DE102013222505B4 - Verfahren für eine Kraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Verfahren für eine Kraftmaschine (10), das Folgendes umfasst:vorübergehender Betrieb in einem Zwischengang in Ansprechen auf eine Luftströmung durch einen Ladeluftkühler (80) in Form eines Luftmassendurchflusses und eine Anforderung zum Herunterschalten eines Getriebegangs aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang vor dem Schalten in den niedrigeren Gang, wenn der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer (d1) kleiner als ein erster Schwellenpegel (420; 510) ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für eine Kraftmaschine, bei dem ein Getriebe aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang heruntergeschaltet wird.
  • Kraftmaschinen mit Turbolader verwenden einen Ladeluftkühler (CAC), um die komprimierte Luft von dem Turbolader zu kühlen, bevor sie in die Kraftmaschine eintritt. Die Umgebungsluft von außerhalb des Fahrzeugs bewegt sich über den CAC, um die durch das Innere des CAC hindurchgehende Einlassluft zu kühlen. In dem CAC kann sich Kondensat bilden, wenn die Temperatur der Umgebungsluft abnimmt oder während feuchter oder regnerischer Wetterbedingungen, wenn die Einlassluft unter den Taupunkt des Wassers abgekühlt wird. Wenn die Einlassluft rückgeführte Abgase enthält, kann das Kondensat sauer werden und das CAC-Gehäuse korrodieren. Die Korrosion kann zu Undichtigkeiten zwischen der Luftladung, der Atmosphäre und im Fall von Wasser-Luft-Kühlern möglicherweise dem Kühlmittel führen. Das Kondensat kann sich in dem CAC ansammeln und dann während der Zeitdauern vergrößerten Luftmassendurchflusses auf einmal in die Kraftmaschine gezogen werden, was die Möglichkeit einer Kraftmaschinen-Fehlzündung vergrößert. Einige CACs können einen Selbstreinigungsmodus besitzen, der während der Schwellenpegel des Luftmassendurchflusses aktiviert wird, die keine Fehlzündung verursachen. Falls das Fahrzeug nicht so angetrieben ist, dass es diesen Schwellenpegel erreicht, kann sich das Kondensat ansammeln und dann eine Fehlzündung verursachen, indem es zu schnell in die Kraftmaschine gezogen wird, wenn aus einem höheren in einen niedrigeren Getriebegang bei einer weit offenen Drosselklappe heruntergeschaltet wird. Der Luftmassendurchfluss kann auf höhere Niveaus zunehmen, was die Möglichkeit der Kraftmaschinen-Fehlzündung während mehrerer Herunterschaltvorgänge vergrößert.
  • Die Schrift EP 1 578 636 B1 zeigt ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Doppelkupplungsgetriebes, bei dem beim Herunterschalten aus einem höheren Getriebegang in einen niedrigeren Getriebegang ein Zwischengang eingelegt wird, wobei zu Beginn des Schaltvorgangs ein Drehzahlgradient vorgegeben wird, der jedoch nur zu Anfang des Schaltvorgangs berücksichtigt und im Verlaufe des weiteren Schaltvorgangs an den tatsächlichen Schaltfortschritt angepasst wird. Weitere Schaltstrategien zum Herunterschalten eines Automatikgetriebes sind aus den Schriften DE 103 08 692 A1 , US 6 681 171 B2 und US 2007 / 0 277 792 A1 bekannt.
  • Andere Versuche, die Kraftmaschinen-Fehlzündung aufgrund der Kondensataufnahme zu behandeln, umfassen das Vermeiden des Aufbaus von Kondensat. Die Erfinder haben jedoch hier potentielle Probleme bei derartigen Verfahren erkannt. Während einige Verfahren die Kondensatbildung in dem CAC verringern oder verlangsamen können, kann sich trotzdem im Lauf der Zeit Kondensat bilden. Falls dieser Aufbau nicht gestoppt werden kann, kann die Aufnahme von Kondensat während des Herunterschaltens, spezifisch während der Herunterschaltvorgänge, die einen oder mehrere Zwischengänge überspringen, die Möglichkeit einer Kraftmaschinen-Fehlzündung vergrößern.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren der genannten Art zu schaffen, das Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafterweise weiterbildet. Insbesondere soll ein verbessertes Herunterschalten des Getriebes aus einem höheren Getriebegang in einen niedrigeren Getriebegang erreicht werden, bei dem die Gefahr von Fehlzündungen aufgrund von Kondensatbildung verringert wird.
  • Die genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 12 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 18 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • In einem Beispiel können die oben beschriebenen Probleme durch ein Verfahren zum Ausführen eines Herunterschaltens um mehrere Gänge in Stufen behandelt werden, das die Zunahme des Luftmassendurchflusses und der Entleerung des Kondensats aus dem CAC steuert. Spezifisch kann ein Getriebegang aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang heruntergeschaltet werden, indem vor dem Schalten in den niedrigeren Gang der Betrieb vorübergehend in einem Zwischengang ausgeführt wird. Auf diese Weise kann während des Zwischengangs das Kondensat mit einem geringeren Luftmassendurchfluss aus dem CAC entleert werden. Wenn schließlich in den niedrigeren Gang heruntergeschaltet wird, kann folglich die Kraftmaschinen-Fehlzündung aufgrund des vergrößerten Luftmassendurchflusses nicht auftreten.
  • Als ein Beispiel kann in Ansprechen auf eine Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge ein Getriebegang aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang heruntergeschaltet werden. Falls das angeforderte Herunterschalten den Luftmassendurchfluss über einen Schwellenpegel erhöht, kann eine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten, falls der Betrag des Ladedrucks oder die Menge des Kondensats in dem CAC Schwellenpegel erreicht hat. Der CAC kann sich selbst reinigen (das Kondensat entleeren), wenn der Luftmassendurchfluss einen Schwellenbereich erreicht. Falls jedoch der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer unter dem Schwellenbereich verbleibt, kann sich das Kondensat in dem CAC ansammeln, wobei der Schwellen-Ladedruckpegel und/oder der Schwellenpegel des Kondensats erreicht werden können. Sobald diese Bedingungen erreicht worden sind, kann die Fehlzündung durch das Steuern der Ausführung eines angeforderten Herunterschaltens um mehrere Gänge verringert werden. In Ansprechen auf eine Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge, die den Luftmassendurchfluss über einen Schwellenpegel vergrößert, kann der Getriebegang aus einem höheren Gang in einen Zwischengang und dann in den angeforderten niedrigeren Gang heruntergeschaltet werden, wenn ein Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer kleiner als ein Schwellenbereich ist. Indem der Getriebegang während einer Dauer in dem Zwischengang gehalten wird, kann das Kondensat mit einer langsameren Rate aus dem CAC und in die Kraftmaschine abgeblasen werden. Wenn dann in den niedrigeren Gang geschaltet wird, kann die Zunahme des Luftmassendurchflusses keine Kraftmaschinen-Fehlzündung verursachen, weil das gespeicherte Kondensat bereits aus dem CAC entleert worden ist. Auf diese Weise kann die Kraftmaschinen-Fehlzündung während des Herunterschaltens um mehrere Gänge durch die Verwendung eines Zwischengangs, um die Zunahme des Luftmassendurchflusses und die resultierende Entleerung des Kondensats aus dem CAC zu steuern, verringert werden.
    • 1 ist eine schematische graphische Darstellung eines Beispiel-Kraftmaschinensystems, das einen Ladeluftkühler enthält.
    • 2 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Schalten eines Getriebegangs veranschaulicht.
    • 3 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Ausführen eines Herunterschaltens um mehrere Gänge durch den vorübergehenden Betrieb in einem Zwischengang veranschaulicht.
    • 4-5 zeigen Beispiel-Gangschaltoperationen während unterschiedlicher Fahrzustände.
  • Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Ausführen eines Herunterschaltens um mehrere Gänge eines Getriebes in einem Kraftmaschinensystem, wie z. B. dem System nach 1. Eine Gangschaltanforderung kann in Ansprechen auf eine Änderung der Pedalposition erzeugt werden. Ein Verfahren zum Schalten eines Getriebegangs in Ansprechen auf unterschiedliche Schaltanforderungen ist in 2 dargestellt. In Ansprechen auf eine Anforderung, in einen neuen Gang zu schalten, kann das Getriebe in einen höheren Gang heraufschalten, um einen einzigen Gang herunterschalten oder um mehrere Gänge herunterschalten. Dies wird als Pilot-Herunterschalten bezeichnet. Ein Herunterschalten um mehrere Gänge kann entweder direkt aus einem höheren in einen niedrigeren Gang oder in Stufen ausgeführt werden, indem basierend auf Faktoren, die mit der Freisetzung von Kondensat in dem Ladeluftkühler in Beziehung stehen, vorübergehend in einen Zwischengang heruntergeschaltet wird. Ein Controller kann eine Steuerroutine, wie z. B. die Routine nach 3, ausführen, um basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. den Luftmassendurchflusspegeln, zu bestimmen, ob ein Zwischengang verwendet werden kann. Die Routine kann dann das Ausführen des Herunterschaltens um mehrere Gänge unter Verwendung des gewählten Zwischengangs ausführen. Beispiel-Schaltoperationen sind in 4 gezeigt. Auf diese Weise kann das Kondensat mit einer langsameren Rate aus einem CAC entleert werden, indem zuerst in einen Zwischengang und dann in einen niedrigeren Gang heruntergeschaltet wird, um die Kraftmaschinen-Fehlzündung zu verringern.
