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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Motorsteuersysteme und -verfahren, die Feuchtigkeitssensoren umfassen.
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HINTERGRUND
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Luft wird durch einen Einlasskrümmer in einen Motor eingelassen. Ein Drosselventil steuert eine Luftströmung in den Motor. Die Luft vermischt sich mit Kraftstoff aus einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern des Motors verbrannt. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs kann beispielsweise durch eine Einspritzung des Kraftstoffs oder durch einen Zündfunken ausgelöst werden, der durch eine Zündkerze geliefert wird.
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Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs erzeugt ein Drehmoment und Abgas. Das Drehmoment wird während der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs mittels. einer Wärmefreigabe und einer Ausdehnung erzeugt. Der Motor überträgt das Drehmoment mittels einer Kurbelwelle auf ein Getriebe, und das Getriebe überträgt das Drehmoment mittels eines Endantriebs auf ein oder mehrere Räder. Das Abgas wird aus den Zylindern in ein Abgassystem ausgestoßen.
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Ein Motorsteuermodul (ECM) steuert die Drehmomentausgabe des Motors. Das ECM kann die Drehmomentausgabe des Motors basierend auf Fahrereingaben und/oder anderen geeigneten Eingaben steuern. Die Fahrereingaben können beispielsweise eine Gaspedalposition, eine Bremspedalposition und/oder eine oder mehrere andere geeignete Fahrereingaben umfassen.
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In der
US 6 817 197 B1 sind Systeme und Verfahren für ein Fahrzeug beschrieben, bei welchen eine spezifische Luftfeuchtigkeit basierend auf einer relativen Luftfeuchtigkeit ermittelt wird und zumindest ein Betriebsparameter eines Motors basierend auf der spezifischen Luftfeuchtigkeit gesteuert wird.
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Die
US 6 581 447 B1 beschreibt einen Sensor und Verfahren zur genauen Ermittlung einer von einem Verbrennungsmotor angesaugten Luftmenge unter Berücksichtigung der Luftfeuchtigkeit.
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In der
US 2010/0 332 075 A1 sind Systeme und Verfahren beschrieben, welche die Luftfeuchtigkeit in einem Einlasssystem und in einem Abgasrückführungssystem eines Motors ermitteln und eine Kondensation in diesen anhand der ermittelten Luftfeuchtigkeit detektieren.
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Ferner beschreibt die
US 2011/0 315 114 A1 ein Steuersystem und ein Verfahren für einen Motor, bei welchen eine Luftdichte in einem Einleitungssystem des Motors anhand der Lufttemperatur, des Luftdrucks und der relativen Luftfeuchtigkeit ermittelt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein System für ein Fahrzeug umfasst ein Feuchtigkeitsermittlungsmodul, ein Modul für eine spezifische Feuchtigkeit und ein Parametersteuermodul. Das Feuchtigkeitsermittlungsmodul ermittelt eine erste spezifische Feuchtigkeit von Luft basierend auf einer relativen Feuchtigkeit der Luft, die durch einen Feuchtigkeitssensor in einem Einlasssystem des Fahrzeugs gemessen wird. Das Modul für die spezifische Feuchtigkeit setzt eine zweite spezifische Feuchtigkeit der Luft in Ansprechen auf einen Vergleich einer Luftmassenströmungsrate (MAF) in einen Motor und einer vorbestimmten Strömungsrate gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit oder gleich einer vorbestimmten spezifischen Feuchtigkeit der Luft. Das Parametersteuermodul steuert zumindest einen Betriebsparameter eines Motors basierend auf der zweiten spezifischen Feuchtigkeit.
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Ein Verfahren für ein Fahrzeug umfasst: dass eine erste spezifische Feuchtigkeit von Luft basierend auf einer relativen Feuchtigkeit der Luft ermittelt wird, die durch einen Feuchtigkeitssensor in einem Einlasssystem des Fahrzeugs gemessen wird; dass eine zweite spezifische Feuchtigkeit der Luft in Ansprechen auf einen Vergleich einer Luftmassenströmungsrate (MAF) in einen Motor und einer vorbestimmten Strömungsrate gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit oder gleich einer vorbestimmten spezifischen Feuchtigkeit gesetzt wird; und dass zumindest ein Betriebsparameter eines Motors basierend auf der zweiten spezifischen Feuchtigkeit gesteuert wird.
