der Zündzeitpunkt entsprechend eingestellt wird. Die Steuerung kann die Kondensatmenge im CAC basierend auf einem in 3 vorgestellten Modell ableiten. Eine proaktive Entleerungsroutine (5), bei der Luftstrom durch den CAC proaktiv verstärkt wird, um Kondensat zu spülen, kann durchgeführt werden, wenn Bedingungen zum Aktivieren einer proaktiven CAC-Entleerungsroutine vorliegen (4). Als Alternative dazu kann das Spülen aufgrund des verstärkten Luftstroms während eines Tip-In erfolgen. Motordrehmoment kann während des Spülens durch Einstellen einer Reihe von Motorsteuerungen aufrechterhalten werden. Beispielhafte Einstellungen und Spülvorgänge werden in den 7 - 8 vorgestellt. Diese Beispiele verdeutlichen die Steuerungen, die zum Auslösen und Durchführen eines CAC-Entleerungszyklus erforderlich sein können. Weiterhin kann der Zündzeitpunkt durch die Steuerung basierend auf Änderungen der Einlasskrümmerfeuchtigkeit, die teilweise durch die Kondensathöhe im CAC bestimmt werden, eingestellt werden, wie in 6 ausgeführt. Beispielhafte Einstellungen der Grenzlinienklopfgrenze und des Zündzeitpunkts, die auf Feuchtigkeit und CAC-Kondensatmenge basieren, werden in 9 dargelegt. Beispielhafte Spülvorgänge bei gleichzeitigen Einstellungen des Zündzeitpunkts werden in den 11 - 12 gezeigt.
Nunmehr auf 1 Bezug nehmend, wird ein mehrere Zylinder, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt wird, umfassender Verbrennungsmotor 10 durch die elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 10 enthält eine Brennkammer (einen Zylinder) 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36, der mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 steht in der Darstellung über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 mit einem Einlasskrümmer 46 und einem Auslasskrümmer 48 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Öffnungs- und Schließzeit des Auslassventils 54 kann bezüglich der Kurbelwellenstellung über den Nockenversteller 58 eingestellt werden. Die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils 52 kann bezüglich der Kurbelwellenstellung über den Nockenversteller 59 eingestellt werden. Die Stellung des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Stellung des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Auf diese Weise kann die Steuerung 12 die Nockensteuerung durch die Versteller 58 und 59 regeln. Variable Nockensteuerung (VCT - variable cam timing) kann in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, wie zum Beispiel Motorlast und Motordrehzahl (RPM), nach früh oder nach spät verstellt werden.
In der Darstellung ist das Kraftstoffeinspritzventil 66 so positioniert, dass es den Kraftstoff direkt in die Brennkammer 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Als Alternative dazu kann Kraftstoff zu einem Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Einlasskanaleinspritzung bekannt ist. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 liefert Flüssigkraftstoff proportional zu der Impulsbreite des Signals FPW von der Steuerung 12. Kraftstoff wird von einem Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffverteilerleitung (nicht gezeigt) enthält, an das Kraftstoffeinspritzventil 66 geliefert. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 wird durch Treiber 68, der von der Steuerung 12 angesprochen wird, mit Betriebsstrom versorgt. In einem Beispiel wird ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. Darüber hinaus steht der Einlasskrümmer 46 in der Darstellung mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung, die eine Stellung der Drosselplatte 64 zur Steuerung des Luftstroms von der Einlassladekammer 44 steuert. Der Verdichter 162 saugt Luft vom Lufteinlass 42 an, um die Einlassladekammer 44 zu versorgen. Abgase drehen die Turbine 164, die mit dem Verdichter 162 gekoppelt ist, welcher Luft in der Ladekammer 44 verdichtet. Es können verschiedene Anordnungen zum Antrieb des Verdichters vorgesehen sein. Bei einem Auflader kann der Verdichter 162 von dem Motor und/oder einer elektrischen Maschine zumindest teilweise angetrieben werden und enthält möglicherweise keine Turbine. Somit kann das für einen oder mehrere Zylinder des Motors über einen Turbolader oder Auflader bereitgestellte Verdichtungsausmaß durch die Steuerung 12 variiert werden. Ein Turbolader-Wastegate 171 ist ein Ventil, das gestattet, dass Abgase die Turbine 164 über einen Bypass-Kanal 173 umgehen, wenn sich das Turbolader-Wastegate 171 in einem geöffneten Zustand befindet. Im Wesentlichen durchströmen alle Abgase die Turbine 164, wenn sich das Wastegate 171 in einer vollständig geschlossenen Stellung befindet.
Des Weiteren kann bei den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen gewünschten Anteil von Abgasen über den AGR-Kanal 140 vom Auslasskrümmer 48 zur Einlassladekammer 44 leiten. Die der Einlassladekammer 44 zugeführte AGR-Menge kann durch die Steuerung 12 über das AGR-Ventil 172 variiert werden. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System zur Regelung der Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemisches in der Brennkammer verwendet werden. 1 zeigt ein Hochdruck-AGR-System, bei dem AGR von stromaufwärts einer Turbine eines Turboladers nach stromabwärts eines Verdichters eines Turboladers geleitet wird. Bei anderen Ausführungsformen kann der Motor zusätzlich oder als Alternative ein Niederdruck-AGR-System enthalten, bei dem AGR von stromabwärts einer Turbine eines Turboladers nach stromaufwärts eines Verdichters des Turboladers geleitet wird. Bei Betriebsfähigkeit kann das AGR-System die Bildung von Kondensat aus der verdichteten Luft induzieren, insbesondere, wenn die verdichtete Luft durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, wie unten ausführlicher beschrieben. Insbesondere enthält die AGR eine große Menge an Wasser, da dies ein Verbrennungsnebenprodukt ist. Da sich AGR auf einer relativ hohen Temperatur befindet und viel Wasser enthält, kann auch die Taupunkttemperatur relativ hoch sein. Folglich kann die Kondensatbildung aus AGR sogar viel höher sein als die Kondensatbildung aus dem Verdichten von Luft und dem Absenken davon auf die Taupunkttemperatur.
Die Einlassladekammer 44 kann weiterhin den Ladeluftkühler (CAC) 166 (zum Beispiel einen Zwischenkühler) enthalten, um die Temperatur der turboaufgeladenen oder aufgeladenen Einlassgase zu verringern. Bei einigen Ausführungsformen kann es sich bei dem CAC 166 um einen Luft-Luft-Wärmetauscher handeln. Bei anderen Ausführungsformen kann es sich bei dem CAC 166 um einen Luft-Flüssigkeit-Wärmetauscher handeln. Der CAC 166 kann ein Ventil zum gezielten Modulieren der Strömungsgeschwindigkeit der den Ladeluftkühler 166 durchströmenden Einlassluft als Reaktion auf Kondensationsbildung im Ladeluftkühler enthalten.
Heiße Ladeluft vom Verdichter 162 tritt in den Einlass des CAC 166 ein, kühlt sich beim Durchströmen des CAC 166 ab und tritt dann zum Strömen durch die Drosselklappe 62 und in den Motoreinlasskrümmer 46 aus. Umgebungsluftstrom von außerhalb des Fahrzeugs kann durch ein Fahrzeugvorderende in den Motor 10 eintreten und über den CAC strömen, um das Kühlen der Ladeluft zu unterstützen. Kondensat kann sich bilden und im CAC ansammeln, wenn die Umgebungslufttemperatur abnimmt oder bei feuchten oder regnerischen Witterungsverhältnissen, bei denen die Ladeluft unter dem Wassertaupunkt abgekühlt wird. Wenn die Ladeluft zurückgeführte Abgase enthält, kann das Kondensat sauer werden und das CAC-Gehäuse korrodieren. Die Korrosion kann zu Lecks zwischen der Ladeluft, der Atmosphäre und möglicherweise dem Kühlmittel im Falle von Wasser-Luft-Kühlern führen. Zum Reduzieren der Ansammlung von Kondensat und der Gefahr von Korrosion kann Kondensat am Boden des CAC aufgefangen und dann unter ausgewählten Motorbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel bei Beschleunigungsereignissen, in den Motor gespült werden. Wenn das Kondensat jedoch während eines Beschleunigungsereignisses auf einmal in den Motor eingeleitet wird, kann es zu einer Zunahme der Möglichkeit eines Motoraussetzers oder von Verbrennungsinstabilität (in Form von späten/langsamen Verbrennungen) aufgrund der Aufnahme von Wasser führen. Wie hier unter Bezugnahme auf die 2 - 5 dargelegt, kann Kondensat unter kontrollierten Bedingungen aus dem CAC zum Motor gespült werden. Dieses kontrollierte Spülen kann dabei helfen, die Wahrscheinlichkeit von Motoraussetzerereignissen zu reduzieren. In einem Beispiel kann Kondensat unter Verwendung eines verstärkten Luftstroms unter einer Tip-In-Bedingung aus dem CAC gespült werden. In einem anderen Beispiel kann Kondensat durch Verstärken von Luftstrom zum Motoreinlass, während Motoraktuatoren zum Aufrechterhalten der Drehmomentanforderung gesteuert werden, proaktiv aus dem CAC gespült werden.
Eine verteilerlose Zündanlage 88 liefert über die Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuerung 12 einen Zündfunken zur Brennkammer 30. In der Darstellung ist ein Universal-Lambdasensor 126 (UEGO-Sensor, UEGO - Universal Exhaust Gas Oxygen, Universal-Abgas-Sauerstoffgehalt) stromaufwärts einer Turbine 164 mit dem Auslasskrümmer 48 verbunden. Als Alternative dazu kann anstelle des UEGO-Sensors 126 ein Zweizustands-Lambdasensor eingesetzt werden.
In einigen Beispielen kann der Motor mit einem Elektromotor/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine Parallelkonfiguration, Serienkonfiguration oder eine Variationen oder Kombinationen davon aufweisen. Ferner können in einigen Beispielen andere Motorkonfigurationen, zum Beispiel ein Dieselmotor, eingesetzt werden.
Im Betrieb erfährt jeder Zylinder im Motor 10 in der Regel einen Viertaktprozess: Der Prozess umfasst den Ansaughub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub. Während des Ansaughubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 46 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird in der Regel vom Fachmann als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 an seinem Hubende befindet und der am nächsten zum Zylinderkopf liegt (zum Beispiel, wenn der Zylinder 30 sein kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. Bei einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. Bei einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel, wie zum Beispiel eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Der Zündzeitpunkt kann so gesteuert werden, dass die Zündung vor dem vom Hersteller angegebenen Zeitpunkt erfolgt (Frühzündung) oder danach (Spätzündung). Der Zündzeitpunkt kann zum Beispiel von der MBT-Steuerung (MBT: maximum brake torque - maximales Nutzmoment) nach spät verstellt werden, um Motorklopfen zu regeln, oder unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit nach früh verstellt werden. Insbesondere kann MBT nach früh verstellt werden, um der langsamen Verbrennungsrate Rechnung zu tragen. Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum uT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Die Kurbelwelle 40 kann zum Antrieb der Lichtmaschine werwendet werden. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges nur als Beispiel gezeigt wird und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele zu liefern.