  • 1 ist eine schematische graphische Darstellung, die eine Beispielkraftmaschine 10 zeigt, die in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Die Kraftmaschine 10 ist mit vier Zylindern 30 gezeigt. Gemäß der aktuellen Offenbarung kann jedoch irgendeine andere Anzahl von Zylindern verwendet werden. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das den Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einer Bedienungsperson 132 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Jede Verbrennungskammer (z. B. jeder Zylinder) 30 der Kraftmaschine 10 kann Verbrennungskammerwände mit einem (nicht gezeigten) darin positionierten Kolben enthalten. Die Kolben können an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem 150 an wenigstens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Das Getriebesystem 150 kann ein Automatikgetriebe mit mehreren festen Gängen, das mehrere diskrete Übersetzungsverhältnisse, Kupplungen usw. besitzt, enthalten. In einem Beispiel kann das Getriebe nur 8 diskrete Vorwärtsgänge und 1 Rückwärtsgang enthalten. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
  • Ein Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment kann zu einem (nicht gezeigten) Drehmomentwandler übertragen werden, um das Automatikgetriebesystem 150 anzutreiben. Ferner können eine oder mehrere Kupplungen eingerückt werden, einschließlich einer Vorwärtskupplung 154, um das Kraftfahrzeug anzutreiben. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebesystems 150 bezeichnet werden. Ferner kann das Getriebesystem 150 mehrere Gangkupplungen 152 enthalten, die nach Bedarf eingerückt werden können, um mehrere feste Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu aktivieren. Spezifisch kann durch das Einstellen des Eingriffs der mehreren Gangkupplungen 152 das Getriebe zwischen einem höheren Gang (d. h., einem Gang mit einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis) und einem niedrigeren Gang (d. h., einem Gang mit einem höheren Übersetzungsverhältnis) geschaltet werden. Der Unterschied der Übersetzungsverhältnisse als solcher ermöglicht in einem höheren Gang eine geringere Drehmomentvervielfachung über das Getriebe, während er in dem niedrigeren Gang eine höhere Drehmomentvervielfachung über das Getriebe ermöglicht. Das Fahrzeug kann sechs verfügbare Gänge besitzen, wobei der Getriebegang sechs (der sechste Gang des Getriebes) der höchste verfügbare Gang ist, während der Getriebegang eins (der erste Gang des Getriebes) der niedrigste verfügbare Gang ist. In weiteren Ausführungsformen kann das Fahrzeug mehr oder weniger als sechs verfügbare Gänge besitzen.
  • Wie hier ausgearbeitet ist, kann ein Controller den Getriebegang ändern (z. B. den Getriebegang hochschalten oder herunterschalten), um einen Betrag des Drehmoments, der über das Getriebe und den Drehmomentwandler zu den Fahrzeugrädern 156 übertragen wird, (d. h. ein Kraftmaschinenwellen-Ausgangsdrehmoment) einzustellen. Die Änderungen des Pedalpositionssignals (PP) können in Kombination mit der Fahrzeuggeschwindigkeit dem Controller angeben, dass eine Änderung des Getriebegangs angefordert ist. Wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, kann der Controller einen Getriebegang hochschalten (z. B. aus einem ersten Gang des Getriebes in einen zweiten Gang des Getriebes). In einem Beispiel kann der Controller einen Getriebegang herunterschalten, wenn die Pedalposition bei einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Bei einer relativ konstanten Öffnung der Drosselklappe kann ein Getriebegang hochgeschaltet werden, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Wie eine Pedalposition zunimmt, kann dann mehr Drehmomentbedarf angefordert werden, was das Getriebe veranlasst, einen Getriebegang herunterzuschalten. Wie die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, kann dann der Getriebegang abermals hochgeschaltet werden. Wie die PP bei einer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, kann alternativ der Controller einen Getriebegang herunterschalten (z. B. aus einem dritten Gang des Getriebes in einen zweiten oder ersten Gang des Getriebes). Das Fahrzeug kann um einen oder mehrere Getriebegänge hochschalten oder herunterschalten. Unter bestimmten Umständen kann das Fahrzeug ein Hochschalten oder Herunterschalten um mehrere Gänge ausführen. Die Herunterschaltvorgänge, die einen oder mehrere Zwischengänge überspringen, können als Herunterschaltvorgänge um mehrere Gänge bezeichnet werden. In einem Beispiel kann sich das Fahrzeug in einem höheren Gang bewegen, wenn die PP um einen großen Betrag zunimmt, wie z. B. wenn das Pedal vollständig niedergedrückt ist (weit geöffnetes Pedal (WOP)). In dieser Situation kann der Controller um mehrere Gänge herunterschalten, um das Kraftmaschinen-Drehzahl-Drehmoment zu vergrößern. Die niedrigeren Gänge können dann zu einer höheren Kraftmaschinendrehzahl (RPM) und zu einer höheren Fahrzeugbeschleunigung führen. Der Controller kann z. B. aus einem sechsten Getriebegang in den zweiten Getriebegang herunterschalten. Folglich kann das Getriebe drei Gänge „überspringen“ und um vier Gänge herunterschalten. Auf diese Weise können im Vergleich zu kleineren Zunahmen der Pedalposition mit einem Herunterschalten zwischen zwei benachbarten Gängen (z. B. 6. zu 5.) Herunterschaltvorgänge um mehrere Gänge auf große Zunahmen der Pedalposition, wie z. B. ein WOP, ansprechen.
  • Wie das Fahrzeug einen Getriebegang herunterschaltet und die Drosselklappe geöffnet wird, nimmt die Kraftmaschinendrehzahl zu. Dies vergrößert die Luftmassen-Durchflussmenge (z. B. den Luftmassendurchfluss oder die Massenluftströmung) durch die Kraftmaschine. In den niedrigeren Gängen als solchen nimmt der Luftmassendurchfluss zu. Der Controller kann den Luftmassendurchfluss von einem Luftmassendurchflusssensor (MAF-Sensor) 120 messen, was die Luftströmung durch einen Ladeluftkühler approximieren kann. Der Controller kann dann diese Informationen verwenden, um andere Komponenten und Prozesse der Kraftmaschine, wie z. B. das Schalten der Gänge, zu steuern. Dies wird im Folgenden bezüglich eines Ladeluftkühlers und den 2-4 weiter erklärt.
  • Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabeports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein Festwertspeicher-Chip 106 gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen Datenbus enthält. Um verschiedene Funktionen auszuführen, um die Kraftmaschine 10 zu betreiben, kann der Controller 12 zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassendurchflusses von dem MAF-Sensor 120; der Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 112, der an einem Ort innerhalb der Kraftmaschine 10 schematisch gezeigt ist; eines Profil-Zündungs-Ansprechsignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; die Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappen-Positionssensor, wie erörtert worden ist; und ein Absolut-Krümmerdrucksignal, MAP, von einem Sensor 122, wie erörtert worden ist. Ein Kraftmaschinen-Drehzahlsignal, RPM, kann durch den Controller 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Vakuums oder des Drucks im Einlasskrümmer 44 bereitzustellen. Es wird angegeben, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren verwendet werden können, wie z. B. ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor eine Angabe des Kraftmaschinen-Drehmoments bereitstellen. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der detektierten Kraftmaschinendrehzahl eine Schätzung der in den Zylinder eingeleiteten Füllung (einschließlich der Luft) bereitstellen. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der außerdem als ein Kraftmaschinen-Drehzahlsensor verwendet wird, eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle 40 bereitstellen.
  • Weitere Sensoren, die Signale an den Controller 12 senden können, enthalten einen Temperatursensor 124 am Auslass eines Ladeluftkühlers 80 und einen Ladedrucksensor 126. Weitere nicht dargestellte Sensoren können außerdem vorhanden sein, wie z. B. ein Sensor zum Bestimmen der Geschwindigkeit der Einlassluft am Einlass des Ladeluftkühlers und andere Sensoren. In einigen Beispielen kann der Festwertspeicher 106 des Speichermediums mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die die Anweisungen repräsentieren, die durch die Mikroprozessoreinheit 102 zum Ausführen sowohl der im Folgenden beschriebenen Verfahren als auch anderer Varianten, die vorausgesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, ausführbar sind. Beispielroutinen sind hier in 4 beschrieben.
  • Die Verbrennungskammern 30 können die Einlassluft über einen Einlasskanal 42 von einem Einlasskrümmer 44 empfangen und können die Verbrennungsgase über einen Auslasskrümmer 46 an einen Auslasskanal 48 ablassen. Der Einlasskrümmer 44 und der Auslasskrümmer 46 können wahlweise über (nicht gezeigte) jeweilige Einlassventile und Auslassventile mit der Verbrennungskammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile enthalten.
  • Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüsen 50 direkt an die Verbrennungskammer 30 gekoppelt sind, um den Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des von dem Controller 12 empfangenen Signals FPW direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 50 das bereit, was als Direkteinspritzung des Kraftstoffs in die Verbrennungskammer 30 bekannt ist; es wird jedoch erkannt, dass die Kanaleinspritzung außerdem möglich ist. Der Kraftstoff kann durch ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler enthält, der Kraftstoffeinspritzdüse 50 zugeführt werden.
  • Der Einlasskanal 42 kann eine Drosselklappe 21 enthalten, die eine Drosselklappen-Platte 22 besitzt, um die Luftströmung zum Einlasskrümmer zu regeln. In diesem speziellen Beispiel kann die Position (TP) der Drosselklappen-Platte 22 durch den Controller 12 verändert werden, um eine elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) zu ermöglichen. Auf diese Weise kann die Drosselklappe 21 betätigt werden, um die der Verbrennungskammer 30 neben anderen Kraftmaschinenzylindern bereitgestellte Einlassluft zu verändern. In einigen Ausführungsformen können zusätzliche Drosselklappen im Einlasskanal 42 vorhanden sein, wie z. B. eine (nicht gezeigte) stromaufwärts des Kompressors 60 angeordnete Drosselklappe.