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Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachstehend vorgesehenen ausführlichen Beschreibung offensichtlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
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1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
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2 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Feuchtigkeitsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
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3 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zum Ermitteln einer spezifischen Feuchtigkeit zur Verwendung beim Steuern eines oder mehrerer Motorbetriebsparameter darstellt;
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4 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zum Speichern einer spezifischen Feuchtigkeit zur Verwendung nach einem Motorstart darstellt; und
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5 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zum Ermitteln einer spezifischen Feuchtigkeit nach einem Motorstart darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Ein Feuchtigkeitssensor misst eine relative Feuchtigkeit von Luft in einem Einlasssystem eines Motors. Ein Motorsteuermodul (ECM) ermittelt eine spezifische Feuchtigkeit der Luft basierend auf der relativen Feuchtigkeit. Das ECM steuert selektiv einen oder mehrere Motorbetriebsparameter basierend auf der spezifischen Feuchtigkeit der Luft.
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Unter bestimmten Umständen kann jedoch Wasserdampf, der durch den Motor erzeugt wird, durch den Feuchtigkeitssensor gemessen werden. Beispielsweise kann Wasserdampf, der durch den Motor erzeugt wird, durch den Feuchtigkeitssensor gemessen werden: (i) wenn eine Luftströmung in den Motor gering ist; und/oder (ii) während einer vorbestimmten Zeitdauer nach einer Abschaltung des Motors. Die spezifische Feuchtigkeit kann daher aufgrund des Wasserdampfs, der durch den Motor erzeugt wird, ungenau sein, und das ECM kann aufgrund der Ungenauigkeit der spezifischen Feuchtigkeit einen oder mehrere Motorbetriebsparameter nicht korrekt einstellen.
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Diesem Problem wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 begegnet. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In den Fällen, in denen der Wasserdampf, der durch den Motor erzeugt wird, durch den Feuchtigkeitssensor gemessen werden kann, setzt das ECM die spezifische Feuchtigkeit gleich einem vorbestimmten Wert der spezifischen Feuchtigkeit, der ermittelt wurde, bevor der durch den Motor erzeugte Wasserdampf durch den Feuchtigkeitssensor gemessen wurde. Wenn beispielsweise die Luftströmung in dem Motor gering ist, setzt das ECM die spezifische Feuchtigkeit selektiv gleich einer spezifischen Feuchtigkeit, die ermittelt wurde, bevor der durch den Motor erzeugte Wasserdampf durch den Feuchtigkeitssensor gemessen wurde. Zusätzlich oder alternativ setzt das ECM dann, wenn der Motor gestartet wird, nachdem er für eine kürzere als die vorbestimmte Zeitdauer abgeschaltet war, die spezifische Feuchtigkeit gleich einer spezifischen Feuchtigkeit, die vor oder bei der Abschaltung des Motors ermittelt wurde.
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Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 100 dargestellt. Das Motorsystem 100 umfasst einen Motor 102, der ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Obgleich der Motor 102 als ein Motor mit Funkenzündung und Direkteinspritzung (SIDI-Motor) diskutiert wird, kann der Motor 102 einen anderen geeigneten Typ eines Motors umfassen, einschließlich Motoren mit Kompressionszündung. Ein oder mehrere Elektromotoren und/oder Motor-Generatoreinheiten (MGUs) können mit dem Motor 102 verwendet werden.
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Luft wird mittels eines Einlasssystems in den Motor eingelassen. Das Einlasssystem kann einen Einlasskrümmer 106 und ein Drosselventil 108 umfassen. Die Luft wird durch ein Drosselventil 108 in den Einlasskrümmer 106 eingelassen. Das Drosselventil 108 variiert die Luftströmung in den Einlasskrümmer 106. Lediglich beispielhaft kann das Drosselventil 108 ein Schmetterlingsventil mit einem rotierbaren Blatt umfassen. Ein Motosteuermodul (ECM) 110 steuert ein Drossel-Aktuatormodul 112 (z. B. einen elektronischen Drosselcontroller oder ETC), und das Drossel-Aktuatormodul 112 steuert das Öffnen des Drosselventils 108.
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Die Luft aus dem Einlasskrümmer 106 wird in Zylinder des Motors 102 eingelassen. Obgleich der Motor 102 mehr als einen Zylinder aufweisen kann, ist lediglich ein einzelner repräsentativer Zylinder 114 gezeigt. Die Luft aus dem Einlasskrümmer 106 wird über ein oder mehrere Einlassventile, wie beispielsweise ein Einlassventil 118, in den Zylinder 114 eingelassen.