In der Darstellung von 1 ist die Steuerung 12 ein herkömmlicher Mikrocomputer, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, als Nurlesespeicher (ROM) 106 gezeigt, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 108, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 110 und einen herkömmlichen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 erhält in der Darstellung neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren, darunter die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Pedalstellungssensor 134 zur Erfassung von durch den Fahrzeugführer 132 angelegter Kraft; eine Messung eines Einlasskrümmer-Absolutdrucks (MAP) von dem mit dem Einlasskrümmer 46 gekoppelten Drucksensor 122; eine Messung des Ladedrucks (Boost) vom Drucksensor 123; eine Messung der angesaugten Luftmasse (MAF - mass air flow) vom Luftmassensensor 120; eine Messung der Drosselklappenstellung (TP - throttle position) von einem Sensor 5 und der Temperatur am Auslass eines Ladeluftkühlers 166 von einem Temperatursensor 124. Es kann auch Barometerdruck zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 ein Profilzündungsaufnahmesignal (PIP - profile ignition pickup signal). Dies erzeugt eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer die Motordrehzahl (RPM) bestimmt werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren verwendet werden können, wie zum Beispiel ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Bei stöchiometrischem Betrieb kann der MAP-Sensor eine Anzeige für Motordrehmoment abgeben. Des Weiteren kann dieser Sensor zusammen mit der erfassten Motordrehzahl eine Schätzung der in den Zylinder gesaugten Ladung (einschließlich Luft) bereitstellen. Es können auch andere, nicht gezeigte Sensoren vorgesehen sein, wie zum Beispiel ein Sensor zur Bestimmung der Einlassluftgeschwindigkeit am Einlass des Ladeluftkühlers und andere Sensoren.
Des Weiteren kann die Steuerung 12 mit verschiedenen Aktuatoren in Verbindung stehen, die Motoraktuatoren, wie zum Beispiel Kraftstoffeinspritzventile, eine elektronisch gesteuerte Einlassluftdrosselplatte, Zündkerzen, Nockenwellen usw. umfassen können. Verschiedene Motoraktuatoren können dahingehend gesteuert werden, Drehmomentanforderung, wie durch den Fahrzeugführer 132 angegeben, bereitzustellen oder aufrechtzuerhalten. Diese Aktuatoren können bestimmte Motorsteuerparameter, darunter variable Nockensteuerung (VCT - variable cam timing), das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR - air-to-fuel ratio), Lichtmaschinenlast, Zündzeitpunkt, Drosselklappenstellung usw., einstellen. Wenn zum Beispiel von einem Pedalstellungssensor 134 eine Zunahme einer Pedalstellung angezeigt wird (zum Beispiel während eines Tip-In), wird die Drehmomentanforderung erhöht.
Als Reaktion auf ein Tip-In kann die Steuerung 12 die Öffnung der Drosselklappe 62 vergrößern, wodurch der Einlassluftstrom verstärkt wird. Wie hier in den 2 und 11 dargelegt, kann der während eines Tip-In zur Verfügung stehende verstärkte Luftstrom vorteilhaft zum Spülen von Kondensat aus einem CAC zu einem Motoreinlass verwendet werden. Gleichzeitig können Zündzeitpunkteinstellungen zum Aufrechterhalten von Drehmoment über Verbrennungsphaseneinstellung während des Spülens verwendet werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann eine Zunahme der Luftmasse durch andere Systeme als den Fahrzeugführer, wie zum Beispiel als Reaktion auf eine Kondensathöhe in dem CAC, ausgelöst werden. Zum Beispiel kann Spülen von Kondensat vom CAC angezeigt werden, wodurch eine Zunahme der Luftmasse durch den CAC erforderlich ist. In diesem Fall muss Motordrehmoment trotz der Zunahme des Luftstroms unverändert bleiben. Hierbei können die Motoraktuatoren dahingehend eingestellt werden, die erwünschte Drehmomentanforderung aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel kann Drehmoment durch Nachspätverstellen oder Nachfrühverstellen des Zündzeitpunkts bezüglich MBT verringert werden, um die (proaktive) Zunahme des Luftstroms während der Entleerungsroutine auszugleichen. In einem anderen Beispiel kann Nachspätverstellen oder Nachfrühverstellen der VCT verwendet werden, um Drehmoment während der proaktiven Entleerungsroutine zu verringern. Bei einigen Ausführungsformen kann Einstellen des AFR, so dass es magerer oder fetter als RBT (rich for best torque - fett für bestes Drehmoment) ist, die Leistungsabgabe an der größeren Drosselklappenöffnung reduzieren, wodurch das Aufrechterhalten der Drehmomentanforderung unterstützt wird. Darüber hinaus kann das Erhöhen der Lichtmaschinenlast einen Drehmomentausgleich bereitstellen. Fahrzeuge mit elektrischen Maschinen (zum Beispiel Hybridfahrzeuge) können in der Lage sein, die Lichtmaschinenlast in einem höheren Ausmaß zu erhöhen, da sie möglicherweise einen größeren Betriebsbereich haben.
Auf 1 Bezug nehmend, kann in einigen Beispielen ein Nurlesespeicher 106 als Speichermedium mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die durch die Mikroprozessoreinheit 102 zur Durchführung der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die erwartet werden, aber nicht speziell angeführt werden, ausführbar sind. Beispielhafte Verfahren werden hier unter Bezugnahme auf die 2 - 6 beschrieben.
Nunmehr auf 2 Bezug nehmend, wird ein beispielhaftes Verfahren 200 zum Spülen von Kondensat aus einem CAC während eines Tip-In oder eine proaktive Kondensatentleerungsroutine unter Aufrechterhaltung einer Solldrehmomenthöhe gezeigt. Die Wahl kann auf Fahrzeugbetriebsbedingungen und einer CAC-Kondensathöhe basieren. Durch Durchführen einer Entleerungsroutine während eines Tip-In kann der verstärkte Luftstrom beim Tip-In zum Spülen von Kondensat verwendet werden. Unter anderen Bedingungen kann Luftstrom aktiv verstärkt werden, um die Durchführung von Spülen zu aktivieren.
Bei 202 umfasst das Verfahren 200 Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Diese können Fahrerdrehmomentanforderung (basierend auf einer Pedalstellung), Motordrehzahl (Ne) und -last, ECT, Aufladung, Umgebungstemperatur, MAF, MAP, AGR-Menge, Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F), Umgebungsfeuchtigkeit, Umgebungsdruck, Barometerdruck (BP), Motortemperatur, Abgaskatalysatortemperatur, CAC-Bedingungen (Einlass- und Auslasstemperatur, Einlass- und Auslassdruck, Durchflussrate durch den CAC usw.) und andere Parameter umfassen. Bei 204 stellt die Routine eine oder mehrere Motoraktuatoreinstellungen basierend auf den Motorbetriebsbedingungen und der Drehmomentanforderung ein. Die eingestellten Aktuatoreinstellungen können zum Beispiel variable Nockensteuerung (VCT), AFR, Drosselklappenöffnung, Zündzeitpunkt usw. umfassen.
Bei 206 umfasst das Verfahren 200 Bestimmen der Kondensathöhe im CAC. Dies kann das Abrufen von Details, wie zum Beispiel der Umgebungslufttemperatur, der Umgebungsluftfeuchtigkeit, der Einlass- und Auslassladelufttemperatur und des Einlass- und Auslassladeluftdrucks von mehreren Sensoren und das Verwenden der Variablen zur Bestimmung der in dem CAC gebildeten Kondensatmenge umfassen. In einem Beispiel basieren bei 208 die Kondensathöhen am CAC auf einem (in 3 dargelegten) Modell, das die Kondensatbildungsrate im CAC basierend auf Umgebungstemperatur, CAC-Auslasstemperatur, Massenstrom, AGR, Feuchtigkeit usw. berechnet. In einem anderen Beispiel wird der Kondensatbildungswert bei 210 als Funktion der CAC-Auslasstemperatur und eines Verhältnisses von CAC-Druck zu Umgebungsdruck abgebildet. In einem alternativen Beispiel kann der Kondensatbildungswert als Funktion der CAC-Auslasstemperatur und der Motorlast abgebildet werden. Die Motorlast kann eine Funktion von Luftmasse, Drehmoment, Fahrpedalstellung und Drosselklappenstellung sein und kann somit eine Anzeige für die Luftstromgeschwindigkeit durch den CAC liefern. Zum Beispiel kann eine geringe Motorlast in Kombination mit einer relativ kühlen CAC-Auslasstemperatur aufgrund der kühlen Flächen des CAC und der relativ geringen Einlasslufstromgeschwindigkeit einen hohen Kondensatbildungswert anzeigen. In einem Beispiel kann das Kennfeld einen Umgebungstemperaturmodifikator enthalten. In noch weiteren Beispielen kann das Verhältnis von CAC-Druck zu Umgebungsdruck als Indikator verwendet werden, da es Bedingungen geben kann, unter denen der Einlass-MAP unter Atmosphärendruck liegt und die Motorlast relativ gering ist, der Druck vor der Drosselklappe jedoch weit über Umgebungsdruck (~36 in Hg) liegt.
Bei 212 bestimmt das Verfahren 200, ob Kondensatspeicherung im CAC zunimmt. Das heißt, es kann bestimmt werden, ob eine Kondensatmenge (oder Kondensathöhe) am CAC über die Zeit zunimmt. Bei zunehmender Kondensatspeicherung umfasst die Routine bei 214 Nachspätverstellen des Zündzeitpunkts bei erhöhter Kondensatspeicherung zur Regelung von Klopfen. Das Verfahren 200 geht sowohl von 212 als auch von 214 weiter zur Bestimmung bei 216, ob die CAC-Kondensathöhe über einem Schwellwert T1 liegt. Der Schwellwert T1 kann eine Kondensatmenge reflektieren, über der Aufnahme durch den Motor Aussetzerereignisse verursachen kann. Wenn die CAC-Kondensathöhe nicht über dem Schwellwert T1 liegt, bestimmt die Routine bei 218, ob sich die CAC-Kondensathöhe in einem stabilen Zustand befindet (zum Beispiel nimmt die Kondensathöhe nicht zu oder ab). Wenn die CAC-Kondensathöhe stabil ist, hält die Routine den Zündzeitpunkt bei 220 auf MBT. Wenn die CAC-Kondensathöhe nicht stabil ist, endet die Routine.
Zu 216 zurückkehrend, bestimmt die Routine bei 222, wenn die Kondensathöhe über dem Schwellwert T1 liegt, ob eine Tip-In-Bedingung vorliegt. In einem Beispiel kann eine Tip-In-Bedingung basierend auf einer Drosselklappenänderung oder einer Luftmassenänderung abgeleitet werden. In einem anderen Beispiel kann eine Tip-In-Bedingung basierend darauf, dass ein Fahrzeugführer das Fahrpedal betätigt und eine Pedalstellung über eine Schwellstellung hinaus (oder um ein Schwellausmaß) bewegt wird, abgeleitet werden. Als weiteres Beispiel können Tip-In-Bedingungen abgeleitet werden, wenn das Fahrzeug beschleunigt. Liegt ein Tipp-In vor, wird Kondensat bei 224 während des Tip-In aus dem CAC zum Motoreinlasskrümmer gespült. Insbesondere wird Luftstrom zum Einlasskrümmer basierend auf der Änderung der Pedalstellung zur Erhöhung von Drehmoment (wie durch den Fahrzeugführer angefordert) verstärkt. Darüber hinaus verstellt die Routine den Zündzeitpunkt bei 224 während des Tip-Ininduzierten Spülzyklus nach früh, um die Zuführung des Solldrehmoments zu gestatten, während durch die Kondensataufnahme induzierte Aussetzerereignisse reduziert werden. In einem alternativen Beispiel wird das Spätzündungsausmaß begrenzt, anstatt den Zündzeitpunkt nach früh zu verstellen.