  • Ferner kann in den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführungssystem (EGR-System) einen gewünschten Anteil des Abgases von dem Auslasskanal 48 über den EGR-Kanal 140 in den Einlasskanal 42 leiten. Die Menge der dem Einlasskanal 42 bereitgestellten EGR kann durch den Controller 12 über das EGR-Ventil 142 verändert werden. Unter einigen Bedingungen kann das EGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemischs innerhalb der Verbrennungskammer zu regeln. 1 zeigt ein Hochdruck-EGR-System, bei dem die EGR von einem stromaufwärts einer Turbine eines Turboladers gelegenen Ort zu einem stromabwärts eines Kompressors eines Turboladers gelegenen Ort geleitet wird. In weiteren Ausführungsformen kann die Kraftmaschine zusätzlich oder alternativ ein Niederdruck-EGR-System enthalten, bei dem die EGR von einem stromabwärts einer Turbine eines Turboladers gelegenen Ort zu einem stromaufwärts eines Kompressors des Turboladers gelegenen Ort geleitet wird. Wenn das EGR-System betreibbar ist, kann es die Bildung von Kondensat aus der komprimierten Luft hervorrufen, insbesondere wenn die komprimierte Luft durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
  • Die Kraftmaschine 10 kann ferner eine Kompressionsvorrichtung, wie z. B. eine Turbolader oder einen Lader enthalten, die wenigstens einen Kompressor 60 enthält, der entlang des Einlasskrümmers 44 angeordnet ist. Für einen Turbolader kann der Kompressor 60 wenigstens teilweise durch eine Turbine 62, z. B. über eine Welle oder eine andere Kopplungsanordnung, angetrieben sein. Die Turbine 62 kann entlang des Auslasskanals 48 angeordnet sein. Es können verschiedene Anordnungen bereitgestellt sein, um den Kompressor anzutreiben. Für einen Lader kann der Kompressor 60 wenigstens teilweise durch die Kraftmaschine und/oder durch eine elektrische Arbeitsmaschine angetrieben sein und kann keine Turbine enthalten. Folglich kann der Betrag der einem oder mehreren Zylindern der Kraftmaschine über einen Turbolader oder einen Lader bereitgestellten Kompression durch den Controller 12 verändert werden.
  • Ferner kann der Auslasskanal 48 ein Ladedrucksteuerventil 26 enthalten, um das Abgas weg von der Turbine 62 abzuleiten. Außerdem kann der Einlasskanal 42 ein Kompressor-Rückführungsventil (CRV) 27 enthalten, das konfiguriert ist, die Einlassluft um den Kompressor 60 umzuleiten. Das Ladedrucksteuerventil 26 und/oder das CRV 27 können durch den Controller 12 gesteuert sein, um geöffnet zu sein, wenn z. B. ein niedrigerer Ladedruck gewünscht wird.
  • Der Einlasskanal 42 kann ferner einen Ladeluftkühler (CAC) 80 (z. B. einen Zwischenkühler) enthalten, um die Temperatur des turboaufgeladenen oder aufgeladenen Einlassgases zu verringern. In einigen Ausführungsformen kann der Ladeluftkühler 80 ein Luft-Luft-Wärmetauscher sein. In weiteren Ausführungsformen kann der Ladeluftkühler 80 ein Luft-Flüssigkeits-Wärmetauscher sein. Der CAC 80 kann außerdem ein CAC mit variablem Volumen sein. Die heiße Luft (die aufgeladene Luft) von dem Kompressor 60 tritt in den Einlass des CAC 80 ein, kühlt sich ab, wie sie sich durch den CAC bewegt, und tritt dann aus, um in den Einlasskrümmer 44 der Kraftmaschine einzutreten. Die Umgebungsluftströmung von außerhalb des Fahrzeugs kann durch einen Frontpartie des Fahrzeugs in die Kraftmaschine 10 eintreten und über den CAC gehen, um die Kühlung der Ladeluft zu unterstützen. In dem CAC kann sich Kondensat bilden und ansammeln, wenn die Temperatur der Umgebungsluft abnimmt oder während feuchter oder regnerischer Wetterbedingungen, wenn die Ladeluft unter den Taupunkt des Wassers gekühlt wird. Wenn die Ladeluft rückgeführte Abgase enthält, kann das Kondensat sauer werden und das CAC-Gehäuse korrodieren. Die Korrosion kann zu Undichtigkeiten zwischen der Luftladung, der Atmosphäre und im Fall von Wasser-Luft-Kühlern möglicherweise dem Kühlmittel führen. Die vergrößerte Luftströmung durch den CAC kann das Kondensat aus dem CAC entleeren. Falls jedoch zu viel Kondensat auf einmal in die Kraftmaschine eingeleitet wird, kann es aufgrund der Aufnahme von Wasser die Möglichkeit der Kraftmaschinen-Fehlzündung vergrößern.
  • In einigen Fällen kann etwas Einlassluft den Kompressor über das CRV 27 umgehen. Die nicht aufgeladene Luft (die Luft, die nicht durch den Kompressor hindurchgeht) kann sich unter dem Atmosphärendruck befinden und deshalb im CAC nicht kondensieren. Ein Krümmerdruck kann durch einen Sensor 122 gemessen werden und als ein Krümmerabsolutdrucksignal, MAP-Signal, an den Controller gesendet werden.
  • Der Controller kann den MAP zusammen mit dem Luftmassendurchfluss verwenden, um eine Menge der aufgeladenen Luft (einen Ladedruckpegel) zu bestimmen. Es kann einen Schwellen-Ladedruckpegel geben, bei dem eine Menge der über diesen Pegel aufgeladenen Luft zu einer Kraftmaschinen-Fehlzündung führen kann. Spezifisch kann das Kondensat in dem CAC zunehmen, wie der Ladedruckpegel zunimmt. Folglich kann der Schwellen-Ladedruckpegel einer Menge des Kondensats entsprechen, die eine Fehlzündung verursachen kann, falls sie zu schnell in die Kraftmaschine abgeblasen wird (der Schwellenpegel des Kondensats). Der Controller kann einen Zeitraum oder eine Schwellendauer, damit die aufgeladene Luft diesen Pegel erreicht, basierend auf dem durchschnittlichen Luftmassendurchfluss und dem MAP bestimmen.
  • Der Luftmassendurchfluss kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zunehmen oder abnehmen. Diese Bedingungen können Folgendes enthalten: ob das Fahrzeug eine Last schleppt oder nicht und in welchen Getriebegang das Fahrzeug arbeitet. Der Luftmassendurchfluss kann z. B. in einem zweiten Getriebegang höher als in einem vierten Getriebegang sein. Auf diese Weise nimmt der Luftmassendurchfluss zu, wie ein Getriebegang abnimmt (wenn heruntergeschaltet wird). Ferner kann der Luftmassendurchfluss auf einen größeren Pegel zunehmen, wenn um mehrere Gänge heruntergeschaltet wird. Wenn z. B. aus einem sechsten in einen vierten Getriebegang heruntergeschaltet wird, kann der Luftmassendurchfluss auf einen ersten Pegel zunehmen. Wenn jedoch aus einem sechsten in einen zweiten Getriebegang heruntergeschaltet wird, kann der Luftmassendurchfluss auf einen zweiten Pegel zu nehmen, der größer als der erste Pegel ist.
  • Wie der Luftmassendurchfluss zunimmt, nimmt die Luftströmung durch den CAC zu. Diese Luftströmung kann einen Pegel erreichen, so dass das Kondensat aus dem CAC und in den Einlasskrümmer der Kraftmaschine abgezogen wird. In Abhängigkeit von der Konstruktion des CAC kann ein Schwellenpegel oder -bereich des Luftmassendurchflusses verursachen, dass Kondensat aus dem CAC entleert wird. Dieser Schwellenbereich oder -pegel kann niedrig genug sein, so dass das Kondensat mit einer Rate, die niedrig genug ist, abgeblasen wird und keine Fehlzündung auftreten kann. Auf diese Weise kann jeder CAC einen Schwellenbereich des Luftmassendurchflusses besitzen, bei dem sich der CAC selbst reinigt, ohne eine Fehlzündung zu verursachen.
  • Außerdem kann es einen zweiten Schwellenpegel des Luftmassendurchflusses geben, der das Kondensat aus dem CAC entleert und eine Kraftmaschinen-Fehlzündung verursacht, falls sich ausreichend Kondensat in dem CAC angesammelt hat (z. B. ein Schwellenpegel des Kondensats oder ein Schwellen-Ladedruckpegel). Der Luftmassendurchfluss kann diesen Pegel während bestimmter Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. während eines Pedalniedertretens oder während eines großen Herunterschaltens, erreichen. Während eines Herunterschaltens um mehrere Gänge bei einem WOP kann z. B. der Luftmassendurchfluss über den zweiten Schwellenpegel zunehmen; das Kondensat mit einer vergrößerten Rate aus dem CAC abblasen und die Möglichkeit der Kraftmaschinen-Fehlzündung vergrößern, falls sich ausreichend Kondensat angesammelt hat. Wie der Betrag des Herunterschaltens (die Anzahl der Getriebegänge) zunimmt, nehmen der Luftmassendurchfluss und die Möglichkeit einer Kraftmaschinen-Fehlzündung zu. Unterschiedliche Beträge des Herunterschaltens können dazu führen, dass der Luftmassendurchfluss unter oder über den zweiten Schwellenpegel zunimmt. Wie oben erklärt worden ist, kann z. B. das Herunterschalten aus einem sechsten in einen vierten Getriebegang den Luftmassendurchfluss auf einen ersten Pegel vergrößern. Dieser erste Pegel kann unter dem zweiten Schwellenpegel liegen und keine Fehlzündung verursachen. Wenn jedoch aus einem sechsten in einen zweiten Getriebegang heruntergeschaltet wird, kann der Luftmassendurchfluss auf einen zweiten Pegel zunehmen. Dieser zweite Pegel kann über dem zweiten Schwellenpegel liegen und eine Kraftmaschinen-Fehlzündung verursachen.