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Das ECM 110 steuert ein Kraftstoff-Aktuatormodul 120, und das Kraftstoff-Aktuatormodul 120 steuert das Öffnen einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 121. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 121 spritzt Kraftstoff in den Zylinder 114 ein. Es kann eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für jeden Zylinder des Motors 102 vorgesehen sein. Der Kraftstoff wird durch eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe und eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) an die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen geliefert. Die Niederdruck-Kraftstoffpumpe saugt Kraftstoff aus einem Kraftstofftank an und liefert den Kraftstoff bei niedrigen Drücken an die Hochdruck-Kraftstoffpumpe. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe setzt den Kraftstoff beispielsweise für eine Einspritzung in die Zylinder des Motors 102 selektiv weiter unter Druck.
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Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 114. Ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 114 komprimiert das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Basierend auf einem Signal von dem ECM 110 aktiviert ein Zündfunken-Aktuatormodul 122 eine Zündkerze 124 in dem Zylinder 114. Der Zündfunken, der durch die Zündkerze 124 erzeugt wird, zündet das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu der Zeit spezifiziert werden, zu der sich der Kolben an seiner obersten Position befindet und die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird. Eine Zündkerze kann für jeden Zylinder des Motors 102 vorgesehen sein.
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Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs treibt den Kolben abwärts, und der Kolben treibt die Drehung einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) an. Nachdem er eine unterste Position erreicht hat, die als unterer Totpunkt (BDC) bezeichnet wird, beginnt der Kolben, sich wieder aufwärts zu bewegen, und er stößt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein oder mehrere Auslassventile aus, wie beispielsweise durch ein Auslassventil 126. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden mittels eines Auslasssystems 127 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
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Ein Verbrennungsereignis kann aus der Sicht des Zylinders 114 zwei Umdrehungen der Kurbelwelle umfassen (d. h. 720° der Kurbelwellendrehung). Ein Verbrennungsereignis für den Zylinder 114 kann vier Phasen umfassen: eine Einlassphase; eine Kompressionsphase; eine Expansionsphase; und eine Auslassphase.
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Während der Einlassphase wird lediglich beispielhaft der Kolben in Richtung der BDC-Position abgesenkt, und es wird Luft in den Zylinder 114 eingelassen. Der Kolben wird während der Kompressionsphase in Richtung der TDC-Position angehoben, und er komprimiert die Inhalte des Zylinders 114. Kraftstoff kann während der Kompressionsphase in den Zylinder 114 eingespritzt werden. Die Kraftstoffeinspritzung kann ebenso während der Expansionsphase auftreten. Die Verbrennung treibt den Kolben während der Expansionsphase in Richtung der BDC-Position. Der Kolben wird während der Auslassphase in Richtung der TDC-Position angehoben, um das resultierende Abgas aus dem Zylinder 114 auszustoßen. Ein Motorzyklus kann sich auf die Zeitdauer beziehen, die damit verbunden ist, dass jeder der Zylinder ein Verbrennungsereignis durchläuft.
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Das Einlassventil 118 kann durch eine Einlassnockenwelle 128 gesteuert werden, während das Auslassventil 126 durch eine Auslassnockenwelle 130 gesteuert werden kann. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen mehrere Einlassventile pro Zylinder und/oder Einlassventile mehrerer Reihen von Zylindern steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen mehrere Auslassventile pro Zylinder und/oder Auslassventile für mehrere Reihen von Zylindern steuern.
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Die Zeit, zu der das Einlassventil 118 geöffnet wird, kann durch einen Einlass-Nockenphasensteller 132 bezogen auf die TDC-Position variiert werden. Die Zeit, zu der das Auslassventil 126 geöffnet wird, kann durch einen Auslass-Nockenphasensteller 134 bezogen auf die TDC-Position variiert werden. Ein Phasensteller-Aktuatormodul 138 kann den Einlass-Nockenphasensteller 132 und den Auslass-Nockenphasensteller 134 basierend auf Signalen von dem ECM 110 steuern.
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Ein Kurbelwellen-Positionssensor 142 steuert die Drehung der Kurbelwelle und erzeugt ein Kurbelwellen-Positionssignal basierend auf der Drehung der Kurbelwelle. Lediglich beispielhaft kann der Kurbelwellen-Positionssensor 142 einen Sensor mit variabler Reluktanz (VR-Sensor) oder einen anderen geeigneten Typ eines Kurbelwellen-Positionssensors umfassen. Eine Position der Kurbelwelle, eine Motordrehzahl (z. B. eine Drehzahl der Kurbelwelle), eine Motorbeschleunigung (z. B. eine Beschleunigung der Kurbelwelle) und/oder andere Parameter können basierend auf dem Kurbelwellen-Positionssignal ermittelt werden.