Wenn bei 222 keine Tip-In-Bedingung bestätigt wird, kann das Verfahren bei 226 eine proaktive Kondensatentleerungsroutine durchführen, um Kondensat aus dem CAC zu spülen. Dies kann Verstärken des Luftstroms zum Einlasskrümmer (ohne eine entsprechende Änderung der Pedalstellung) unter Aufrechterhaltung des Drehmoments zum Spülen von Kondensat umfassen. Der Zündzeitpunkt kann während des Entleerungszyklus bei 226 nach spät verstellt werden, um sich aus dem verstärkten Luftstrom ergebendes Drehmoment zu reduzieren, wodurch ein Aufrechterhalten des Motordrehmoments während des Spülens ermöglicht wird. Wie in 4 dargelegt, können zusätzliche Bedingungen, die vor Einleitung der proaktiven Kondensatentleerungsroutine eingeschätzt werden können, bestätigen, dass die Verbrennungsstabilität und der Luftstrom innerhalb vordefinierter Bereiche der Abblasluftstromhöhe liegen, umfassen. Selbst wenn die Kondensathöhen über dem Schwellwert liegen und sich der Luftstrom innerhalb des Bereichs der Abblasluftstromhöhe befindet, kann auf diese Weise, wenn stabile Verbrennungsbedingungen nicht erfüllt werden, die proaktive CAC-Entleerungsroutine nicht vollzogen werden. Details über den proaktiven Entleerungszyklus werden in 5 dargelegt und weiter unten erläutert.
Es versteht sich, dass die obige Routine die Verwendung einer Pedalstellung als Indikator für eine vorübergehende Beschleunigung und zur Bestimmung einer Kondensatspülrate zeigt, bei alternativen Ausführungsformen kann die Pedalstellung mit Dingen wie Traktionsregelung ermittelt werden und somit führt die Steuerung möglicherweise nicht zwangsweise zusätzlichen Luftstrom/zusätzliches Drehmoment als Reaktion auf die Änderung der Pedalstellung zu. Somit können bei einigen Ausführungsformen eine Istluftstromänderungsrate oder eine Istdrosselklappenänderung (oder andere Vorrichtungen, die Luftstrom ändern, wie zum Beispiel eine VCT) anstelle oder zusätzlich zu der Pedalstellung verwendet werden, um zu bestimmen, ob sich die Luftmassenrate tatsächlich ändert, und demgemäß eine Kondensatmitführungsrate in der Luft zur Aufnahme durch den Motor zu bestimmen.
3 zeigt ein Verfahren 300 zum Schätzen der in einem CAC gespeicherten Kondensatmenge. Basierend auf der Kondensatmenge am CAC bezüglich eines Schwellenwerts können Kondensatspülungsroutinen, wie zum Beispiel die in 2 besprochenen, eingeleitet werden.
Das Verfahren beginnt bei 302 durch Bestimmen der Motorbetriebsbedingungen. Dazu können, wie bei 202, Umgebungsbedingungen, CAC-Bedingungen, Luftmasse, AGR-Strom, Motordrehzahl und -last, Aufladung usw. gehören. Als Nächstes bestimmt die Routine bei 304, ob die Umgebungsfeuchtigkeit bekannt ist. In einem Beispiel kann die Umgebungsfeuchtigkeit basierend auf der Ausgabe eines mit dem Motor gekoppelten Feuchtigkeitssensors bekannt sein. Wenn die Feuchtigkeit nicht bekannt ist (zum Beispiel wenn der Motor keinen Feuchtigkeitssensor enthält), kann die Feuchtigkeit bei 306 auf 100% eingestellt werden. Wenn die Feuchtigkeit jedoch bekannt ist, kann der bekannte Feuchtigkeitswert, wie durch den Feuchtigkeitssensor zugeführt, bei 308 als Feuchtigkeitseinstellung verwendet werden.
Die Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit können dazu verwendet werden, den Taupunkt der Einlassluft zu bestimmen, der ferner durch die AGR-Menge in der Einlassluft beeinflusst werden kann (zum Beispiel kann AGR eine andere Feuchtigkeit und Temperatur als die Luft aus der Atmosphäre aufweisen). Der Unterschied zwischen dem Taupunkt und der CAC-Auslasstemperatur zeigt an, ob sich im Kühler Kondensation bilden wird, und die Luftmasse kann beeinflussen, wie viel Kondensation sich tatsächlich im Kühler ansammelt. Bei 310 kann ein Algorithmus den Sättigungsdampfdruck am CAC-Auslass als eine Funktion der (des) CAC-Auslasstemperatur und -drucks berechnen. Dann berechnet der Algorithmus bei 312 die Wassermasse bei diesem Sättigungsdampfdruck. Schließlich wird bei 314 durch Subtrahieren der Wassermasse unter der Sättigungsdampfdruckbedingung am CAC-Auslass von der Wassermasse in der Umgebungsluft die Kondensationsbildungsrate am CAC-Auslass bestimmt. Durch Bestimmen der Zeitdauer zwischen Kondensatmessungen bei 316 kann das Verfahren 300 die Kondensatmenge im CAC seit der letzten Messung bei 318 bestimmen. Die Zeitdauer zwischen Messungen kann auf Motorbetriebsbedingungen oder Witterungsbedingungen basieren. Wenn zum Beispiel Bedingungen vorliegen, die die Kondensatbildung verstärken, wie zum Beispiel Regen, kann die Zeit zwischen Messungen verkürzt werden, um die Kondensatbildung besser zu verfolgen. In einem anderen Beispiel kann die Zeit zwischen Kondensatmessungen kürzer sein, wenn sich die Kondensathöhe im CAC der Schwellenhöhe für Kondensatspülung nähert. Als Alternative dazu kann die Zeit zwischen Messungen bei 316 verlängert werden, wenn die Kondensathöhe im CAC niedriger ist oder wenn keine Kondensatbildungsbedingungen (wie zum Beispiel hohe Feuchtigkeit) vorliegen. Bei noch weiteren Ausführungsformen können die Messungen in festen, vorbestimmten Intervallen durchgeführt werden. In einem Beispiel würde eine Schätzung der Kondensatbildung als ein Bruchteil der Luftmassenrate viel schneller abgetastet werden als sich die tatsächlichen Bedingungen ändern könnten. Selbst bei einer Rate von 0,5 s pro Abtastung kann eine adäquate Schätzung zwecks Verfolgung von Kondensat auf Höhen, die eine Verbrennung bei Kondensataufnahme beeinflussen könnten, durchgeführt werden. Die aktuelle Kondensatmenge im CAC wird bei 322 durch Hinzuaddieren des bei 318 geschätzten Kondensatwerts zu dem vorherigen Kondensatwert und dann Subtrahieren jeglicher Kondensatverluste seit der letzten Routine (das heißt einer zum Beispiel durch Spülungsroutinen entfernten Kondensatmenge) bei 320 berechnet. Es kann angenommen werden, dass Kondensatverluste null sind, wenn die CAC-Auslasstemperatur über dem Taupunkt lag. Als Alternative dazu können Kondensatverluste über dem Taupunkt über Verdampfung verfolgt werden.
Zusätzlich zu der Bestimmung der Kondensatmenge im CAC kann das Verfahren 300 zur Bestimmung von Kondensatstrom vom CAC zum Motoreinlasskrümmer verwendet werden. Der CAC kann zum Beispiel in drei verschiedenen Zuständen vorliegen. In einem ersten Zustand kann der CAC Kondensat speichern, so dass die (bei 322 bestimmte) Kondensathöhe zunimmt. Wenn zum Beispiel die Kondensatmenge bei 318 oder die Kondensatbildungsrate bei 314 einen positiven Wert hat, kann die Kondensathöhe im CAC als zunehmend betrachtet werden. Hierbei kann Wasser aus durch den CAC zirkulierender Luft entfernt und am CAC gespeichert werden. Unter solchen Bedingungen kann somit aufgrund des Entfernens von Wasser aus der zirkulierenden Luft die in den Einlasskrümmer (nach Passieren durch den CAC) eintretende Luftfeuchtigkeit geringer sein als die (in den CAC eintretende) Feuchtigkeit der Umgebungsluft.
In einem zweiten Zustand kann der CAC Kondensat aus dem CAC an den Motoreinlasskrümmer abgeben (zum Beispiel spülen), so dass die Kondensathöhe abnimmt. Wenn die Kondensatmenge bei 318 oder die Kondensationsbildungsrate bei 314 zum Beispiel einen negativen Wert hat, kann die Kondensathöhe im CAC als abnehmend betrachtet werden. Hierbei kann bereits am CAC gespeichertes Wasser in den Einlasskrümmer abgegeben werden. Unter solchen Bedingungen kann somit aufgrund des Entfernens von Wasser aus dem CAC die (nach dem Passieren durch den CAC) in den Einlasskrümmer eintretende Luftfeuchtigkeit höher sein als die (in den CAC eintretende) Feuchtigkeit der Umgebungsluft. Hier kann die Abgabe entweder aufgrund der Luftmassengeschwindigkeit oder Verdampfung erfolgen. Die Kondensatspeicherungsabnahme oder die Kondensatentfernung kann als Funktion der Luftmassenrate, wenn die Massenrate über einem Schwellenwert liegt, wobei die Abnahmerate im Verhältnis linear mit dem Luftstrom verläuft, erfolgen. Somit erfolgt die Verdampfungskomponente der Wasserabgabe mit einer viel geringeren Rate und würde nur unter langen Stationärfahrtbedingungen bei der Bestimmung der Kondensatspeicherungsabnahme, wenn kein Kondensat gebildet wird, berücksichtigt werden.
In einem dritten Zustand kann sich der CAC in einem stabilen Zustand befinden, in dem die Kondensathöhe im CAC im Wesentlichen konstant ist (das heißt weder zunimmt noch abnimmt). Wenn sich die Kondensatmenge bei 318 oder die Kondensationsbildungsrate bei 314 auf oder um null befindet, kann die Kondensathöhe zum Beispiel als sich im stabilen Zustand befindend betrachtet werden. Während des stabilen Zustands kann die Einlasskrümmerfeuchtigkeit im Wesentlichen gleich der Umgebungsfeuchtigkeit sein.
Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird ein Verfahren 400 zur Bestimmung, ob eine proaktive CAC-Entleerungsprozedur durchgeführt werden kann, dargelegt. Insbesondere bestätigt Verfahren 400, ob Bedingungen zur Aktivierung einer proaktiven CAC-Entleerungsroutine (bei der Luftstrom durch den CAC ohne eine entsprechende Zunahme des Drehmoments aktiv verstärkt wird) ohne Induzierung von Aussetzern während der Wasseraufnahme vorliegen.