  • In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und der Kraftmaschine kann der Luftmassendurchfluss den Schwellenbereich für die Selbstreinigung mehr oder weniger oft erreichen. Falls der Schwellenpegel (oder der Schwellenbereich) für die Selbstreinigung des CAC innerhalb einer Schwellendauer, d1, nicht erreicht wird, kann ein Schwellenladedruckpegel erreicht werden (wie oben beschrieben worden ist). Falls der Luftmassendurchfluss dann den zweiten Schwellenpegel erreicht, kann eine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten. Falls z. B. der Luftmassendurchfluss während der Schwellendauer d1 den Schwellenbereich nicht erreicht hat und das Fahrzeug in Ansprechen auf ein WOP aus einem sechsten Getriebegang in einen zweiten Getriebegang herunterschaltet, kann eine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten. Falls jedoch der Luftmassendurchfluss innerhalb der Schwellendauer d1 über dem Schwellenbereich gelegen hat und das Fahrzeug das gleiche Herunterschalten ausführt, kann keine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten. Auf diese Weise kann eine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten, falls der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer über einem Schwellenbereich liegt und der Luftmassendurchfluss über den zweiten Schwellenpegel zunimmt.
  • Während der Bedingungen, wenn der Luftmassendurchfluss über den zweiten Schwellenwert zunehmen und eine Kraftmaschinen-Fehlzündung verursachen kann, können Maßnahmen ergriffen werden, um den Luftmassendurchfluss langsamer zu vergrößern, um die Rate der Entleerung des Kondensats zu verringern. Dies kann durch ein Verfahren zum Herunterschalten um mehrere Getriebegänge (z. B. das Herunterschalten um mehr als einen Getriebegang) in Stufen erreicht werden. Anstatt direkt aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang zu schalten und möglicherweise eine Fehlzündung zu verursachen, kann der Controller z. B. das Getriebe aus einem höheren Gang in einen Zwischengang und dann in einen niedrigeren Gang schalten. Der Zwischengang kann kurz (z. B. mehrere Sekunden) beibehalten werden, bevor in den niedrigeren Gang geschaltet wird. Dies kann erlauben, dass der Luftmassendurchfluss auf eine erste, niedrigere Rate zunimmt, die es erlaubt, dass das Kondensat mit einer langsameren Rate in die Kraftmaschine abgeblasen wird. Folglich kann der CAC bei dem Zwischengang schnell gereinigt werden, während das Potential für eine Fehlzündung verringert wird. In einem Beispiel kann das Kondensat bei dem Zwischengang vollständig aus dem CAC entleert werden. In einem weiteren Beispiel kann eine Menge des Kondensats bei dem Zwischengang entleert werden, so dass die verbleibende Menge des Kondensats bei dem niedrigeren Gang entleert werden kann, ohne eine Fehlzündung zu verursachen. Folglich kann die Dauer, während der der Zwischengang beibehalten wird, auf der Menge des Kondensats in den CAC, dem Ladedruckpegel und dem angeforderten Herunterschalten des Gangs basieren. Bei einem höheren Ladedruckpegel und einer größeren Menge des CAC-Kondensats kann z. B. die Dauer in dem Zwischengang länger sein. In einem weiteren Beispiel kann die Dauer in dem Zwischengang kürzer sein, wenn das angeforderte Herunterschalten des Gangs kleiner ist (z. B. ein Herunterschalten um drei Gänge anstatt um vier Gänge).
  • Es kann viele verschiedene Kombinationen und Situationen für den vorübergehenden Betrieb in einem Zwischengang geben, wenn ein Getriebegang aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang heruntergeschaltet wird. Es können in Abhängigkeit von der Herunterschaltanforderung und den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine verschiedene Kombinationen aus höheren, Zwischen- und niedrigeren Getriebegängen verwendet werden. Diese Betriebsbedingungen der Kraftmaschine enthalten den Kondensatpegel des CAC, den Ladedruckpegel und den Luftmassendurchfluss. In einem Beispiel kann das Getriebe aus einem sechsten Getriebegang in einen fünften, Zwischen-Getriebegang und in einen zweiten Gang herunterschalten (dies kann als 6-4-2 geschrieben werden). In diesem Beispiel ist der Zwischengang der vierte Getriebegang. In einem weiteren Beispiel kann der Zwischengang der fünfte (6-5-2) oder der dritte (6-3-2) Getriebegang sein. In einem zweiten Beispiel kann das Getriebe aus einem fünften Getriebegang in einen vierten, Zwischen-Getriebegang und in einen zweiten Getriebegang (5-4-2) herunterschalten. In einem weiteren Beispiel kann der Zwischengang der dritte Getriebegang sein (5-3-2). Ähnliche Kombinationen können mit einem alternativen höheren Gang (z. B. dem vierten Getriebegang) und unterschiedlichen Zwischen- und niedrigeren Getriebegängen verwendet werden.
  • In einigen Fällen kann das Herunterschalten aus dem höheren Gang in den niedrigeren Gang den Luftmassendurchfluss nicht über den zweiten Schwellenpegel vergrößern und eine Fehlzündung verursachen. In dieser Situation kann der Controller das Getriebe nicht in den Zwischengang, sondern direkt in den niedrigeren Gang schalten. In den Fällen, in denen ein Zwischengang erforderlich ist, kann die Auswahl des Zwischengangs auf dem Pegel (oder der Menge) des Kondensats in dem CAC und/oder dem Ladedruckpegel basieren. Falls z. B. die Menge des Kondensats in dem CAC hoch ist und das Fahrzeug aus dem sechsten in den zweiten Getriebegang zu schalten ist, kann der Zwischengang höher (wie z. B. fünf gegenüber drei) sein. In diesem Beispiel kann das Schalten 6-3-2 eine Fehlzündung verursachen, wohingegen das Schalten 6-5-2 einen Luftmassendurchfluss mit einer langsameren Rate vergrößern kann und die Möglichkeit der Fehlzündung verringert. Auf diese Weise kann der Zwischengang näher an dem höheren Gang liegen, wenn ein Ladedruckpegel und ein Pegel des Kondensats in dem CAC hoch sind. Alternativ kann der Zwischengang näher an den niedrigeren Gang liegen, wenn der Ladedruckpegel und der Pegel des Kondensats in dem CAC niedrig sind.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Controller das Kraftmaschinendrehmoment einstellen, wenn er ein Herunterschalten um mehrere Gänge in Stufen ausführt, indem der Betrieb vorübergehend in einem Zwischengang erfolgt. Sowohl die Kraftmaschinendrehzahl als auch der Luftmassendurchfluss können zunehmen, wenn in den Zwischengang geschaltet wird und wenn in den endgültigen niedrigeren Gang geschaltet wird. Damit es durch die Bedienungsperson des Fahrzeugs unbemerkt funktioniert, kann das Kraftmaschinendrehmoment in dem Zwischengang eingestellt werden, wenn die Drosselklappe nicht vollständig offen ist. Die Einstellungen an dem Drehmoment können z. B. nur stattfinden, falls das Herunterschalten bei Teillast ausgeführt wird, wenn zusätzliches Drehmoment durch das Öffnen der Drosselklappe angefordert werden kann. Wenn das Herunterschaltmanöver bei einem WOP ausgeführt wird, dann kann ein Kompromiss zwischen dem Drehmoment und der Beschleunigungsrate getroffen werden, um das Risiko der Fehlzündung zu minimieren. Irgendeine Verschlechterung der Fahrzeugleistung aufgrund des Herunterschaltens in Stufen kann z. B. kleiner als die Verschlechterung der und der Einfluss auf die Emissionen sein, falls aufgrund der Aufnahme des Kondensats eine Fehlzündung auftritt.
  • Auf diese Weise kann während ausgewählter Bedingungen und in Ansprechen auf eine Anforderung, einen Getriebegang aus einem höheren Gang in einem niedrigeren Gang herunterzuschalten, das Getriebe vorübergehend in einem Zwischengang betrieben werden, bevor in den niedrigeren Gang geschaltet wird. Wie oben erörtert worden ist, können diese Bedingungen während einer Schwellendauer d1 einen Betrieb unter einem Schwellenbereich des Luftmassendurchflusses enthalten. Die Schwellendauer d1 kann auf einem Schwellen-Ladedruckpegel, dem durchschnittlichen Luftmassendurchfluss (oder dem Luftmassendurchfluss während eines Zeitraums) und dem MAP basieren.
  • In 2 ist ein Beispielverfahren 200 zum Schalten eines Getriebegangs dargestellt. In Ansprechen auf eine Anforderung, in einen neuen Gang zu schalten, kann das Getriebe zu einem höheren Gang hochschalten, um einen einzigen Gang herunterschalten oder um mehrere Gänge herunterschalten. Eine Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge kann entweder direkt (von einem höheren zu einem niedrigeren Gang) oder in Stufen, indem kurz in einen Zwischengang heruntergeschaltet wird, ausgeführt werden.
  • Bei 202 enthält das Verfahren 200 das Schätzen und/oder das Messen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine. Diese können eine Drehmomentanforderung des Fahrers (basierend auf einer Pedalposition), die Kraftmaschinendrehzahl (Ne) und -last, die ECT, den Ladedruckpegel, die Umgebungstemperatur und den Umgebungsdruck, den MAF, den MAP und den aktuellen Getriebegang enthalten. Die Routine bestimmt bei 204 den aktuellen Gang und die aktuelle Pedalposition. Diese Informationen können bei 206 verwendet werden, um zu bestimmen, ob das Schalten in einen neuen Gang erforderlich ist. Falls das Schalten nicht erforderlich ist, behält der Controller bei 208 den aktuellen Gang bei, wobei das Verfahren endet. Falls jedoch das Schalten in einen neuen Gang erforderlich ist, geht das Verfahren zu 210 weiter, wo eine Herunterschaltanforderung bestätigt wird. Falls ein Herunterschalten in einen niedrigeren Gang nicht erforderlich ist, bestimmt die Routine bei 212 den erforderlichen höheren Gang, wobei sie dann einen Getriebegang aus dem aktuellen Gang in den höheren Gang schaltet. Falls bei 210 alternativ ein Herunterschalten erforderlich ist, bestimmt die Routine bei 214, ob das erforderliche Herunterschalten ein Herunterschalten um mehrere Gänge (z. B. ein Herunterschalten aus einem sechsten Getriebegang in einen dritten Getriebegang) ist. Falls nur das Herunterschalten um einen einzigen Gang erforderlich ist, schaltet die Routine bei 216 das Getriebe um einen Getriebegang herunter. Falls jedoch ein Herunterschalten um mehrere Gänge erforderlich ist, bestimmt die Routine bei 218, um wieviel Gänge der Getriebegang herunterzuschalten ist, und anschließend den endgültigen niedrigeren Gang.