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Ein Luftmassen-Strömungsratensensor (MAF-Sensor) 146 misst eine Massenströmungsrate von Luft in den Motor 102 und erzeugt ein MAF-Signal basierend auf der Massenströmungsrate der Luft in den Motor 102. Ein Feuchtigkeitssensor 150 misst eine relative Feuchtigkeit von Luft und erzeugt ein Feuchtigkeitssignal basierend auf der relativen Feuchtigkeit. Der Feuchtigkeitssensor 150 kann beispielsweise zwischen einem Luftfilter (nicht gezeigt) und dem Drosselventil 108 implementiert werden. Obgleich der Feuchtigkeitssensor 150 derart gezeigt ist, dass der mit dem MAF-Sensor 146 implementiert ist, kann der Feuchtigkeitssensor 150 an einen anderen geeigneten Ort in dem Einlasssystem implementiert werden.
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Das Motorsystem 100 kann auch andere Sensoren 158 umfassen. Lediglich beispielhaft können die anderen Sensoren 158 einen Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor), einen Einlassluft-Temperatursensor (IAT-Sensor), einen Kühlmittel-Temperatursensor, Öltemperatursensoren, Zylinderdrucksensoren und/oder einen oder mehrere andere geeignete Sensoren umfassen.
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Das ECM 110 umfasst ein Parametersteuermodul 170, das verschiedene Motorbetriebsparameter steuert. Beispielsweise kann das Parametersteuermodul 170 eine gewünschte Öffnung des Drosselventils 108, eine gewünschte Menge und einen gewünschten Zeitpunkt für die Kraftstoffeinspritzung, einen gewünschten Zündfunkenzeitpunkt sowie einen gewünschten Einlass- und einen gewünschten Auslass-Nockenphasenstellerwinkel ermitteln. Das Drossel-Aktuatormodul 112 steuert das Öffnen des Drosselventils 108 basierend auf der gewünschten Öffnung. Das Kraftstoff-Aktuatormodul 120 steuert die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 121 basierend auf der gewünschten Menge und dem gewünschten Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung. Das Zündfunken-Aktuatormodul 122 steuert die Zündkerze 124 basierend auf dem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt. Das Phasensteller-Aktuatormodul 138 steuert den Einlass- und den Auslass-Nockenphasensteller 132 und 134 basierend auf dem gewünschten Einlass- bzw. dem gewünschten Auslass-Nockenphasenstellerwinkel. Das Parametersteuermodul 170 kann auch andere Motorbetriebsparameter steuern, wie beispielsweise den Ventilhub und/oder die Ventilzeitdauer, den Ladedruck, der durch eine Aufladeeinrichtung geliefert wird, die Abgasrückführung (AGR) usw.
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Das Parametersteuermodul 170 kann einen oder mehrere Motorbetriebsparameter basierend auf Fahrereingaben 174 steuern. Lediglich beispielhaft können die Fahrereingaben 174 eine oder mehrere Gaspedalpositionen, eine oder mehrere Bremspedalpositionen, Tempomateingaben und andere geeignete Fahrereingaben umfassen.
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Ein Zündungszustand 178 kann basierend auf Benutzereingaben an eine Zündungssteuereinrichtung, wie beispielsweise einen Zündungsknopf, einen Zündschlüssel usw., an das ECM 110 geliefert werden. Das ECM 110 kann basierend auf dem Zündungszustand 178 den Motor 102 starten und den Motor 102 abschalten. Das ECM 110 kann auch Autostopp-/Autostart-Ereignisse zwischen einem Starten des Motors 102 und einem Abschalten des Motors 102 ausführen, die basierend auf dem Zündungszustand 178 ausgeführt werden. Ein Autostopp-/Autostart-Ereignis kann umfassen, das der Motor 102 abgeschaltet wird, wenn eine Drehmomentausgabe von dem Motor 102 nicht benötigt wird, und dass der Motor 102 erneut gestartet wird, wenn die Drehmomentausgabe von dem Motor 102 erforderlich sein kann.
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Das ECM 110 umfasst auch ein Feuchtigkeitsmodul 190, das eine spezifische Feuchtigkeit von Umgebungsluft basierend auf dem Feuchtigkeitssignal ermittelt. Das Parametersteuermodul 170 kann selektiv einen oder mehrere Motorbetriebsparameter basierend auf der spezifischen Feuchtigkeit einstellen. Beispielsweise kann das Parametersteuermodul 170 den Zündfunkenzeitpunkt, einen oder mehrere der gewünschten Nockenphasenstellerwinkel und/oder einen oder mehrere andere Motorbetriebsparameter basierend auf der spezifischen Feuchtigkeit einstellen.