Verfahren 400 umfasst bei 402 Bestimmen, ob Motorbetriebsbedingungen erfüllt sind, um die Entleerungsroutine zu aktivieren. Diese können zum Beispiel Betriebserfordernisse für stabile Verbrennungsbedingungen umfassen. Betriebserfordernisse für eine stabile Verbrennung können zum Beispiel umfassen, dass die Motorkühlmitteltemperatur über einem Schwellenwert liegt, die Spätzündung innerhalb eines Schwelenlwerts liegt, die VCT nicht mehr als ein Schwellenwert nach spät verstellt wird, die AGR-Höhe unter einem Schwellenwert liegt und die Kraftstoffqualität innerhalb eines vorbestimmten Niveaus liegt. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt werden, kann keine proaktive CAC-Entleerungsroutine durchgeführt werden, da die Verbrennungsstabilität beeinflusst werden könnte. Als Reaktion darauf, dass die Bedingungen nicht erfüllt werden, geht die Routine zu 408 über, wo mehrere Schritte durchgeführt werden, um ein Spülen von CAC-Kondensat ohne Durchführung einer proaktiven Entleerungsroutine zu aktivieren.
Als Beispiel kann die Motorsteuerung bei 410 Maßnahmen zur Reduzierung von Kondensatbildung am CAC, wie zum Beispiel durch Einstellen des CAC-Wirkungsgrads, ergreifen. Der CAC-Wirkungsgrad kann durch die Verwendung eines Kühlergrillklappensystems oder eines Kühlgebläses eingestellt (zum Beispiel verringert) werden. Zum Beispiel kann die Öffnung der Kühlergrillklappen verkleinert werden, um den externen Kühlluftstrom durch den CAC zu verringern und den CAC-Wirkungsgrad zu verringern.
In einem anderen Beispiel kann die Steuerung bei 412 eine oder mehrere Motorbetriebsparameter oder Aktuatoren einstellen, um die Motorverbrennungsstabilität zu verbessern oder zu verstärken. Zum Beispiel kann bei Kondensataufnahme ein verwendetes Spätzündungsausmaß reduziert oder begrenzt werden. Nach Verbesserung der Verbrennungsstabilität kann die Routine von 4 neu gestartet werden, so dass eine CAC-Entleerungsroutine durchgeführt werden kann, während die Verbrennungsstabilität innerhalb eines Schwellenwerts liegt.
In noch einem anderen Beispiel kann die Steuerung bei 414 warten, bis die Bedingungen für eine proaktive CAC-Entleerung (wie zuvor bei 402 dargelegt) erfüllt sind. Das heißt, die proaktive Kondensatentleerungsroutine kann so lange verzögert werden, bis die gewählten Motorbedingungen von 402 erfüllt sind. Alternativ, wenn die Entleerungsroutine aufgrund dessen, dass Luftstrombedingungen nicht erfüllt werden (das heißt der Luftstrom bei 406 nicht innerhalb eines Schwellbereichs liegt), nicht eingeleitet wurde, dann kann die Steuerung als Alternative warten und die CAC-Entleerungsroutine so lange verzögern, bis die Luftstrombedingungen erfüllt sind (das heißt, bis der Luftstrom innerhalb des Schwellbereichs liegt).
Die Steuerung kann eine der bei 408 gezeigten alternativen Optionen (410 - 414) zumindest basierend auf der Kondensatmenge innerhalb des CAC auswählen. Wenn sich zum Beispiel eine größere Menge (zum Beispiel mehr als eine Schwellenmenge) des Kondensats in dem CAC aufgebaut hat oder die Kondensatbildungsrate höher ist (zum Beispiel mehr als eine Schwellenrate beträgt), muss eine Entleerungsprozedur möglicherweise eher durchgeführt werden. In diesem Fall kann das System wählen, die Motorbetriebsbedingungen aktiv einzustellen, anstatt die Einleitung der Entleerungsroutine zu verzögern, bis die Bedingungen von alleine erfüllt werden. In einigen Beispielen kann die Routine mehrere der Optionen 410 - 414 einsetzen. Zum Beispiel kann die Steuerung bei 408 eine oder mehrere alternative Maßnahmen zur Reduzierung von Kondensatbildung ergreifen (wie zum Beispiel Kühlergrillklappeneinstellungen, die den CAC-Wirkungsgrad reduzieren und dadurch die Kondensatbildung am CAC reduzieren) zusammen mit der Einstellung von Motorbetriebsbedingungen zur Erhöhung der Verbrennungsstabilität.
Zu 402 zurückkehrend, bestimmt die Routine, wenn die Motorbedingungen zur Aktivierung einer Entleerungsroutine erfüllt sind, bei 404 die geeigneten Kondensatschwellwerte (T1) und Luftstromschwellwerte (T2 und T3). Wenn sich Kondensataufbau im CAC über einem ersten Schwellwert T1 befindet, kann das Erfordernis einer CAC-Entleerungsroutine angezeigt werden. Der erste (Kondensat-)Schwellwert T1 kann in Abhängigkeit von Fahrzeugbetriebsbedingungen, einschließlich beispielsweise einer Verbrennungsrate, einer Motortemperatur und eines Zündzeitpunkts, variieren. In einigen Situationen, wenn die Motorverbrennungsraten schneller sind, kann der Motor das Abblasen einer größeren Kondensatmenge vom CAC tolerieren. Deshalb kann der erste (Kondensat-)Schwellwert T1 auf einen höheren Wert eingestellt werden, wenn die Verbrennungsraten höher sind und/oder die Motortemperaturen höher sind. Wenn umgekehrt die Verbrennungsraten langsamer sind und/oder die Motortemperaturen niedriger sind, kann der erste (Kondensat-)Schwellenwert T1 auf einen niedrigeren Wert eingestellt werden. In anderen Beispielen kann der erste (Kondensat-)Schwellenwert T1 mit Zunahme der Spätzündung verringert werden. Somit kann der erste (Kondensat-)Schwellenwert T1 einen höheren Wert aufweisen, wenn der Zündzeitpunkt nicht nach spät verstellt ist, und einen geringeren Wert, wenn der Zündzeitpunkt nach spät verstellt ist. Durch Einstellung des Kondensatschwellwerts basierend auf dem Zündzeitpunkt, können Aussetzerereignisse bei Kondensatabblasen reduziert werden. In einem Beispiel kann die Kondensataufnahmerate als eine Funktion der Luftmassenrate der Haupt- (zum Beispiel dominante) Faktor sein, es sei denn die Schwellhöhe ist niedrig genug, dass keine Aufnahmerate einen Aussetzer verursacht. Ebenso kann der Zündzeitpunkt als eine Funktion der Aufnahmerate oder basierend auf Rückkopplung von einem Einlasssauerstoffsensor eingestellt werden.
Die Luftstromschwellenwerte T2 und T3 können bei 404 auch so eingestellt werden, dass sich der durch den CAC und in den Motoreinlass strömende Luftstrom innerhalb eines Bereichs eines Abblasluftstromausmaßes befindet. Das Abblasluftstromausmaß kann als die Luftstrommenge definiert werden, die zum Herausspülen einer bestimmten Kondensatmenge aus dem CAC während der Entleerungsprozedur erforderlich ist. Deshalb bestimmt die Routine bei 404 sowohl das Abblasluftstromausmaß in Abhängigkeit von der Kondensatmenge im CAC als auch die Luftstromschwellenwerte zur Aktivierung der Reinigung. Der Luftstromschwellenwert kann zum Beispiel so definiert werden, dass: I Luftstrom - T2| < T3. In dieser Gleichung kann T2 die Abblasluftstromhöhe sein, ist der Luftstrom der aktuelle Luftstrom, der durch den CAC und in den Einlasskrümmer strömt und ist T3 ein eingestellter Luftstromschwellenwert. Mit anderen Worten, eine Entleerungsroutine kann nur dann eingeleitet werden, wenn sich der Luftstrom durch den CAC um weniger als den eingestellten Luftstromschwellenwert T3 über oder unter der Abblasluftstromhöhe T2 befindet. Das heißt, der Luftstrom muss sich möglicherweise innerhalb eines durch den Schwellenwert T2 - T3 am unteren Ende und den Schwellenwert T2 + T3 am oberen Ende definierten Bereichs befinden. Auf diese Weise wird Luftstrom durch die Steuerung während eines Spülens so gesteuert, dass Kondensatabblasen gesteuert werden kann. Das Abblasen kann unter dem Schwellenwert null betragen, und ein Prozent der Luftmasse, wenn die Luftmasse über den Mindestschwellwert zunimmt. Dies gestattet eine langsame Durchführung des Abblasens und reduziert die Wahrscheinlichkeit von Motoraussetzern oder eine Beeinträchtigung der Motorleistung. Der Luftstromschwellenwert T3 kann so eingestellt werden, dass die Verbrennungsstabilität während der gesamten Entleerungsprozedur aufrechterhalten wird. Alternativ kann anstatt einer Gesamthöhe eine Schwellenaufnahmerate eingestellt werden. Die Aufnahmerate kann dann durch Steuern der Luftstromrate (zum Beispiel durch Beschneiden der Luftmassenrate, bis Kondensat gespült ist) gesteuert werden. Zum Aufrechterhalten von Verbrennungsstabilität müssen die Parameter, die zum Aufrechterhalten der Drehmomentanforderung während der gesamten Entleerungsprozedur geändert werden, möglicherweise innerhalb bestimmter Schwellenwerte bleiben. Diese Parameter können den Zündzeitpunkt, die Lichtmaschinenlast, die VCT und das AFR umfassen. Deshalb kann T3 so eingestellt werden dass diese Parameter nicht außerhalb ihrer Schwellenwerte für Verbrennungsstabilität erhöht oder verringert werden. Zum Beispiel kann der Schwellenwert T3 so eingestellt werden, dass Spätzündung nicht über eine Höhe erhöht wird, die zu Verbrennungsinstabilität führen kann.
Nach Bestimmung aller Kondensat- und Luftstromschwellenwerte verifiziert das Verfahren 400 bei 406, ob die aktuellen Kondensat- und Luftstromhöhen innerhalb dieser Schwellenwerte liegen. Zum Beispiel überprüft die Routine, ob die Kondensathöhe, wie in Verfahren 300 bestimmt, über dem Schwellenwert T1 liegt. Die Routine kann auch überprüfen, ob der Luftstrom innerhalb des Schwellenbereichs liegt, das heißt | Luftstrom - T2| < T3. Wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, geht die Routine zu 416 über, wo die CAC-Entleerungsroutine ausgelöst wird. Einzelheiten dieser Entleerungsroutine werden in 5 umrissen und unten weiter besprochen. Wenn die Bedingungen bei 406 jedoch nicht erfüllt werden, kehrt die Routine zu 408 zurück, wo eine oder mehrere Maßnahmen getroffen werden, wie oben besprochen. Zum Beispiel kann die Routine bei 414 Warten umfassen, bis sich Luftstrom innerhalb des angegebenen Schwellwerts befindet.