  • Bei 220 enthält das Verfahren das Bestimmen, ob die Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge direkt oder in Stufen, indem kurz in einen Zwischengang heruntergeschaltet wird, ausgeführt werden kann. Das Herunterschalten durch das Schalten in einen Zwischengang kann auf einem Ladedruckpegel, einem Luftmassendurchfluss, einem Kondensatpegel des CAC und dem angeforderten Herunterschalten des Gangs basieren. Die Einzelheiten dieses Verfahrens sind in 3 dargestellt. Falls das Schalten in einen Zwischengang nicht erforderlich ist, schaltet die Routine bei 224 aus dem höheren Gang direkt in den niedrigeren Gang herunter. Der Zeitgeber zum Bestimmen der Schwellendauer d1 kann zurückgesetzt werden, falls der Luftmassendurchfluss über den Schwellenbereich zunimmt. Falls alternativ das Schalten in einen Zwischengang angefordert ist, schaltet die Routine bei 222 aus dem höheren Gang in den Zwischengang. Der Controller kann während der Dauer d2 das Getriebe in dem Zwischengang halten und dann in den niedrigeren Gang schalten. Der Kondensatpegel in dem CAC kann aktualisiert werden und der Zeitgeber für die Schwellendauer d1 kann zurückgesetzt werden. Zusätzliche Einzelheiten über die Prozedur bei 222 sind in 3 dargestellt.
  • 3 veranschaulicht ein Beispielverfahren 300 zum Ausführen eines Herunterschaltens eines Getriebegangs aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang. Während ausgewählter Bedingungen kann das Getriebe vorübergehend in einem Zwischengang betrieben werden, bevor in den niedrigeren Gang geschaltet wird. Bei 302 enthält das Verfahren 300 das Bestimmen des Luftmassendurchflusses (der Luftmassen-Durchflussmenge), der CAC-Bedingungen (der Einlass- und der Auslasstemperatur, des Einlass- und des Auslassdrucks, des Kondensatpegels usw.), der Umgebungsbedingungen (der Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit), des MAP und des Ladedruckpegels. Eine Menge oder ein Pegel des Kondensats in dem CAC kann basierend auf diesen Daten bestimmt werden. In einem Beispiel kann ein Kondensatbildungswert auf die Auslasstemperatur des CAC und die Kraftmaschinenlast abgebildet werden. Die Kraftmaschinenlast kann eine Funktion des Luftmassendurchflusses, des Drehmoments, der Fahrpedalposition und der Drosselklappenposition sein und kann folglich eine Angabe der Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch den CAC bereitstellen. Eine mäßige Kraftmaschinenlast kombiniert mit einer relativ kühlen Auslasstemperatur des CAC kann aufgrund der kühlen Oberflächen des CAC und der relativ langsamen Strömungsgeschwindigkeit der Einlassluft einen hohen Kondensatbildungswert angeben. Die Abbildung kann ferner einen Modifikator für die Umgebungstemperatur enthalten. In noch weiteren Beispielen kann das Verhältnis des CAC-Drucks zum Umgebungsdruck als der Indikator verwendet werden, weil es Bedingungen geben kann, unter denen der Einlass-MAP unter dem Atmosphärendruck liegt und die Kraftmaschinenlast relativ klein ist, aber der Druck vor der Drosselklappe gut über dem Umgebungsdruck (-36 inHg) liegt.
  • In einem weiteren Beispiel kann die Rate der Kondensatbildung innerhalb des CAC auf der Umgebungstemperatur, der Auslasstemperatur des CAC, dem Luftmassendurchfluss, der EGR und der Feuchtigkeit basieren. Der Wert der Umgebungsfeuchtigkeit, der verwendet wird, um die Kondensatbildung zu berechnen, kann entweder als 100 % angenommen oder von verschiedenen Sensoren bestimmt werden. In einem Beispiel kann die Umgebungsfeuchtigkeit basierend auf der Ausgabe eines an die Kraftmaschine gekoppelten Feuchtigkeitssensors bestimmt werden. In einem weiteren Beispiel kann die Feuchtigkeit aus einem stromabwärts befindlichen UEGO-Sensor abgeleitet werden oder von „Infotronics“ (z. B. Internetverbindungen, einem Fahrzeugnavigationssystem usw.) oder einem Regen-/Scheibenwischersensorsignal erhalten werden. Falls die Feuchtigkeit nicht bekannt ist (falls die Kraftmaschine z. B. keinen Feuchtigkeitssensor enthält), kann die Feuchtigkeit auf 100 % gesetzt werden. Die Umgebungstemperatur und die Umgebungsfeuchtigkeit können verwendet werden, um den Taupunkt der Einlassluft zu bestimmen, der ferner durch die Menge der EGR in der Einlassluft beeinflusst werden kann (die EGR kann z. B. eine andere Feuchtigkeit und eine andere Temperatur als die Luft von der Atmosphäre besitzen). Der Unterschied zwischen dem Taupunkt und der Auslasstemperatur des CAC gibt an, ob sich in dem Kühler eine Kondensation bildet, wobei der Luftmassendurchfluss beeinflussen kann, wieviel Kondensation sich tatsächlich innerhalb des Kühlers ansammelt. Ein Algorithmus kann den Sättigungsdampfdruck am CAC-Auslass als eine Funktion der Auslasstemperatur und des Auslassdrucks des CAC berechnen. Der Algorithmus berechnet dann die Masse des Wassers bei diesem Sättigungsdampfdruck. Schließlich wird die Kondensationsbildungsrate am CAC-Auslass bestimmt, indem die Masse des Wassers unter der Sättigungsdampfdruckbedingung am CAC-Auslass von der Masse des Wassers in der Umgebungsluft abgezogen wird. Durch das Bestimmen des Zeitraums zwischen den Kondensatmessungen kann der Controller die Menge (oder den Pegel) des Kondensats innerhalb des CAC seit einer letzten Messung bestimmen. Die aktuelle Kondensatmenge in dem CAC wird dann berechnet, indem der geschätzte Kondensatwert zu dem vorhergehenden Kondensatwert hinzugefügt wird und dann irgendwelche Kondensatverluste seit der letzten Berechnung (d. h., eine z. B. über Entleerungsroutinen entfernte Menge des Kondensats) abgezogen werden. Die Kondensatverluste können als null angenommen werden, falls die Auslasstemperatur des CAC über dem Taupunkt gelegen hat. Alternativ kann die entfernte Menge des Kondensats empirisch als eine Funktion des Luftmassendurchflusses modelliert oder bestimmt werden und mit jeder Task-Schleife der Software herabintegriert werden.
  • In 3 bestimmt das Verfahren bei 304 basierend auf dem Schwellenladedruckpegel, dem MAP und dem durchschnittlichen Luftmassendurchfluss die Schwellendauer d1. Der durchschnittliche Luftmassendurchfluss kann der durchschnittliche Luftmassendurchfluss seit der vorhergehenden Messung oder der durchschnittliche Luftmassendurchfluss über einen festgesetzten Zeitraum sein. Wie oben erörtert worden ist, kann die Schwellendauer d1 die Dauer sein, die erforderlich ist, bis der Ladedruckpegel einen Schwellenladedruckpegel erreicht. Sobald der Schwellenladedruckpegel erreicht ist, kann eine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten, falls der Luftmassendurchfluss über den zweiten Schwellenpegel zunimmt. Als solcher kann der Schwellenladedruckpegel einer Menge des Kondensats entsprechen, die eine Fehlzündung verursachen kann, falls sie zu schnell in die Kraftmaschine abgeblasen wird (der Schwellenpegel des Kondensats). In einem Beispiel kann ein niedrigerer Schwellenladedruckpegel zu einer kürzeren Schwellendauer d1 führen. In einem weiteren Beispiel kann ein höherer durchschnittlicher Luftmassendurchfluss zu einer längeren Schwellendauer d1 führen. Auf diese Weise kann der Controller den Schwellenladedruck- und/oder Kondensatpegel zusammen mit dem durchschnittlichen Luftmassendurchfluss und dem MAP verwenden, um die Schwellendauer d1 zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann die Schwellendauer d1 ferner auf der Rate oder einer Menge der Kondensatbildung in dem CAC und den umgebenden Wetterbedingungen basieren. Die Bedingungen, wie z. B. Regen oder eine hohe Feuchtigkeit, die die Kondensatbildung vergrößern können, können z. B. verursachen, dass die Schwellendauer d1 abnimmt.
  • Das Verfahren enthält bei 306 das Bestimmen des Zeitpunkts, seit dem der Luftmassendurchfluss über einem Schwellenbereich gelegen hat. Wie oben erörtert worden ist, kann der Schwellenbereich des Luftmassendurchflusses der Pegel des Luftmassendurchfluss sein, bei dem sich der CAC selbst reinigt. Wenn der Luftmassendurchfluss den Schwellenbereich des Luftmassendurchflusses erreicht oder über ihn zunimmt, kann spezifisch das Kondensat aus dem CAC in die Kraftmaschine abgezogen werden, ohne eine Fehlzündung zu verursachen. Bei 308 bestimmt die Routine, ob sich der Luftmassendurchfluss während der Schwellendauer d1 unter dem Schwellenbereich befunden hat. Falls der Luftmassendurchfluss diese Bedingungen nicht erfüllt hat (sich der Luftmassendurchfluss z. B. innerhalb der Schwellendauer d1 über dem Schwellenbereich befunden hat), geht die Routine zu 310 weiter, wo das Getriebe aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang wie angefordert geschaltet wird. Falls jedoch der Luftmassendurchfluss während der Schwellendauer d1 nicht über den Schwellenbereich zugenommen hat, geht die Routine zu 312 weiter. Bei 312 bestimmt die Routine, ob die aktuelle Herunterschaltanforderung (z. B. der Betrag des Herunterschaltens) den Luftmassendurchfluss über den zweiten Schwellenpegel erhöht. Wenn nicht, kann keine Fehlzündung auftreten und kann der Getriebegang aus dem höheren Gang ohne den vorübergehenden Betrieb in einem Zwischengang in den angeforderten niedrigeren Gang geschaltet werden. Falls jedoch die Herunterschaltanforderung den Luftmassendurchfluss über den zweiten Schwellenpegel erhöht, kann das Schalten in einen Zwischengang ausgeführt werden, um eine Kraftmaschinen-Fehlzündung zu vermeiden.