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Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des ECM 110 dargestellt. Ein Feuchtigkeitsermittlungsmodul 204 ermittelt eine erste spezifische Feuchtigkeit 208 basierend auf einer relativen Feuchtigkeit 212, die unter Verwendung des Feuchtigkeitssensors 150 gemessen wird. Das Feuchtigkeitsermittlungsmodul 204 ermittelt die erste spezifische Feuchtigkeit 208 ferner basierend auf einem Druck an dem Feuchtigkeitssensor 150 und einer Temperatur an dem Feuchtigkeitssensor 150. Das Feuchtigkeitsermittlungsmodul 204 kann die erste spezifische Feuchtigkeit 208 als eine Funktion der relativen Feuchtigkeit 212 sowie der Temperatur und des Druck an dem Feuchtigkeitssensor 150 ermitteln.
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Ein Zählermodul 220 erhöht und verringert selektiv einen Zählerwert 224 basierend auf der Luftströmung in den Motor 102. Das Zählermodul 220 kann den Zählerwert 224 um einen vorbestimmten Betrag erhöhen und verringern. Beispielsweise kann das Zählermodul 220 den Zählerwert 224 erhöhen, wenn die Luftströmung in den Motor 102 gering ist, und den Zählerwert 224 verringern, wenn die Luftströmung in dem Motor 102 nicht gering ist. Der Zählerwert 224 entspricht einer Zeitdauer zwischen einer ersten Zeit und einer zweiten Zeit, zu denen die Ausgabe des Feuchtigkeitssensors 150 nicht den Wasserdampf widerspiegelt, der durch den Motor 102 erzeugt wird, wenn die Luftströmung über die gesamte Zeitdauer nicht gering ist.
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Die Luftströmung in den Motor 102 kann beispielsweise als gering angesehen werden, wenn eine MAF 228, die unter Verwendung des MAF-Sensors 146 gemessen wird, kleiner als eine vorbestimmte Strömungsrate ist. Die vorbestimmte Strömungsrate kann für den Motor 102 kalibriert werden, und sie kann beispielsweise auf ungefähr 5 Gramm pro Sekunde (g/s) oder auf einen anderen geeigneten Wert festgelegt werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Luftströmung in den Motor 102 als gering angesehen werden, wenn eine oder mehrere andere geeignete Bedingungen erfüllt sind, wie beispielsweise, dass eine Motordrehzahl kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl ist.
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Der Wasserdampf, der durch den Motor 102 erzeugt wird, kann in Richtung des Feuchtigkeitssensors 150 driften, wenn die Luftströmung in den Motor 102 gering ist. Die Menge an Wasserdampf, die durch den Feuchtigkeitssensor 150 gemessen wird, kann zunehmen, wenn die Zeitdauer zunimmt, in der die Luftströmung in den Motor 102 gering ist. Umgekehrt kann die Menge an Wasserdampf an dem Feuchtigkeitssensor 150 abnehmen, wenn die Luftströmung in den Motor 102 nicht gering ist.
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Ein Modul 232 für eine spezifische Feuchtigkeit legt eine zweite spezifische Feuchtigkeit 236 fest. Ein Filterungsmodul 240 wendet einen Filter auf die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 an, um eine dritte spezifische Feuchtigkeit 242 zu erzeugen. Das Filterungsmodul 240 kann die dritte spezifische Feuchtigkeit 242 maximal mit einem vorbestimmten Betrag pro vorbestimmter Zeitdauer in Richtung der zweiten spezifischen Feuchtigkeit 236 anpassen. Mit anderen Worten kann das Filterungsmodul 240 als ein Ratenbegrenzer beim Anpassen der dritten spezifischen Feuchtigkeit 242 in Richtung der zweiten spezifischen Feuchtigkeit 236 wirken. Das Filterungsmodul 240 kann beispielsweise einen Verzögerungsfilter auf die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 anwenden, um die dritte spezifische Feuchtigkeit 242 zu erzeugen.