5 zeigt ein Verfahren 500 zur Durchführung einer proaktiven Entleerungsroutine des CAC. Das Verfahren 500 kann durch die Steuerung 12 gemäß darin gespeicherten Anweisungen ausgeführt werden. Das Verfahren 500 umfasst bei 502 Bestimmen der zum Abblasen des Kondensats im CAC erforderlichen Luftstromzunahme. Diese kann anhand der durch das Verfahren 300 berechneten Kondensatmenge im CAC und der entsprechenden Abblasluftstromhöhe (Schwellenwert T2, wie unter Bezugnahme auf 4 oben besprochen) bestimmt werden. Das Verfahren geht zu 504 über, um den für die bei 502 bestimmte Luftstromzunahme erforderlichen Drehmomentausgleich zu bestimmen. Somit ist hierbei ein Drehmomentausgleich erforderlich, da die Luftstromzunahme nicht auf eine Änderung der Pedalstellung oder eine Nachfrage einer erhöhten Drehmomentanforderung durch den Fahrzeugführer zurückzuführen ist, da die Luftstromzunahme zum Abblasen von Kondensat vom CAC in den Motor bestimmt ist. Mit Zunahme der Luftstromhöhe kann somit ein größerer Drehmomentausgleich erforderlich sein, um ein Aufrechterhalten des Gesamtmotordrehmoments zu ermöglichen. Bei 506 verstärkt die Steuerung den Luftstrom durch den CAC um das angegebene Ausmaß, während sie gleichzeitig einen oder mehrere Motoraktuatoren zum Aufrechterhalten des Motordrehmoments einstellt. Luftstrom durch den CAC kann durch Erhöhen der Luftmasse über eine Einlassdrosselklappe und Verzögern der Frühzündung zum Aufrechterhalten der Drehmomentabgabe verstärkt werden. In einem Beispiel wird durch Verstärken des Luftstroms über die Einlassdrosselklappe der Luftstrom zum Einlasskrümmer des Motors verstärkt. Somit kann durch Einstellen der Motoraktuatoren bei Verstärkung des Luftstroms ein Gesamtdrehmoment reduziert werden, so dass eine Istdrehmomentanforderung während des Kondensatspülungszyklus aufrechterhalten werden kann.
Das Einstellen der Motoraktuatoren zum Aufrechterhalten des Drehmoments kann Einstellen der Lichtmaschinenlast bei 508 umfassen. Zum Beispiel kann durch Erhöhen der an den Motor angelegten Lichtmaschinenlast das Drehmoment verringert werden, um den verstärkten Motorluftstrom auszugleichen. Eine an den Motor angelegte Lichtmaschinenlast kann durch Einstellen eines Lichtmaschinenspulenstroms erhöht werden. Das Einstellen der Aktuatoren kann auch Einstellen der Spätzündung bei 510 umfassen. In einem Beispiel kann die Erhöhung des Spätzündungsausmaßes (das heißt, die Zündung weiter weg von MBT nach spät verstellen) das Drehmoment verringern und dabei helfen, die erwünschte Drehmomentanforderung aufrechtzuerhalten. Als Alternative dazu kann bei 512 das Einstellen der Aktuatoren Einstellen der VCT umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann durch Nachspätverstellen der VCT das Drehmoment reduziert werden, wodurch die Zunahme des Motorluftstroms ausgeglichen wird. In noch einem anderen Beispiel kann das Einstellen der Aktuatoren Einstellen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) bei 514 umfassen. Insbesondere kann Kraftstoffabmagerung verwendet werden, um das AFR zu erhöhen, wodurch die Leistungsabgabe bei einer größeren Drosselklappenöffnung reduziert wird. In einem Beispiel kann somit die Erhöhung des AFR den in den Einlasskrümmer des Motors eintretenden verstärkten Luftstrom ausgleichen und dazu beitragen, das Drehmoment aufrechtzuerhalten.
Bei einigen Ausführungsformen kann eine Kombination der obigen Parameter dazu eingestellt werden, die Luftstromzunahme zu kompensieren und Drehmoment aufrechtzuerhalten. Bei anderen Ausführungsformen kann eine Prioritätshierarchie für diese Einstellungsparameter basierend auf ihrer Auswirkung auf die Verbrennungsstabilität eingesetzt werden. Zum Beispiel wird durch das Erhöhen der Lichtmaschinenlast die Verbrennungsinstabilität möglicherweise nicht in dem gleichen Ausmaß verstärkt wie es durch VCT- oder Zündeinstellungen der Fall wäre. Somit kann die Prioritätshierarchie bei 506 zunächst Einstellen der Lichtmaschinenlast und dann (wenn eine weitere Drehmomentreduzierung erforderlich ist) Fortsetzen mit der Einstellung des Zündzeitpunkts, der VCT und/oder des AFR umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Auslöser eingestellt werden, um zu dem nächsten Parameter in der Hierarchie überzugehen. Zum Beispiel kann anfangs die Lichtmaschinenlast dazu verwendet werden, das Drehmoment zu reduzieren, und wenn eine maximale Lichtmaschinenlast an den Motor angelegt worden ist, kann der Auslöser so eingestellt sein, dass die Restdrehmomentverringerung unter Verwendung von VCT-, Zündzeitpunkt- oder AFR-Einstellungen bewerkstelligt wird. Die Prioritätsfolge kann auch in Abhängigkeit von Motorbetriebsbedingungen und anderen Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Fahrzeugbetriebsmodus, ein Batterieladezustand usw., geändert werden. Beispielhafte Aktuatoreinstellungen, die während einer proaktiven Entleerungsroutine durchgeführt werden, werden hier unter Bezugnahme auf die 7 - 8 dargelegt.
Nach der Durchführung aller Einstellungen zur Aktivierung der CAC-Entleerungsroutine bei 506 überprüft das Verfahren 500 die Kondensathöhe in Bezug auf einen Schwellenwert T4 bei 516. Wenn die Kondensatmenge im CAC ausreichend gespült worden ist und weniger als T4 beträgt, endet der Entleerungszyklus bei 520, und alle Motoraktuatoren und -parameter werden auf ihre ursprünglichen Einstellungen zurückgeführt (oder auf korrigierte Einstellungen, die auf der aktuellen Drehmomentanforderung basieren). Diese Parameter können Luftstrom, Zündzeitpunkt, VCT, Drosselklappenstellung, AFR und Lichtmaschinenlast umfassen. Wenn die Kondensatmenge im CAC jedoch nicht unter dem Schwellenwert T4 liegt, wird bei 518 weiterhin Kondensat durch den Entleerungszyklus aus dem CAC gespült.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Entleerungsroutine, statt die Spülroutine auf der Kondensathöhe im CAC basierend zu enden, auf dem Ablauf einer Schwellendauer seit der Einleitung der Spülroutine basierend beendet werden. Zum Beispiel kann bei 506 ein Zeitglied gestartet werden, wenn die Spülroutine eingeleitet wird, und es kann bei 516 als Reaktion auf eine eingestellte Zeitdauer, die auf dem Zeitglied abgelaufen ist, ein Signal zum Beenden des Entleerungszyklus eingestellt werden. Die auf dem Zeitglied überwachte Schwellendauer (hier auch als die Zykluszeit bezeichnet) kann basierend auf den Motorbetriebsbedingungen und der Kondensatmenge im CAC eingestellt werden. Insbesondere kann in einem Beispiel als Reaktion auf eine größere Kondensatmenge im CAC eine längere Schwelldauer ablaufen gelassen werden.
Somit kann das Einleiten von Abwasser in den Motor bei Kondensatspülung (zum Beispiel Spülung während eines Tip-In oder Spülung während einer proaktiven Entleerungsroutine) aus einem CAC die Wahrscheinlichkeit von Aussetzerereignissen erhöhen. In einem Beispiel kann dem durch Einstellen des Zündzeitpunkts während der Kondensatspülung (des Entleerungszyklus) und/oder während der Kondensatspeicherung begegnet werden. Wie hier unter Bezugnahme auf 6 dargelegt, kann eine anfängliche Grenzlinienklopfgrenze basierend auf der Umgebungsfeuchtigkeit eingestellt werden. Die anfängliche Grenzlinieneinstellung kann auch ein anfängliches Ausmaß an Spätzündung von MBT umfassen. Kondensatstrom vom CAC (beim Speichern und Spülen) kann die Feuchtigkeit des Einlasskrümmers bezüglich der Umgebungsfeuchtigkeit ändern. Somit kann die Einlasskrümmerfeuchtigkeit und der CAC-Kondensatstromzustand dazu verwendet werden, diese anfänglichen Einstellungen zu modifizieren, um Motoraussetzerereignisse zu reduzieren und Drehmoment bei Kondensatspülung aufrechtzuerhalten.
Nunmehr auf 6 Bezug nehmend, wird ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Einstellen einer Grenzlinienklopfgrenze und des Zündzeitpunkts basierend auf Umgebungsfeuchtigkeit und der Kondensathöhe im CAC gezeigt. Das Verfahren 600 umfasst bei 602 Bestimmen der Motoreinlasskrümmerfeuchtigkeit. In einem Beispiel kann die Einlasskrümmerfeuchtigkeit anhand eines Motoreinlasskrümmersauerstoffsensors genau bestimmt werden. In einem anderen Beispiel kann Feuchtigkeit durch einen stromabwärtigen UEGO vor dem Katalysator während eines Schubabschaltungs(SAS-)Ereignisses bestimmt werden. Diese Vorrichtung ist möglicherweise jedoch nicht in der Lage, schnell genug anzusprechen, um bei Aufnahme des Kondensats Zündungseinstellungen vorzunehmen. In noch einem anderen Beispiel kann die Einlassfeuchtigkeit basierend auf Motorbetriebsbedingungen, der Kondensatspeicherungshöhe im CAC und dem Kondensatstrom (zum Beispiel der Menge, der Durchflussrate usw.) vom CAC (wie zuvor in Verfahren 300 bestimmt), geschätzt werden. Bei 604 wird die Einlasskrümmerfeuchtigkeit mit der Umgebungsfeuchtigkeit verglichen. Wenn bei 604 die Einlasskrümmerfeuchtigkeit größer ist als die Umgebungsfeuchtigkeit, verstellt die Routine die Grenzlinienklopfgrenze bei 606 nach früh. Insbesondere kann die Klopfgrenze nach früh verstellt werden, um die Klopfreduzierungswirkung der erhöhten Feuchtigkeit am Motor auszunutzen. Dann verstellt die Routine den Zündzeitpunkt nach früh zu MBT oder zur korrigierten Grenzlinienklopfgrenze bei Kondensatspülung (das heißt während der Verringerung der Kondensathöhe im CAC). Während eines Kondensatentleerungszyklus aufgrund von Tip-In, wenn Kondensat zum Motoreinlass gespült wird, kann die Einlasskrümmerfeuchtigkeit zum Beispiel größer als die Umgebungsfeuchtigkeit sein. Unter solchen Bedingungen kann der Zündzeitpunkt an der anfänglichen Grenzlinienklopfgrenzeneinstellung vorbei zu MBT oder zur neuen Grenzlinienklopfgrenze nach früh verstellt werden. Das Ausmaß der Frühzündung kann eingestellt werden, um das Motordrehmoment während des Kondensatentleerungszyklus aufrechtzuerhalten. Das Ausmaß der Frühzündung kann zum Beispiel auf der Pedalstellung, der Motordrehzahl und/oder der Drosselklappenstellung basieren. Darüber hinaus oder als Alternative dazu kann eine Rückkopplung im geschlossenen Regelkreis von der Kurbelwellenbeschleunigung verwendet werden, um basierend auf Grenzlinien-Rückkopplung vom Klopfsensor den Zündzeitpunkt nach früh zu verstellen, wenn Verbrennungsraten langsam sind, und die Frühzündung zu begrenzen.