  • Bei 314 bestimmt der Controller den Zwischengang. In einigen Fällen kann es nur eine Wahl des Zwischengangs geben. Wenn z. B. aus einem vierten in einen zweiten Getriebegang geschaltet wird, kann der dritte Getriebegang die einzige Option für den Zwischengang bzw. das Pilot-Herunterschalten sein. In anderen Fällen kann es mehrere Zwischengangoptionen geben, wobei die Auswahl des Zwischengangs auf dem Pegel (oder der Menge) des Kondensats in dem CAC und/oder dem Ladedruckpegel basieren kann. Falls z. B. die Menge des Kondensats in dem CAC hoch ist und das Fahrzeug aus dem fünften in den zweiten Getriebegang schalten muss, kann der Zwischengang höher sein (wie z. B. vier gegenüber drei). In diesem Beispiel kann das Schalten 5-3-2 eine Fehlzündung verursachen, wohingegen das Schalten 5-4-2 einen Luftmassendurchfluss auf eine erste, niedrigere Rate (in dem Zwischengang) vergrößern kann, was die Möglichkeit der Fehlzündung verringert. Der Gangwechsel kann ferner auf einer Luftmassen-Solldurchflussmenge bei dem neu ausgewählten Gang basieren, so dass das Kondensat auf eine derartige Weise entleert werden kann, um die Möglichkeit der Fehlzündung zu verringern.
  • Nach dem Bestimmen des Zwischengangs bei 314 schaltet die Routine bei 316 den Getriebegang aus dem höheren Gang in den gewählten Zwischengang herunter. Bei 316 kann die Routine außerdem das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments enthalten. Die Einstellungen des Drehmoments können bei Teillast das Vergrößern der Drosselklappenöffnung enthalten, um das angeforderte Drehmoment aufrechtzuerhalten (das durch die maximale Luftströmung begrenzt ist, die die Aufnahme des Kondensatpegels unter der Fehlzündungsrate begrenzt). Falls ein Schalten in einen niedrigeren Gang zu mehr Drehmoment als angefordert führen kann, kann das Verringern der Drosselklappenöffnung oder das Verzögern der Frühzündung verwendet werden, um dem vom Fahrer angeforderten Drehmomentniveau zu entsprechen. Der Zwischengang wird bei 318 während einer Dauer d2 beibehalten. In einem Beispiel kann die Dauer d2 ein vorgegebener Wert sein, der für jedes Herunterschalten verwendet wird. In einem weiteren Beispiel kann die Dauer d2 auf der Menge des Kondensats in dem CAC, dem Ladedruckpegel und dem angeforderten Herunterschalten des Gangs basieren. Bei einem höheren Ladedruckpegel und einer größeren Menge des CAC-Kondensats kann z. B. die Dauer des Zwischengangs länger sein. In einem weiteren Beispiel, wenn das angeforderte Herunterschalten des Gangs kleiner ist (z. B. das Herunterschalten um drei Gänge anstatt um vier Gänge), kann die Dauer des Zwischengangs kürzer sein. Nach dem Beibehalten des Zwischengangs während der Dauer d2 enthält die Routine bei 320 das Herunterschalten aus dem Zwischengang in den angeforderten niedrigeren Gang. Schließlich kann bei 322 die Routine den Zeitgeber für die Dauer d2 zurücksetzen und die Kondensat- und Ladedruckpegel aktualisieren. Auf diese Weise kann in Ansprechen auf eine Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge, wenn der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer kleiner als ein Schwellenbereich ist und die Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge den Luftmassendurchfluss über einen zweiten Schwellenpegel vergrößert, das Getriebe aus einem höheren Gang in einen Zwischengang und dann in einen angeforderten niedrigeren Gang heruntergeschaltet werden. Als solche kann die Kondensateinleitung aus dem CAC in die Kraftmaschine gesteuert werden, was die Fehlzündungsereignisse der Kraftmaschine verringert.
  • In 4 zeigt die graphische Darstellung 400 beispielhafte Getriebe-Gangschaltoperationen während unterschiedlicher Fahrzustände. Spezifisch zeigt die graphische Darstellung 400 eine Änderung der Pedalposition (PP), die eine Drehmomentanforderung einer Bedienungsperson mit der graphischen Darstellung 404 angibt, wobei eine entsprechende Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit mit der graphischen Darstellung 406 gezeigt ist, während eine Änderung der Kraftmaschinendrehzahl (Ne oder RPM) mit der graphischen Darstellung 408 gezeigt ist. Eine Änderung des Getriebegangs ist mit der graphischen Darstellung 402 gezeigt, wobei 6 der höchste verfügbare Gang ist und 1 der niedrigste verfügbare Gang ist. Ferner zeigt die graphische Darstellung 400 den Luftmassendurchfluss (die Luftmassen-Durchflussmenge) mit der graphischen Darstellung 410, den Ladedruckpegel mit der graphischen Darstellung 412, den Kondensatpegel des CAC mit der graphischen Darstellung 414 und den MAP mit der graphischen Darstellung 416.
  • Vor t1 kann sich die Pedalposition in einer niedrigen Position befinden, die einen kleinen Betrag des Drehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit anfordert (die graphische Darstellung 406). Im Ergebnis kann das Fahrzeug in einem Getriebegang 1 beginnen (die graphische Darstellung 402). Zum Zeitpunkt t1 kann eine Bedienungsperson des Fahrzeugs langsam einen Druck auf das Fahrpedal ausüben, was zu einer allmählichen Zunahme der Pedalposition (die graphische Darstellung 404), der Fahrzeuggeschwindigkeit (die graphische Darstellung 406) und der Kraftmaschinendrehzahl (die graphische Darstellung 408) führt. Die Zunahme der Pedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit können eine Anforderung erzeugen, den Getriebegang hochzuschalten. Da die Pedalposition vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 weiterhin zunimmt, wird der Getriebegang in höhere Gänge geschaltet (die graphische Darstellung 402). Zum Zeitpunkt t2 wird die Pedalposition konstant, wobei der Getriebegang auf dem Getriebegang 6 aufrechterhalten wird.
  • Zum Zeitpunkt t3 nimmt die Pedalposition zu (die graphische Darstellung 404), wobei im Ergebnis eine Herunterschaltanforderung erzeugt wird. Basierend auf der Zunahme der Pedalposition kann ein Herunterschalten um mehrere Gänge angefordert werden. Es kann angefordert werden, dass das Getriebe um zwei Getriebegänge aus dem Getriebegang 6 in den Getriebegang 4 herunterschaltet. Zum Zeitpunkt t3 bleiben der Ladedruckpegel (die graphische Darstellung 412) und der Kondensatpegel (die graphische Darstellung 414) unter ihren Schwellenpegeln (422 bzw. 424). Der Luftmassendurchfluss (die graphische Darstellung 410) ist während einer Dauer, die kürzer als die Schwellendauer d1 ist, unter einem Schwellenbereich (oder einem ersten Schwellenpegel) 420 geblieben. Folglich wird in Ansprechen auf die Luftmassen-Durchflussmenge, die während der Schwellendauer d1 nicht kleiner als ein Schwellenbereich ist, der Getriebegang aus einem Getriebegang 6 ohne den Betrieb in einem Zwischengang in den Getriebegang 4 geschaltet. Das Herunterschalten während der Zunahme der Pedalposition bei t3 führt zu einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit (die graphische Darstellung 406) und der Kraftmaschinendrehzahl (die graphische Darstellung 408). Außerdem nimmt in Ansprechen auf das Herunterschalten aus dem höheren Getriebegang 6 in den niedrigeren Getriebegang 4 der Luftmassendurchfluss zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 zu, was den Kondensatpegel in den CAC verringert (das Reinigen oder Entleeren des CAC). Der Ladedruckpegel kann proportional mit dem Kondensatpegel abnehmen, um den Ladedruckpegel zurückzusetzen und die nach dem Reinigen im CAC bleibende Menge des Kondensats widerzuspiegeln. Weil sich der Ladedruckpegel bei t3 unter der Ladedruckpegel-Schwelle 422 befunden hat, kann während der Entleerung des Kondensats keine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten.
  • Zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 kann ein Entlasten des Pedals stattfinden, was veranlasst, dass das Getriebe zu einem Getriebegang herunterschaltet und der Luftmassendurchfluss abnimmt. Während dieses Zeitraums kann die Fahrzeuggeschwindigkeit weiterhin abnehmen. Wie die Pedalposition abermals zunimmt (die graphische Darstellung 404), kann der Getriebegang in höhere Gänge hochgeschaltet werden, was zum Zeitpunkt t4 veranlasst, dass die Kraftmaschinendrehzahl abnimmt und der Luftmassendurchfluss unter den Schwellenbereich 420 abnimmt. Der Zeitgeber für die Dauer d1 kann an diesem Punkt zurückgesetzt werden. Zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t5 bleibt der Luftmassendurchfluss (die graphische Darstellung 410) unter dem Schwellenbereich 420 und bleibt der MAP (die graphische Darstellung 416) über dem Atmosphärendruck 426, was verursacht, dass der Kondensatpegel (die graphische Darstellung 414) und der Ladedruckpegel (die graphische Darstellung 412) weiterhin zunehmen.