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Wenn der Zählerwert 224 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, kann das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208 setzen. Auf diese Weise setzt das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 zu den Zeiten, zu denen der durch den Motor 102 erzeugte Wasserdampf die Ausgabe des Feuchtigkeitssensors 150 nicht beeinflusst, gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208. Der vorbestimmte Wert kann kalibrierbar sein, und er kann basierend auf einer Zeitdauer zwischen einer ersten Zeit, zu der die Bedingungen mit geringer Luftströmung beginnen, und einer zweiten Zeit festgelegt werden, zu welcher der Wasserdampf, der durch den Motor 102 erzeugt wird, durch den Feuchtigkeitssensor 150 gemessen werden kann, wenn die Luftströmung von der ersten Zeit bis zu der zweiten Zeit gering ist.
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In Ansprechen darauf, dass der Zählerwert 224 von einem geringeren als dem vorbestimmten Wert zu einem größeren als dem vorbestimmten Wert übergeht, kann das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit die dritte spezifische Feuchtigkeit 242 speichern. Das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit kann die dritte spezifische Feuchtigkeit 242 in einem Speichermodul 244 oder an einem anderen geeigneten Ort speichern. Auf diese Weise wird eine spezifische Feuchtigkeit gespeichert, die nicht durch den Wasserdampf beeinflusst wird, der durch den Motor 102 erzeugt wird.
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Wenn der Zählerwert 224 größer als der vorbestimmte Wert ist, kann das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 gleich der gespeicherten spezifischen Feuchtigkeit setzen. Auf diese Weise wird die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 auf den letzten Wert der spezifischen Feuchtigkeit gesetzt, der ermittelt wurde, bevor der durch den Motor 102 erzeugte Wasserdampf damit begonnen haben kann, die erste spezifische Feuchtigkeit 208 zu beeinflussen. Das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit setzt die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 weiterhin gleich der gespeicherten spezifischen Feuchtigkeit, während der Zählerwert 224 größer als der vorbestimmte Wert ist.
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In Ansprechen darauf, dass der Zählerwert 224 von einem größeren als dem vorbestimmten Wert zu einem kleinerem als dem vorbestimmten Wert übergeht, kann das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208 setzen. Das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit setzt die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 weiterhin gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208, während der Zählerwert 224 kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit damit beginnen, die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208 zu setzen, wenn der Zählerwert 224 kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert wird. Dies kann ermöglichen, dass unterschiedliche Zeitdauern für Übergänge von der Verwendung der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208 und für Übergänge zu der Verwendung der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208 verwendet werden.
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Das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit speichert die dritte spezifische Feuchtigkeit 242 auch in Ansprechen auf eine Abschaltung des Motors 102. Eine Abschaltung des Motors 102 kann beispielsweise durch den Zündungszustand 178 oder das Vorhandensein einer oder mehrerer anderer Bedingungen angezeigt werden, wie beispielsweise dadurch, dass die Motordrehzahl gleich Null ist.
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Der Wasserdampf, der durch den Motor 102 erzeugt wird, kann für eine vorbestimmte Zeitdauer nach einer Abschaltung des Motors 102 durch den Feuchtigkeitssensor 150 gemessen werden. Die spezifische Feuchtigkeit an dem Feuchtigkeitssensor 150 kann ungefähr ein Gleichgewicht mit der spezifischen Feuchtigkeit der Umgebungsluft erreichen, sobald die vorbestimmte Zeitdauer nach einer Abschaltung des Motors 102 vorüber ist.
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Eine Motorabschaltzeitdauer 248 kann sich auf eine Zeitdauer zwischen einer Zeit, zu welcher der Motor 102 das letzte Mal (zuletzt) abgeschaltet wurde, und einer momentanen Zeit beziehen. Ein Timermodul 252 kann die Motorabschaltzeitdauer 248 in Ansprechen auf eine Abschaltung des Motors 102 zurücksetzen und die Motorabschaltzeitdauer 248 erhöhen, wenn die Zeit nach der Abschaltung des Motors 102 verstreicht. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Zeitstempel in Ansprechen auf eine Abschaltung des Motors 102 erzeugt werden, und die Motorabschaltzeitdauer 248 kann basierend auf einer Zeitdauer zwischen dem Zeitstempel und der momentanen Zeit ermittelt werden.
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Wenn der Motor 102 gestartet wird, kann das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit basierend auf der Motorabschaltzeitdauer 248 ermitteln, ob die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 basierend auf der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208 oder basierend auf der gespeicherten spezifischen Feuchtigkeit festgelegt werden soll. Das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit kann die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 gleich der gespeicherten spezifischen Feuchtigkeit setzen (d. h. gleich der spezifischen Feuchtigkeit, die in Ansprechen auf die letzte Abschaltung des Motors 102 gespeichert wurde), wenn die Motorabschaltzeitdauer 248 kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer ist. Umgekehrt kann das Modul 232 für die spezifische Feuchtigkeit die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208 setzen, wenn die Motorabschaltzeitdauer 248 länger als die vorbestimmte Zeitdauer ist. Lediglich beispielhaft kann die vorbestimmte Zeitdauer ungefähr 3 Stunden, ungefähr 4 Stunden oder eine andere geeignete Zeitdauer sein.