Wenn bei 604 die Einlasskrümmerfeuchtigkeit nicht größer ist als die Umgebungsfeuchtigkeit, dann wird bei 610 bestimmt, ob die Einlasskrümmerfeuchtigkeit geringer ist als die Umgebungsfeuchtigkeit. Wenn ja, verstellt die Routine die Grenzlinienklopfgrenze bei 612 nach spät. Insbesondere kann die Klopfgrenze nach spät verstellt werden, um die Auswirkung einer Verringerung der Feuchtigkeit bei Motorklopfen auszugleichen. Dann verstellt die Routine den Zündzeitpunkt während der Kondensatspeicherung (das heißt, während der Vergrößerung der Kondensathöhe im CAC) nach spät auf die korrigierte Grenzlinienklopfgrenze. In Phasen zunehmender Kondensathöhe (-speicherung) am CAC kann der Zündzeitpunkt zum Beispiel von dem anfänglichen Ausmaß der Spätzündung zu einem größeren Spätzündungsendausmaß nach spät verstellt werden. Das Ausmaß der Spätzündung kann eingestellt werden, um Motordrehmoment bei Kondensatspeicherung aufrechtzuerhalten.
Wenn die Einlasskrümmerfeuchtigkeit bei 610 nicht unter der Umgebungsfeuchtigkeit liegt, dann kann bei 616 bestimmt werden, ob die Einlasskrümmerfeuchtigkeit der Umgebungsfeuchtigkeit im Wesentlichen entspricht. Somit kann bei stabilen Kondensathöhen am CAC, bei denen die Kondensathöhen weder zunehmen noch abnehmen, sondern im Wesentlichen gleich bleiben, die Einlasskrümmerfeuchtigkeit der Umgebungsfeuchtigkeit im Wesentlichen entsprechen. Wenn die Einlasskrümmerfeuchtigkeit der Umgebungsfeuchtigkeit im Wesentlichen entspricht, hält die Routine die anfängliche Grenzlinienklopfgrenze bei 618 aufrecht. Dann wird bei 620 der Zündzeitpunkt während der stabilen Kondensathöhen am CAC auf der Grenzlinienklopfgrenze gehalten. Nach Durchführung aller Einstellungen der Grenzlinienklopfgrenze und des Zündzeitpunkts endet die Routine.
7 zeigt ein graphisches Beispiel für eine proaktive CAC-Entleerungsroutine, die die zuvor in den 2 - 5 dargelegten Verfahren verwendet. Kurve 700 zeigt ein Beispiel für einen Motorluftstrom in Auftragung 702, einen Zündzeitpunkt in Auftragung 704, eine Drosselklappenöffnung in Auftragung 706, eine variable Nockensteuerung (VCT) in Auftragung 708, eine Ladeluftkühlerkondensathöhe (CAC CL) in Auftragung 710, eine Pedalstellung (PP) in Auftragung 712 und ein Motordrehmoment in Auftragung 714 als Funktion der Zeit (entlang der X-Achse). In diesem Beispiel wird der Luftstrom als Reaktion auf die CAC-Kondensathöhe verstärkt, wodurch eine Entleerungs- (Spül-)Prozedur eingeleitet wird, die das Einstellen des Zündzeitpunkts zum Aufrechterhalten des Drehmoments umfasst.
Vor t1 nimmt eine CAC-Kondensathöhe (CAC CL) zu (710) während PP (712), Drehmoment (714), VCT (708), Drosselklappenöffnung (706), Zündzeitpunkt (704) und Motorluftstrom (702) relativ konstant bleiben. Zum Zeitpunkt t1 beschleunigt das Fahrzeug als Reaktion auf ein Tip-In, wie durch eine Zunahme der Pedalstellung (712) angezeigt. Um der erhöhten Drehmomentanforderung zu entsprechen, nimmt infolgedessen die Drosselklappenöffnung zu (706), wodurch der Motorluftstrom (702) und das Drehmoment (714) erhöht werden. Zum Zeitpunkt t2 nimmt der Motorluftstrom (702) über den Schwellwert T2 zu, der der CAC-Abblasluftstromhöhe (das heißt einer Luftstromhöhe, über der CAC-Kondensat in den Motoreinlass abgeblasen werden kann,) entspricht. Somit beginnt bei t2 die CAC-Kondensathöhe (710) mit einer Rate R1 bis zum Zeitpunkt t3 abzunehmen, wenn der Motorluftstrom unter T2 abnimmt. Dieses erste Beispiel für das Kondensatabblasen während eines Tip-In (bei 716 gezeigt) verursacht keine Motoraussetzer, da die Kondensatmenge geringer ist (unter der Schwellhöhe T1 liegt). Somit kann die Schwellenhöhe T1 einer Kondensathöhe entsprechen, die einen proaktiven Entleerungszyklus auslöst. Als Reaktion auf diese erhöhte Feuchtigkeit kann der Zündzeitpunkt nach früh verstellt werden, wie von t2 bis t3 gezeigt.
Es liegt auf der Hand, dass bei einer alternativen Ausführungsform die Rate, mit der die Kondensathöhe abnimmt (R1), ein Faktor für Aussetzerregelung sein kann. Wenn die Gesamtkondensatmenge jedoch klein genug ist, kann die Abnahmerate kein Faktor bei der Aussetzerregelung sein. Somit kann zur Steuerung der Aufnahmerate die Änderungsrate des Luftstroms über Einstellungen der Drosselklappe verlangsamt werden. Dies kann jedoch dazu führen, dass der Fahrzeugfahrer eine echte und wahrgenommene Differenz bei der Leistung/Beschleunigung verspürt.
Nach dem Zeitpunkt t3 beginnt die CAC-Kondensathöhe mit zunehmender Zeit in Beispiel 700, bis zum Zeitpunkt t4, wenn sie die Schwellenhöhe T1 (710) erreicht, wieder zuzunehmen. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Motorluftstrom zwischen dem unteren Schwellenwert T5 und dem oberen Schwellwert T2, so dass 1 Luftstrom - T2| < T3 (702). In diesem Beispiel ist T3 die Differenz zwischen der Kondensatabblashöhe T2 und dem Luftstromschwellwert T5. Da der Motorluftstrom innerhalb des eingestellten Schwellenbereichs liegt (das heißt unter dem oberen Schwellenwert T2, aber über dem unteren Schwellenwert T5) und die Kondensathöhe im CAC über dem Schwellenwert T1 liegt, wird eine proaktive CAC-Entleerungsroutine ausgelöst. Demgemäß wird eine Drosselklappenöffnung bei t4 vergrößert (706), wodurch der Motorluftstrom über Schwellenwert T2 verstärkt wird (702). Zur gleichen Zeit erhöht die Steuerung das Spätzündungsausmaß um einen größeren Betrag ΔS1 (704), um die Drehmomentanforderung während der gesamten Entleerungsprozedur aufrechtzuerhalten (714). Die Kondensathöhe im CAC beginnt, mit einer Rate R2 langsam abzunehmen (710). Während dieser zweiten Kondensatspülung mit einer proaktiven Routine (bei 718 gezeigt) ist die Spülrate R2 kleiner als die Spülrate R1 (während des vorherigen Spülvorgangs bei 716), weil sich der Motorluftstrom auf einer geringeren Höhe befindet (L2 bei 718 vs. L1 bei 716). Der Motorluftstrom (702), der Zündzeitpunkt (704) und das Drehmoment (714) werden bis zum Zeitpunkt t5 stabil gehalten, wenn die Kondensathöhe im CAC auf die Schwellhöhe T4 abnimmt (710). Dies beendet die Entleerungsprozedur und führt alle Parameter auf ihre vorherigen oder aktuell angeforderten Einstellungen zurück.
Auf 7 Bezug nehmend, könnte die CAC-Entleerungsprozedur, die zum Zeitpunkt t4 (bei 718 gezeigt) ausgelöst wird, in Abhängigkeit von den Motorbetriebsbedingungen auf verschiedene Weise fortfahren. In dem gezeigten Beispiel wird Drehmomentausgleich durch Einstellen von nur einem einzigen Motorbetriebsparameter, insbesondere allein durch Erhöhen des Spätzündungsausmaßes (704), erreicht. Durch Nachspätverstellen des Zündzeitpunkts bleibt das Drehmoment trotz zunehmendem Luftstrom konstant. Somit ist sich der Fahrzeugführer keiner Änderung der Fahrzeugleistung bewusst, und das Fahrverhalten wird nicht beeinflusst. In anderen Beispielen kann Drehmomentausgleich jedoch durch Einstellen einer Kombination von verschiedenen Motoraktuatoren, wie zuvor bei 5 (bei 506) besprochen, durchgeführt werden. Diese Aktuatoren können Motorsteuerungen, wie zum Beispiel Lichtmaschinenlast, Zündzeitpunkt, VCT und AFR, einstellen. Insbesondere können mehrere dieser Parameter auf einmal eingestellt werden, um die Drehmomentanforderung während der Entleerungsroutine aufrechtzuerhalten. Ein Beispiel für solch eine Spülroutine wird in 8 gezeigt.
8 zeigt ein alternatives graphisches Beispiel 800 für die in den 2 - 5 dargestellten Verfahren. Kurve 800 zeigt wieder ein Beispiel für den Motorluftstrom in Auftragung 802, den Zündzeitpunkt in Auftragung 804, die Drosselklappenöffnung in Auftragung 806, die variable Nockenwellensteuerung (VCT) in Auftragung 808, die Ladeluftkühlerkondensathöhe (CAC CL) in Auftragung 810, die Pedalstellung (PP) in Auftragung 812 und das Motordrehmoment in Auftragung 814 als Funktion der Zeit. Der Motorluftstrom nimmt als Reaktion auf die CAC-Kondensathöhe zu, wodurch eine Entleerungsprozedur ausgelöst wird, die Einstellen des Zündzeitpunkts und der VCT zum Aufrechterhalten des Drehmoments umfasst.
Das graphische Beispiel 800 fährt auf die gleiche Weise wie das graphische Beispiel 700 bis zum Zeitpunkt t4 fort. Bei t4 erreicht die Kondensathöhe im CAC den Schwellwert T1 (810), und die Luftstromhöhe liegt zwischen T5 und T2 (802). Infolgedessen wird die CAC- Entleerungsprozedur eingeleitet. Die Drosselklappenöffnung wird bei t4 vergrößert (806), wodurch der Motorluftstrom über T2 zunimmt (802). Zur gleichen Zeit stellt die Steuerung eine Kombination aus Parametern dazu ein, um das Drehmoment während der gesamten Entleerungsprozedur aufrechtzuerhalten.