  • Zum Zeitpunkt t5 nimmt die Pedalposition schnell zu, was möglicherweise einen WOP-Zustand angibt. Dies kann eine Herunterschaltanforderung aus dem aktuellen Getriebegang 5 in den Getriebegang 2 erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt kann sich der Luftmassendurchfluss länger als die Schwellendauer d1 unter dem Schwellenbereich 420 befunden haben. Folglich wird in Ansprechen der Getriebegang 5 zuerst in den Zwischen-Getriebegang 4 heruntergeschaltet. Der Luftmassendurchfluss nimmt auf einen Pegel über dem Schwellenbereich 420, aber unter dem zweiten Schwellenpegel 418 zu. Im Ergebnis wird das Kondensat aus dem CAC und in die Kraftmaschine abgeblasen, was verursacht, dass der Kondensatpegel (die graphische Darstellung 414) vor dem Zeitpunkt t6 unter einen Schwellenpegel des Kondensats 424 abnimmt. Der Zwischen-Getriebegang 4 wird während der Dauer d2 beibehalten. Dann wird zum Zeitpunkt t6 der Getriebegang aus dem Zwischen-Getriebegang 4 in den niedrigeren Getriebegang 2 heruntergeschaltet. Die Kraftmaschinendrehzahl und die Fahrzeuggeschwindigkeit nehmen mit jedem Herunterschalten zu. Der Luftmassendurchfluss nimmt über den zweiten Schwellenpegel 418 (die graphische Darstellung 410) zu, wobei das verbleibende Kondensat aus dem CAC abgeblasen wird. Weil der Kondensatpegel vor der zusätzlichen Zunahme des Luftmassendurchflusses unter den Schwellenpegel des Kondensats 424 gefallen ist, tritt keine Kraftmaschinen-Fehlzündung auf.
  • Auf diese Weise erlaubt der vorübergehende Betrieb in einem Zwischen-Getriebegang, dass das Kondensat bei einem niedrigeren Luftmassendurchfluss abgeblasen wird, was die Möglichkeit der Fehlzündung verringert. Wenn für das Herunterschalten zum Zeitpunkt t5 kein Zwischen-Getriebegang verwendet wurde, kann eine Fehlzündung stattgefunden haben, wenn aus dem Getriebegang 5 direkt in den Getriebegang 2 heruntergeschaltet wurde. In einigen Ausführungsformen kann die Dauer d2 so beibehalten werden, dass alles Kondensat in dem CAC bei dem Zwischengang abgeblasen wird, bevor in den niedrigeren Gang heruntergeschaltet wird. In weiteren Ausführungsformen kann die Dauer d2 beibehalten werden, so dass das Kondensat unter einen Schwellenwert für die Fehlzündung fällt (wie z. B. den Schwellenpegel des Kondensats 424), bevor aus dem Zwischengang in den niedrigeren Gang heruntergeschaltet wird.
  • In der graphischen Darstellung 400 tritt zum Zeitpunkt t7 eine weitere plötzliche Zunahme der Pedalposition auf, nachdem ein Zeitraum vergangen ist. Vor dem Zeitpunkt t7 befinden sich die Pedalposition (die graphische Darstellung 404), die Fahrzeuggeschwindigkeit (die graphische Darstellung 406) und die Kraftmaschinendrehzahl (die graphische Darstellung 408) auf relativ konstanten Pegeln. Der Luftmassendurchfluss (die graphische Darstellung 410) bleibt unter dem Schwellenbereich 420, wobei der Ladedruckpegel (die graphische Darstellung 412) und der Kondensatpegel (die graphische Darstellung 414) stetig zunehmen. Gerade vor dem Zeitpunkt t7 nimmt der Ladedruckpegel über den Ladedruckschwellenpegel 422 zu und nimmt der Kondensatpegel über den Schwellenpegel des Kondensats 424 zu. Zum Zeitpunkt t7 nimmt eine Pedalposition plötzlich zu und wird eine Herunterschaltanforderung erzeugt. Die Herunterschaltanforderung bei t7 kann aus dem Getriebegang 4 in den Getriebegang 2 sein. In diesem Beispiel kann das Herunterschalten aus dem Getriebegang 4 in den Getriebegang 2 den Luftmassendurchfluss nicht über den zweiten Schwellenpegel 418 vergrößern und zu einer Kraftmaschinen-Fehlzündung führen. Folglich wird der Getriebegang direkt aus dem Getriebegang 4 ohne den Betrieb in einem Zwischengang in den Getriebegang 2 heruntergeschaltet, selbst wenn der Luftmassendurchfluss während der Schwellendauer d1 unter dem Schwellenbereich 420 geblieben ist. In einem alternativen Beispiel kann das Herunterschalten aus dem Getriebegang 4 in den Getriebegang 2 den Luftmassendurchfluss über den zweiten Schwellenpegel 418 erhöhen, was zu dem ersten Herunterschalten in einen Zwischengang (in diesem Fall in den Getriebegang 3) führt.
  • In dem aktuellen Beispiel nimmt zum Zeitpunkt t7 der Luftmassendurchfluss auf einen Pegel zwischen dem Schwellenbereich 420 und dem zweiten Schwellenpegel 418 zu, wenn aus dem Getriebegang 4 in den Getriebegang 2 heruntergeschaltet wird. Diese Zunahme des Luftmassendurchflusses zieht das Kondensat aus dem CAC und in die Kraftmaschine ab, was den Kondensatpegel in dem CAC verringert. In Ansprechen auf das Herunterschalten zum Zeitpunkt t7 nehmen die Kraftmaschinendrehzahl und die Fahrzeuggeschwindigkeit zu.
  • Folglich kann das Herunterschalten eines Getriebegangs basierend auf dem Luftmassendurchfluss gesteuert werden. Während eines ersten Zustands, wie zum Zeitpunkt t5 in der graphischen Darstellung 400 gezeigt ist, wenn der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer kleiner als ein Schwellenbereich ist und das Herunterschalten aus einem höheren Gang in einen angeforderten niedrigeren Gang den Luftmassendurchfluss über einen zweiten Schwellenpegel erhöht, kann ein Getriebegang aus dem höheren Gang in den niedrigeren Gang geschaltet werden, indem vor dem Schalten in den niedrigeren Gang der Betrieb vorübergehend in einem Zwischengang erfolgt. Alternativ kann während eines zweiten Zustands, wie zum Zeitpunkt t3 in der graphischen Darstellung 400 gezeigt ist, wenn der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer nicht kleiner als ein Schwellenbereich ist, ein Getriebegang aus einem höheren Gang ohne den Betrieb in einem Zwischengang in einen niedrigeren Gang geschaltet werden, wenn es angefordert wird. In einigen Beispielen kann ein Herunterschalten um mehrere Gänge den Luftmassendurchfluss nicht über einen zweiten Schwellenpegel vergrößern, so dass er eine Fehlzündung verursacht. Folglich kann während eines dritten Zustands, wie zum Zeitpunkt t7 in der graphischen Darstellung 400 gezeigt ist, wenn der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer kleiner als ein Schwellenbereich ist und ein Herunterschalten aus einem höheren Gang in einen angeforderten niedrigeren Gang den Luftmassendurchfluss nicht über einen zweiten Schwellenpegel erhöht, ein Getriebegang aus einem höheren Gang ohne den Betrieb in einem Zwischengang in einen niedrigeren Gang geschaltet werden.
  • In 5 sind zusätzliche Getriebe-Gangschaltoperationen gezeigt. Hier veranschaulicht die graphische Darstellung 500 drei unterschiedliche Herunterschaltoperationen und die resultierende Zunahme des Luftmassendurchflusses und der aus dem CAC entleerten Menge des Kondensats. Spezifisch ist mit der graphischen Darstellung 502 eine Änderung des Getriebegangs gezeigt, ist mit der graphischen Darstellung 504 ein Luftmassendurchfluss gezeigt und ist mit der graphischen Darstellung 506 die aus dem CAC entleerte Menge des Kondensats (z. B. das Kondensat, das den CAC verlässt) gezeigt. Es sind drei unterschiedliche Beispiele des Herunterschaltens gezeigt (A, B und C). Vor dem Zeitpunkt t1 kann sich das Fahrzeug mit einem relativ konstanten Luftmassendurchfluss in allen drei Beispielen im Getriebegang 5 befinden. In einem ersten Beispiel, A, kann ein Getriebegang zum Zeitpunkt t1 direkt aus dem Getriebegang 5 in den Getriebegang 1 heruntergeschaltet werden (die graphische Darstellung 502a). In Ansprechen kann der Luftmassendurchfluss über einen zweiten Schwellenpegel 508 zunehmen (die graphische Darstellung 504a). Wie der Luftmassendurchfluss zunimmt, nimmt die aus dem CAC entleerte Menge des Kondensats zu (die graphische Darstellung 506a). Weil der Luftmassendurchfluss schnell auf einen hohen Pegel zunimmt, kann das Kondensat mit einer vergrößerten Rate abgeblasen werden. Im Ergebnis kann zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 eine größere Menge des Kondensats aus dem CAC entleert werden. Weil der Luftmassendurchfluss über den zweiten Schwellenpegel 508 zunimmt und eine große Menge des Kondensats auf einmal abbläst, kann in diesem Beispiel eine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten.