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Wenn der Motor 102 zumindest für die vorbestimmte Zeitdauer abgeschaltet ist, wird auf diese Weise die erste spezifische Feuchtigkeit 208 verwendet, nachdem der Motor 102 gestartet wird. Wenn der Motor 102 für eine kürzere als die vorbestimmte Zeitdauer abgeschaltet ist, kann der Wasserdampf, der durch den Motor 102 erzeugt wird, die Ausgabe des Feuchtigkeitssensors 150 beeinflussen, daher kann die gespeicherte spezifische Feuchtigkeit verwendet werden, nachdem der Motor 102 gestartet wird. Die gespeicherte spezifische Feuchtigkeit kann beispielsweise verwendet werden, bis die Luftströmung in den Motor 102 für eine vorbestimmte Zeitdauer nicht gering ist, nachdem der Motor 102 gestartet wird.
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Das Parametersteuermodul 170 steuert Motorbetriebsparameter basierend auf einer Motordrehmomentanforderung 256. Ein Modul 260 zur Ermittlung einer Drehmomentanforderung kann die Motordrehmomentanforderung 256 basierend auf einer oder mehreren der Fahrereingaben 174 und/oder basierend auf einer oder mehreren anderen geeigneten Eingaben ermitteln. Das Parametersteuermodul 170 steuert einen oder mehrere Motorbetriebsparameter ferner basierend der dritten spezifischen Feuchtigkeit 242. Beispielsweise kann das Parametersteuermodul 170 die Einlass- und/oder die Auslass-Nockenwellenphaseneinstellung, den Zündfunkenzeitpunkt, die Kraftstoffeinspritzung und andere Motorbetriebsparameter basierend auf der dritten spezifischen Feuchtigkeit 242 steuern.
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Nun auf 3 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren zum Ermitteln der spezifischen Feuchtigkeit zur Verwendung bei der Steuerung von Motorbetriebsparametern zeigt. Die Steuerung kann mit 302 beginnen, wo die Steuerung die erste spezifische Feuchtigkeit 208 ermittelt. Die Steuerung ermittelt die erste spezifische Feuchtigkeit 208 basierend auf der relativen Feuchtigkeit 212, die unter Verwendung des Feuchtigkeitssensors 150 gemessen wird.
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Bei 304 ermittelt die Steuerung, ob die Luftströmung in den Motor 102 gering ist. Die Steuerung kann bei 304 ermitteln, ob die MAF 228 geringer als die vorbestimmte Strömungsrate ist. Wenn ja, kann die Steuerung den Zählerwert 224 bei 308 erhöhen und mit 316 fortfahren. Wenn nein, kann die Steuerung den Zählerwert 224 bei 312 verringern und mit 316 fortfahren.
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Bei 316 ermittelt die Steuerung, ob der Zählerwert 224 größer als der vorbestimmte Wert ist. Wenn der Zählerwert 224 von einem geringeren als dem vorbestimmten Wert zu einem größeren als dem vorbestimmten Wert übergeht, speichert die Steuerung die dritte spezifische Feuchtigkeit 242. Wenn die Bedingung bei 316 erfüllt ist, setzt die Steuerung bei 320 die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 gleich der gespeicherten spezifischen Feuchtigkeit, und die Steuerung fährt bei 328 fort. Falls nicht, setzt die Steuerung die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 bei 324 gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208, und die Steuerung fährt bei 328 fort. Der vorbestimmte Wert kann einer Zeitdauer zwischen einer ersten und einer zweiten Zeit entsprechen, zu denen sich der Wasserdampf, der durch den Motor 102 erzeugt wird, in der relativen Feuchtigkeit 212 aufgrund dessen widerspiegelt, dass die MAF 228 von der ersten Zeit bis zu der zweiten Zeit geringer als die vorbestimmte Strömungsrate ist.