Im Gegensatz zu Beispiel 700, in dem nur der Zündzeitpunkt eingestellt wird, stellt die Steuerung in Beispiel 800 sowohl den Zündzeitpunkt als auch die VCT ein. Zum Zeitpunkt t4 wird ein Zündzeitpunkt um ein geringeres Ausmaß ΔS2 (das kleiner ist als die in Beispiel 700 angewandte Nachspätverstellung ΔS1) nach spät verstellt (804). Da VCT in Beispiel 800 auch nach spät verstellt wird (siehe Auftragung 808) kann hier der Zündzeitpunkt zu einem geringeren Grad nach spät verstellt werden. Das heißt, dass durch Verwendung gleichzeitiger VCT-Einstellungen ein während der Entleerungsroutine angewandtes Spätzündungsausmaß verringert werden kann. In noch anderen Beispielen kann eine Zunahme der Lichtmaschinenlast und/oder des AFR zusätzlich zu diesen Parametern oder in Kombination damit implementiert werden, um das Drehmoment aufrechtzuerhalten. Zum Zeitpunkt t5 endet die Entleerungsprozedur, und alle Parameter werden auf ihre vorherigen oder aktuell angeforderten Einstellungen zurückgeführt.
9 zeigt ein graphisches Beispiel für ein Verfahren 600 zum Einstellen einer Grenzlinienklopfgrenze und des Zündzeitpunkts basierend auf Umgebungsfeuchtigkeit und Kondensathöhe in einem CAC. Das beispielhafte Diagramm 900 stellt Einstellungen einer Grenzlinienklopfgrenze bei 904, des Zündzeitpunkts in Auftragung 902, Änderungen einer Motoreinlasskrümmerfeuchtigkeit in Auftragung 906 und die CAC-Kondensathöhe in Auftragung 910 dar.
Vor dem Zeitpunkt t1 kann das Kondensat am CAC gespeichert werden. Aufgrund des fortwährenden Entfernens von Wasser aus der Einlassluft in den Ladeluftkühler ist die Einlasskrümmerfeuchtigkeit (906) geringer als die Umgebungsfeuchtigkeit (908). Während dieser Zeit arbeitet der CAC in einem ersten Zustand, in dem die Kondensathöhe zunimmt (910), was auf das Speichern von Kondensat im CAC hindeutet. Als Reaktion darauf, dass die Einlasskrümmerfeuchtigkeit geringer als die Umgebungsfeuchtigkeit ist, kann die Grenzlinienklopfgrenze nach spät verstellt werden (904), um die verstärkte Klopfwirkung auszugleichen, die sich durch die geringere Einlasskrümmerfeuchtigkeit ergeben kann. Darüber hinaus wird während dieses ersten Zustands der Zündzeitpunkt von MBT zu der korrigierten Grenzlinienklopfgrenze nach spät verstellt.
Zum Zeitpunkt t1 kann die Höhe des am CAC gespeicherten Kondensats über einen Schwellenwert ansteigen. Als Reaktion auf ein Pedal-Tip-In (oder als Reaktion auf eine Änderung der Drosselklappenstellung oder eine Änderung der Luftmassenflussrate) kann CAC-Spülung durchgeführt werden. Aufgrund des fortwährenden Entfernens von Wasser aus dem Ladeluftkühler in den Motoreinlass nimmt die Einlasskrümmerfeuchtigkeit (906) über Umgebungsfeuchtigkeit zu (908). Die Einlasskrümmerfeuchtigkeit bleibt bis zum Zeitpunkt t2 höher als die Umgebungsfeuchtigkeit. Während dieser Zeit arbeitet der CAC in einem zweiten Zustand, in dem die Kondensathöhe aufgrund eines Spül-(CAC-Entleerungs-)Zyklus abnimmt (910). Als Reaktion darauf, dass die Einlasskrümmerfeuchtigkeit höher ist als die Umgebungsfeuchtigkeit, kann die Grenzlinienklopfgrenze nach früh verstellt werden (904), um die Klopfreduzierungswirkung, die sich durch die höhere Einlasskrümmerfeuchtigkeit ergeben kann, auszunutzen. Darüber hinaus verstellt die Steuerung als Reaktion auf die Kondensatspülung den Zündzeitpunkt zu MBT nach früh.
Nach dem Zeitpunkt t2 kann die Einlasskrümmerfeuchtigkeit (906) im Wesentlichen auf oder bei Umgebungsfeuchtigkeit (908) liegen. Demgemäß wird die Grenzlinienklopfgrenze zu MBT zurückgeführt (904). Hier kann der CAC in einem dritten Zustand nach dem Zeitpunkt t2 arbeiten, in dem sich die Kondensathöhe in einem stabilen Zustand befindet (910). Während dieses dritten Zustands hält die Steuerung den Zündzeitpunkt bei MBT (902).
Auf diese Weise können Grenzlinienklopfgrenzen und der Zündzeitpunkt während der Kondensatspeicherung am CAC nach spät verstellt werden, während Grenzlinienklopfgrenzen und der Zündzeitpunkt während Kondensatabgabe von einem CAC nach früh verstellt werden. Durch Einstellen der Grenzlinienklopfgrenze und des Zündzeitpunkts als Reaktion auf die Wasseraufnahme von einem CAC können Motoraussetzerereignisse und Drehmomentverlust, der aufgrund der Wasseraufnahme verursacht wird, reduziert werden.
Nunmehr auf die 10 und 11 Bezug nehmend, werden zwei graphische Beispiele für die Einstellung des Zündzeitpunkts als Reaktion auf das Spülen von Kondensat aus einem Ladeluftkühler für zwei verschiedene Fahrbedingungen gezeigt. In 10 wird Kondensat während eines proaktiven Entleerungszyklus aus einem CAC gespült. Dieser Entleerungszyklus wird als Reaktion auf eine Kondensathöhe in einem CAC eingeleitet, während die Pedalstellung unter einem Schwellwert (das heißt, nicht in einem Tip-In-Zustand) gehalten wird. Das Diagramm 1000 zeigt die Pedalstellung (PP) in Auftragung 1002, den Luftstrom zum Einlasskrümmer (Luftstrom) in Auftragung 1004, die Kondensatspülung in Auftragung 1006 und den Zündzeitpunkt (Zündung) in Auftragung 1008.
Vor t1 kann zum Beispiel keine Kondensatspülung durchgeführt werden, da die Kondensathöhe am CAC unter einer Schwellenmenge liegt. Zum Zeitpunkt t1 wird als Reaktion darauf, dass die Kondensathöhe über den Schwellenwert zunimmt, eine Kondensatspülungsroutine eingeleitet. Insbesondere wird eine proaktive Entleerungsroutine eingeleitet. Demgemäß wird zum Spülen des Kondensats ein Luftstrom zum Einlasskrümmer verstärkt (zum Beispiel über eine Abblasluftstromhöhe), wie bei Auftragung 1004 gezeigt. Hierbei reagiert die Luftstromzunahme auf die Kondensathöhe in dem CAC. Das heißt, der Luftstrom wird verstärkt, obgleich eine Pedalstellung unter einem Schwellenwert (1002) bleibt und keine Anforderung nach einem erhöhten Drehmoment vom Fahrzeugführer empfangen wird. Die Verstärkung des Luftstroms aktiviert das Spülen des Kondensats aus dem CAC (1006). Da Kondensatspülung durch ein gesteuertes Verfahren (Verfahren 400) basierend auf der Kondensathöhe und den Luftstromschwellenwerten ausgelöst wird, wird eine geringere Kondensatmenge pro Motorzyklus gespült, und ferner wird das Spülen für eine längere Dauer durchgeführt. Als Reaktion auf die verlängerte Kondensatspülung mit einer geringeren Spülrate (das heißt einer geringeren Spülmenge pro Zyklus) wird der Zündzeitpunkt von MBT nach spät verstellt (1008). Hierbei wird die Spätzündung dazu verwendet, das Motordrehmoment konstant zu halten. Zum Zeitpunkt t2 endet der Kondensatentleerungszyklus aufgrund dessen, dass die Kondensathöhe unter einen Schwellenwert zurückkehrt. Demgemäß wird bei t2 Luftstrom reduziert und zu den ursprünglichen Einstellungen (1004) zurückgeführt, wodurch die Kondensatspülung (1006) endet. Der Zündzeitpunkt wird auch zu MBT (1008) zurückgeführt.
Unter Bezugnahme auf 11 wird Kondensat während eines Tip-In aus einem CAC gespült, was durch eine Zunahme der Pedalstellung dargestellt wird. Kondensat wird als Reaktion auf eine durch einen Tip-In verursachte Verstärkung des Luftstroms zum Einlasskrümmer aus dem CAC gespült. Diagramm 1100 zeigt die Pedalstellung in Auftragung 1102, den Luftstrom zum Einlasskrümmer (Luftstrom) in Auftragung 1104, die Kondensatspülung in Auftragung 1106 und den Zündzeitpunkt (Zündung) in Auftragung 1108.
Vor t1 kann keine Kondensatspülung durchgeführt werden, zum Beispiel ist die Kondensathöhe am CAC geringer als eine Schwellenmenge. Zum Zeitpunkt t1 nimmt Luftstrom zum Einlasskrümmer als Reaktion darauf, dass die Pedalstellung einen Schwellenwert übersteigt, was ein Tip-In anzeigt (1102) über eine Abblasluftstromhöhe (1104) zu. Die Verstärkung des Luftstroms spült dann das Kondensat aus dem CAC (1106). Da Kondensatspülung durch einen Tip-In ausgelöst wird, wird eine größere Kondensatmenge pro Zyklus über eine kürzere Dauer gespült. Als Reaktion auf die beschleunigte Kondensatspülung mit einer höheren Spülrate (das heißt eine höhere Spülmenge pro Zyklus) wird der Zündzeitpunkt zu MBT nach früh verstellt (1108). Hierbei wird die Frühzündung dazu verwendet, die Wahrscheinlichkeit von Aussetzern und einer Zunahme des Motordrehmoments zu reduzieren. Zum Zeitpunkt t2 verringert sich die Pedalstellung (1102) und endet den Tip-in. Als Alternative dazu kann der Tip-In als Reaktion auf eine Änderung der Drosselklappenstellung oder einer Änderung des Luftmassenflusses geändert werden. Der Luftstrom wird zu einer ursprünglichen, geringeren Höhe zurückgeführt, wodurch die Kondensatspülung (1106) verringert wird. Der Zündzeitpunkt wird auch auf sein vorheriges Ausmaß der Spätzündung (1108) zurückgestellt.