  • In dem zweiten Beispiel, B, kann der Getriebegang zum Zeitpunkt t1 aus dem Getriebegang 5 in einen Zwischen-Getriebegang 3 heruntergeschaltet werden (die graphische Darstellung 502b). In Ansprechen kann der Luftmassendurchfluss auf einen Pegel zwischen einem ersten Schwellenpegel 510 und einem zweiten Schwellenpegel 508 zunehmen (die graphische Darstellung 504b). Die Zunahme des Luftmassendurchflusses verursacht, dass das Kondensat aus dem CAC entleert wird (die graphische Darstellung 506b). Weil jedoch der Luftmassendurchfluss niedriger als in dem ersten Beispiel A ist, kann das Kondensat mit einer langsameren Rate entleert werden. Im Ergebnis kann zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 weniger Kondensat aus dem CAC entleert werden. Der Zwischengang kann während einer Dauer vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 beibehalten werden. Dann kann zum Zeitpunkt t2 der Getriebegang aus dem Zwischen-Getriebegang 3 in den niedrigeren Getriebegang 1 heruntergeschaltet werden. Der Luftmassendurchfluss kann über den zweiten Schwellenpegel 508 zunehmen (die graphische Darstellung 504b), was das verbleibende Kondensat aus dem CAC entleert. Nach dem Zeitpunkt t2 wird nur eine kleine Menge des Kondensats aus dem CAC entleert. Weil das meiste des Kondensats mit einem kleineren Luftmassendurchfluss in den Zwischengang entleert worden ist, kann folglich keine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten. In einem alternativen Beispiel kann der Zwischengang während einer etwas längeren Dauer beibehalten werden, um es zu ermöglichen, dass vor dem Herunterschalten in den niedrigeren Gang alles Kondensat aus dem CAC entleert wird. Dies kann die Möglichkeit der Kraftmaschinen-Fehlzündung weiter verringern.
  • Während in dem zweiten Beispiel B der Getriebegang 3 als der Zwischengang gewählt worden ist, hätten andere Zwischengänge verwendet werden können. In einem dritten Beispiel, C, kann der Getriebegang z. B. aus dem Getriebegang 5 in einen Zwischen-Getriebegang 4 heruntergeschaltet werden (die graphische Darstellung 502c). In diesem Beispiel befindet sich der Zwischengang näher an dem höheren Gang (dem Getriebegang 5). In Ansprechen nimmt der Luftmassendurchfluss auf einen Pegel zwischen einem ersten Schwellenpegel 510 und einem zweiten Schwellenpegel 508 zu (die graphische Darstellung 504c), aber unter den Luftmassendurchflusspegel im zweiten Beispiel B (die graphische Darstellung 504b). Das Kondensat wird aufgrund des niedrigeren Luftmassendurchflusspegels mit einer langsameren Rate als in den ersten zwei Beispielen aus dem CAC entleert. Folglich wird zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 weniger Kondensat aus dem CAC entleert (die graphische Darstellung 506c). Zum Zeitpunkt t2 wird der Getriebegang aus dem Zwischen-Getriebegang 4 in den niedrigeren Getriebegang 1 heruntergeschaltet. Der Luftmassendurchfluss kann über den zweiten Schwellenpegel 508 zunehmen (die graphische Darstellung 504c), was das verbleibende Kondensat aus dem CAC entleert. Nach dem Zeitpunkt t2 wird eine größere Menge des Kondensats als in den ersten zwei Beispielen aus dem CAC entleert. Weil jedoch ein Anteil des Gesamtkondensats in dem CAC während des Zwischengangs entleert worden ist, kann keine Kraftmaschinen-Fehlzündung auftreten. In alternativen Beispielen kann der Zwischengang während einer längeren Dauer beibehalten werden, um die Menge des Kondensats in dem CAC weiter zu verringern und die Möglichkeit der Kraftmaschinen-Fehlzündung zu verringern.
  • Auf diese Weise kann das Herunterschalten eines Getriebegangs in Ansprechen auf die Pedalposition und den Luftmassendurchfluss gesteuert werden, um die Kraftmaschinen-Fehlzündungsereignisse zu verringern. In Ansprechen auf eine Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge kann das Herunterschalten direkt (aus einem höheren in einen niedrigeren Gang) oder in Stufen, indem kurz in einen Zwischengang heruntergeschaltet wird, ausgeführt werden. Falls sich der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer unter einem Schwellenbereich befindet und eine Herunterschaltanforderung empfangen wird, die den Luftmassendurchfluss über einen zweiten Schwellenpegel erhöht, kann das Herunterschalten in Stufen unter Verwendung eines Zwischengangs ausgeführt werden. Falls sich jedoch der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer nicht unter einem Schwellenbereich befindet oder die Herunterschaltanforderung den Luftmassendurchfluss nicht über den zweiten Schwellenpegel erhöhen kann, kann der Controller das Herunterschalten direkt ausführen, wobei er aus dem höheren Getriebegang in den niedrigeren Getriebegang schaltet, ohne einen Zwischengang zu verwenden. Folglich kann basierend auf dem Luftmassendurchfluss, der Schwellendauer d1 und der spezifischen Herunterschaltanforderung das Herunterschalten gesteuert werden, um die Leistung der Kraftmaschine zu verbessern. Indem während ausgewählter Bedingungen zuerst in einen Zwischengang heruntergeschaltet wird, kann die Zunahme des Luftmassendurchflusses auf einen Pegel gesteuert werden, der das Kondensat sicher aus dem CAC entleert, ohne eine Fehlzündung zu verursachen.
  • Es sei angegeben, dass die hier enthaltenen Beispielsteuerroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solches können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispielausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen Code graphisch darstellen, der in das computerlesbare Speichermedium in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.
  • Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass die spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6, 1-4, 1-6, V-12, Boxer-4 und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Ferner können eine oder mehrere der verschiedenen Systemkonfigurationen in Kombination mit einer oder mehreren der beschriebenen Diagnoseroutinen verwendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.

Claims (19)

  1. Verfahren für eine Kraftmaschine (10), das Folgendes umfasst: vorübergehender Betrieb in einem Zwischengang in Ansprechen auf eine Luftströmung durch einen Ladeluftkühler (80) in Form eines Luftmassendurchflusses und eine Anforderung zum Herunterschalten eines Getriebegangs aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang vor dem Schalten in den niedrigeren Gang, wenn der Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer (d1) kleiner als ein erster Schwellenpegel (420; 510) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Betrieb in einem Zwischengang umfasst, wenn die Anforderung, einen Getriebegang herunterzuschalten, den Luftmassendurchfluss über einen zweiten Schwellenpegel (418; 508) erhöht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Betrieb in einem Zwischengang ferner in Ansprechen auf ein Kondensat in dem Ladeluftkühler (80), das über einem Schwellenpegel liegt, erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zwischengang während einer Dauer (d2) beibehalten wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Dauer (d2) entweder eine gesetzte Dauer (d2) oder ein Zeitraum, damit ein Kondensatpegel (414) des Ladeluftkühlers (80) unter einen Schwellenpegel (424) abnimmt, ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellendauer (d1) auf einem Schwellenladedruck (422), einem Krümmerdruck und einem Luftmassendurchfluss basiert.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Schwellenpegel (420; 510) des Luftmassendurchflusses auf einem Luftmassendurchfluss basiert, bei dem sich der Ladeluftkühler (80) selbst reinigt.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zweite Schwellenpegel (418; 508) auf einem Luftmassendurchfluss basiert, bei dem ein Kondensat aus dem Ladeluftkühler (80) entleert wird und eine Kraftmaschinen-Fehlzündung verursacht, falls ein Ladedruckschwellenpegel und/oder ein Kondensatschwellenpegel erreicht worden sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zwischengang basierend auf einem Pegel eines Kondensats in dem Ladeluftkühler (80) und/oder einem Ladedruckpegel gewählt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anforderung, einen Getriebegang herunterzuschalten, eine Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge in Ansprechen auf eine große Zunahme der Pedalposition, einschließlich eines weit geöffneten Pedals, erfolgt.
  12. Verfahren für eine Kraftmaschine (10), das Folgendes umfasst: Herunterschalten eines Getriebes aus einem höheren Gang in einen Zwischengang und dann in einen angeforderten niedrigeren Gang in Ansprechen auf eine Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge, wenn ein Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer (d1) kleiner als ein erster Schwellenpegel (420; 510) ist und die Anforderung zum Herunterschalten um mehrere Gänge den Luftmassendurchfluss über einen zweiten Schwellenpegel (418; 508) erhöht.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Zwischengang während einer Dauer (d2) beibehalten wird, wobei die Dauer (d2) mit einem zunehmenden Ladedruckpegel und einer zunehmenden Menge des Kondensats in einem Ladeluftkühler (80) zunimmt.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Schwellendauer (d1) mit einem abnehmenden Ladedruckschwellenpegel und einem zunehmenden durchschnittlichen Luftmassendurchfluss abnimmt.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schwellenbereich des Luftmassendurchflusses auf einem Luftströmungspegel basiert, der das Kondensat aus einer Ladeluft und in einen Einlasskrümmer der Kraftmaschine (10) abzieht.
  16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der zweite Schwellenpegel (418; 508) der Luftmassendurchfluss ist, der das Kondensat aus einem Ladeluftkühler (80) entleert und eine Kraftmaschinen-Fehlzündung verursacht, falls ein Schwellenpegel des Kondensats erreicht worden ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 12, wobei sich der Zwischengang näher bei dem höheren Gang befindet, wenn ein Ladedruckpegel und ein Pegel des Kondensats in einem Ladeluftkühler (80) hoch sind, und sich der Zwischengang näher bei dem niedrigeren Gang befindet, wenn der Ladedruckpegel und der Pegel des Kondensats in dem Ladeluftkühler (80) niedrig sind.
  18. Verfahren für eine Kraftmaschine (10), das Folgendes umfasst: Schalten aus einem höheren Gang in einen angeforderten niedrigeren Gang durch den vorübergehenden Betrieb in einem Zwischengang vor dem Schalten in den niedrigeren Gang während eines ersten Zustands, wenn ein Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer (d1) kleiner als ein erster Schwellenpegel (420; 510) ist; Schalten aus einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang, wenn es angefordert wird, ohne den Betrieb in dem Zwischengang während eines zweiten Zustands, wenn ein Luftmassendurchfluss während einer Schwellendauer (d1) nicht kleiner als ein erster Schwellenpegel (420; 510) ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der erste Zustand ferner enthält, dass das Schalten aus dem höheren Gang in den angeforderten niedrigeren Gang den Luftmassendurchfluss über einen zweiten Schwellenpegel (418; 508) erhöht.
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