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Bei 328 passt die Steuerung die dritte spezifische Feuchtigkeit 242 maximal mit dem vorbestimmten Betrag in Richtung der zweiten spezifischen Feuchtigkeit 236 an. Mit anderen Worten wendet die Steuerung bei 328 den Filter auf die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 an, um die dritte spezifische Feuchtigkeit 242 zu erzeugen. Ein oder mehrere Motorbetriebsparameter können basierend auf der dritten spezifischen Feuchtigkeit 242 gesteuert/angepasst werden. Beispielsweise können der Zündfunkenzeitpunkt, die Einlass- und/oder Auslass-Nockenphaseneinstellung, die Kraftstoffeinspritzung und/oder ein oder mehrere andere Motorbetriebsparameter basierend auf der dritten spezifischen Feuchtigkeit 242 gesteuert/angepasst werden. Die Steuerung kann anschließend enden. Obgleich die Steuerung derart gezeigt ist und diskutiert wird, dass sie endet, kann 3 eine Veranschaulichung einer Steuerschleife sein, und die Steuerung kann zu 302 zurückkehren.
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Nun auf 4 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren zum Speichern einer spezifischen Feuchtigkeit zur Verwendung nach einem Motorstart zeigt. Die Steuerung kann mit 404 beginnen, wo die Steuerung ermittelt, ob der Motor 102 abgeschaltet ist oder gerade abgeschaltet wird. Wenn ja, speichert die Steuerung bei 408 die dritte spezifische Feuchtigkeit 242, und die Steuerung kann enden. Wenn nein, kann die Steuerung enden. Obgleich die Steuerung derart gezeigt ist und diskutiert wird, dass sie endet, kann 4 eine Veranschaulichung einer Steuerschleife sein, und die Steuerung kann zu 404 zurückkehren.
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Nun auf 5 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, dass ein beispielhaftes Verfahren zum Ermitteln einer spezifischen Feuchtigkeit nach einem Motorstart zeigt. Die Steuerung kann mit 504 beginnen, wo die Steuerung ermittelt, ob der Motor 102 gestartet werden soll oder ob der Motor 102 gerade startet. Wenn ja, kann die Steuerung mit 508 fortfahren. Wenn nein, kann die Steuerung enden.
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Bei 508 ermittelt die Steuerung die erste spezifische Feuchtigkeit 208. Die Steuerung ermittelt die erste spezifische Feuchtigkeit 208 basierend auf der relativen Feuchtigkeit 212, die unter Verwendung des Feuchtigkeitssensors 150 gemessen wird. Die Steuerung ermittelt bei 512, ob die Motorabschaltzeitdauer 248 länger als die vorbestimmte Zeitdauer ist. Wenn ja, fährt die Steuerung mit 516 fort; wenn nein, fährt die Steuerung mit 520 fort. Lediglich beispielhaft kann die vorbestimmte Zeitdauer ungefähr 3–4 Stunden sein.
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Bei 516 setzt die Steuerung die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 gleich der ersten spezifischen Feuchtigkeit 208. Wenn die Zeitdauer zwischen der letzten Motorabschaltung und der momentanen Zeit länger als die vorbestimmte Zeitdauer ist, verwendet die Steuerung auf diese Weise die erste spezifische Feuchtigkeit 208 nach dem Motorstart. Bei 520 setzt die Steuerung die zweite spezifische Feuchtigkeit 236 gleich der gespeicherten spezifischen Feuchtigkeit. Die gespeicherte spezifische Feuchtigkeit ist die dritte spezifische Feuchtigkeit 242, die in Ansprechen auf die letzte Abschaltung des Motors 102 gespeichert wurde. Wenn die Zeitdauer zwischen der letzten Motorabschaltung und der momentanen Zeit kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer ist (wenn der Wasserdampf, der durch Motor 102 erzeugt wird, die Ausgabe des Feuchtigkeitssensors 150 beeinflussen könnte), wird auf diese Weise die gespeicherte spezifische Feuchtigkeit nach dem Motorstart verwendet. Wenn die Motorabschaltzeitdauer 248 kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer ist, kann die gespeicherte spezifische Feuchtigkeit beispielsweise verwendet werden, bis die Luftströmung in den Motor 102 für eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Motorstart nicht gering ist.
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Wie hierin verwendet, kann sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); einen elektronischen Schaltkreis; einen Schaltkreis der Schaltungslogik; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code ausführt; andere geeignete Hardwarekomponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller von den vorstehenden Gegenständen, wie beispielsweise bei einem Ein-Chip-System, beziehen, ein Teil von diesen sein oder diese umfassen. Der Ausdruck Modul kann einen Speicher umfassen (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code speichert, der durch den Prozessor ausgeführt wird.
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Der Ausdruck Code, wie er vorstehend verwendet wird, kann eine Software, eine Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen, und er kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam genutzt, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code mehrerer Module durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Ausdruck Gruppe, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