Auf diese Weise kann Kondensat aus einem CAC in einen Einlasskrümmer gespült werden, während der Zündzeitpunkt basierend auf der pro Zyklus gespülten Kondensatmenge eingestellt wird. Die pro Zyklus gespülte Kondensatmenge kann auf Umgebungsbedingungen und Motorbetriebsbedingungen, einschließlich Umgebungstemperatur, Umgebungsfeuchtigkeit, Einlassluft-AGR-Gehalt, Luftmasse und CAC-Auslasstemperatur, basieren. Die pro Zyklus gespülte Kondensatmenge kann ferner auf der Pedalstellung basieren. Zum Beispiel kann die pro Zyklus gespülte Kondensatmenge zunehmen, wenn eine Pedalstellung eine Schwellstellung (zum Beispiel während eines Tip-In) übersteigt und eine Luftmassenrate zunimmt. Somit kann die pro Zyklus gespülte Kondensatrate auf der Luftmassenrate basieren. Der Zündzeitpunkt kann basierend auf der Art der Spülung nach früh oder nach spät verstellt werden, zum Beispiel darauf basierend, ob die Spülung während eines Tip-In erfolgt im Gegensatz zu einer proaktiven Entleerung. In dem Tip-In-Beispiel, wenn die pro Zyklus gespülte Kondensatmenge größer (zum Beispiel größer als ein Schwellenwert) ist, kann der Zündzeitpunkt nach früh verstellt werden. Das Ausmaß der Frühzündung kann auf einer Pedalstellung (zum Beispiel dem Tip-In-Grad) und einer Fahrzeugführer-Drehmomentanforderung basieren. Als anderes Beispiel kann das Frühzündungsausmaß basierend auf der geschätzten Kondensataufnahmerate oder der gemessenen Kondensataufnahmerate (wie zum Beispiel basierend auf einem Einlasssauerstoffsensor bestimmt) von einem Basiswert geändert werden. Hierbei kann die Rückkopplung von dem Einlasssauerstoffsensor eine Schätzung der Wassermenge im Einlass liefern. Als anderes Beispiel basiert das Ausmaß der Frühzündung oder Spätzündung auf einer Änderungsrate des Luftmassenflusses (zum Beispiel des Luftstroms). Zum Beispiel kann ein größeres Ausmaß an Spätzündung angewandt werden, wenn die Änderungsrate des Luftmassenflusses unter einem Schwellenwert liegt, und ein größeres Ausmaß an Frühzündung kann angewandt werden, wenn die Änderungsrate des Luftmassenflusses über einem Schwellenwert liegt. Somit beeinflusst die Änderungsrate des Luftmassenflusses die Rate des vom CAC in den Motor aufgenommenen Wassers. In einem anderen Beispiel, wie zum Beispiel während einer proaktiven CAC-Entleerung, bei der die pro Zyklus gespülte Kondensatmenge geringer ist (zum Beispiel unter dem Schwellwert liegt), kann der Zündzeitpunkt nach spät verstellt werden, um das Motordrehmoment konstant zu halten, während der Luftstrom verstärkt wird.
Es versteht sich, dass in den Beispielen der 10 - 11 die Pedalstellung als ein Indikator für eine vorübergehende Beschleunigung verwendet wird. Somit kann bei elektronischen Drosselklappensystemen die Pedalstellung eine Anzeige dafür liefern, dass der Fahrer ein erhöhtes/verringertes Drehmoment anfordert. Nach Ermittlung mit Dingen, wie zum Beispiel Traktionsregelung und dergleichen, kann die Steuerung jedoch möglicherweise nicht zwangsweise zusätzlichen Luftstrom/zusätzliches Drehmoment liefern. Somit kann bei einigen Ausführungsformen anstelle der Pedalstellung oder zusätzlich dazu eine Iständerungsrate des Luftstroms oder eine Istdrosselklappenänderung (oder andere Vorrichtungen, die den Luftstrom ändern, wie zum Beispiel VCT) verwendet werden, um zu bestimmen, ob sich die Luftmassenflussrate tatsächlich ändert, und demgemäß die Kondensatmitführungsrate in der von dem Motor aufzunehmenden Luft zu bestimmen.
Wie oben beschrieben, kann Kondensat durch Verstärken des Luftstroms zum Motoreinlasskrümmer aus einem CAC gespült werden. Luftstrom kann als Reaktion auf ein vom Fahrer eingeleitetes Tip-In oder einen periodischen proaktiven Kondensatentleerungszyklen auf eine Kondensatabblashöhe verstärkt werden. Während der Kondensatspülung müssen möglicherweise Motoraktuatoren eingestellt werden, um die Drehmomentanforderung aufrechtzuerhalten. Die Motoraktuatoreinstellungen können Einstellen des Zündzeitpunkts, der VCT, der Lichtmaschinenlast und des AFR-Verhältnisses umfassen. Durch Einstellung der Motoraktuatoren zum Aufrechterhalten der Drehmomentanforderung wird eine Verstärkung des Luftstroms zum Spülen des CAC möglicherweise vom Fahrzeugführer nicht bemerkt. Zündzeitpunkteinstellungen können auch auf der Kondensathöhe im CAC, Einlasskrümmerfeuchtigkeit, Umgebungsfeuchtigkeit und Kondensatstrom vom CAC basieren. Insbesondere kann das Frühzündungsausmaß verstärkt werden, wenn ein CAC während eines Tip-In gespült wird, um die höhere Feuchtigkeit, die eine Verbrennungsrate verlangsamen kann, auszugleichen und die Gefahr von Klopfen zu vermindern. Durch Verstärken des Frühzündungsausmaßes wird die Verbrennungsstabilität verbessert und die Gefahr von Aussetzern reduziert. Berechnungen der Kondensatmenge im CAC können auch zur Bestimmung, wann ein Entleerungszyklus erforderlich ist, verwendet werden. Wenn allen Motorbetriebsbedingungen und Motorluftstromschwellwerten entsprochen wird, kann ein Entleerungszyklus ausgelöst werden. Auf diese Weise kann die Durchführung periodischer Kondensatentleerungszyklus dazu beitragen, eine Aufnahme großer Kondensatmengen auf einmal und Motoraussetzer zu verhindern. Durch Verwendung von Verfahren zur Einstellung des Zündzeitpunkts während Perioden der Kondensatspeicherung und -spülung, können Motoraussetzer reduziert werden.
Für einen Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass die hier beschriebenen Routinen eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von CAC-Entleerungsprozeduren unter Verwendung verschiedener Motoraktuatorsteuerungen darstellen können. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Steuerabfolge nicht zwangsweise erforderlich, um die hier beschriebenen Ziele, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Obgleich dies nicht explizit dargestellt wird, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine(r) oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden kann.

Claims

Verfahren für einen aufgeladenen Motor, umfassend: Spülen von Kondensat aus einem Ladeluftkühler zu einem Einlasskrümmer, Einstellen des Zündzeitpunkts basierend auf einer gespülten Kondensatmenge, und, wenn eine pro Zyklus gespülte Kondensatmenge größer als ein Schwellenwert ist, Nachfrühverstellen des Zündzeitpunkts, und wenn eine pro Zyklus gespülte Kondensatmenge geringer als der Schwellenwert ist, Nachspätverstellen des Zündzeitpunkts.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Frühzündungsausmaß während des Nachfrühverstellens des Zündzeitpunkts auf einer Änderungsrate des Luftmassenflusses während des Spülens basiert, und wobei ein Spätzündungsausmaß während des Nachspätverstellens des Zündzeitpunkts auf der Änderungsrate des Luftmassenflusses während des Spülens basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein höheres Spätzündungsausmaß angewandt wird, wenn die Änderungsrate des Luftmassenflusses unter einem Schwellenwert liegt, und wobei ein höheres Frühzündungsausmaß angewandt wird, wenn die Änderungsrate des Luftmassenflusses über einem Schwellenwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die pro Zyklus gespülte Kondensatmenge auf der Umgebungstemperatur, der Umgebungsfeuchtigkeit, dem Einlassluft-AGR-Gehalt, des Luftmassenflusses sowie einer Ladeluftkühlerauslasstemperatur basiert.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die pro Zyklus gespülte Kondensatmenge ferner auf einer Luftmassenflussrate zum Zeitpunkt des Spülens basiert.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die pro Zyklus gespülte Kondensatmenge mit zunehmender Luftmassenflussrate erhöht wird.
Verfahren für einen aufgeladenen Motor, umfassend: während einer ersten Bedingung Spülen von Kondensat aus einem Ladeluftkühler zu einem Einlasskrümmer bei von MBT (MBT: maximum brake torque - maximales Nutzmoment) nach früh verstelltem Zündzeitpunkt; und während einer zweiten Bedingung, Spülen von Kondensat aus dem Ladeluftkühler zu dem Einlasskrümmer bei von MBT nach spät verstelltem Zündzeitpunkt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die erste Bedingung ein Tip-In umfasst und wobei die zweite Bedingung kein Tip-In umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend, während der ersten Bedingung Begrenzen eines automatisch als Reaktion auf Tip-In-Klopfen angewandten Spätzündungsausmaßes basierend auf einer Kondensatmenge im Ladeluftkühler.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei während der ersten Bedingung ein Luftstrom zum Einlasskrümmer als Reaktion darauf, dass eine Pedalstellung einen Schwellenwert übersteigt, verstärkt wird, und wobei während der zweiten Bedingung ein Luftstrom zum Einlasskrümmer als Reaktion auf eine Kondensathöhe im Ladeluftkühler, und während sich die Pedalstellung unter dem Schwellenwert befindet, verstärkt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei während der ersten Bedingung das Spülen Spülen einer ersten, größeren Kondensatmenge pro Zyklus umfasst, und wobei während der zweiten Bedingung das Spülen Spülen einer zweiten, geringeren Kondensatmenge pro Zyklus umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei während der ersten Bedingung das Spülen für eine erste, kürzere Dauer hat, und wobei während der zweiten Bedingung das Spülen für eine zweite, längere Dauer hat.
Verfahren für einen aufgeladenen Motor, umfassend: Spülen von Kondensat aus einem Ladeluftkühler zu einem Einlasskrümmer durch Verstärken des Luftstroms zum Einlasskrümmer; und Einstellen eines Zündzeitpunkts während des Spülens basierend auf einer Pedalstellung.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Einstellen eines Zündzeitpunkts, das auf der Pedalstellung basiert, Nachfrühverstellen des Zündzeitpunkts zu MBT (MBT: maximum brake torque - maximales Nutzmoment), wenn die Pedalstellung während des Spülens über einer Schwellenstellung liegt, und Nachspätverstellen des Zündzeitpunkts von MBT, wenn die Pedalstellung während des Spülens unter einer Schwellenstellung liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Einstellen des Zündzeitpunkts, das auf der Pedalstellung basiert, Nachspätverstellen des Zündzeitpunkts von MBT während des Spülens und Einstellen eines Spätzündungsausmaßes basierend auf der Pedalstellung während des Spülens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Einstellen des Spätzündungsausmaßes Anwenden eines geringeren Spätzündungsausmaßes während des Spülens, wenn die Pedalstellung über einer Schwellenstellung liegt, und Anwenden eines größeren Spätzündungsausmaßes während des Spülens, wenn die Pedalstellung unter der Schwellenstellung liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Einstellen, wenn die Pedalstellung während des Spülens über einem Schwellwert liegt, Begrenzen eines Spätzündungsausmaßes basierend auf einer im Ladeluftkühler gespeicherten Kondensatmenge, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend Einstellen einer variablen Nockenwellensteuerung während des Spülens basierend auf der Pedalstellung und ferner basierend auf einer pro Motorzyklus gespülten Kondensatmenge.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend Einstellen des Betriebs eines Kühlgebläses während des Spülens basierend auf der Pedalstellung und ferner basierend auf einer pro Motorzyklus gespülten Kondensatmenge.