-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zum Steuern eines Antriebsstrangs.
-
HINTERGRUND
-
Ein Antriebsstrang kann ein Fahrzeug antreiben, und er kann einen Verbrennungsmotor sowie einen Einlasskrümmer aufweisen, der mit dem Verbrennungsmotor in Fluidverbindung steht. Der Verbrennungsmotor weist zumindest einen Zylinder auf und kann Luft aus dem Einlasskrümmer aufnehmen. Anschließend kann der Verbrennungsmotor ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern verbrennen, um ein Ausgangsdrehmoment zu erzeugen. Ein Einlassventil steuert die Luftströmung zu den Zylindern. Speziell kann das Einlassventil zu speziellen Zeitpunkten öffnen und schließen, um entweder zuzulassen, dass Luft in die Zylinder eintritt, oder um zu verhindern, dass Luft in die Zylinder eintritt. Der Verbrennungsmotor kann ein Motor mit homogener Kompressionszündung (HCCI-Motor) sein. Bei einem HCCI-Motor wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch bis zu dem Punkt der Selbstzündung komprimiert.
-
In der
DE 103 44 657 A1 ist ein Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor und ein Verfahren zum Regeln eines solchen beschrieben, bei denen eine Soll-Luftladung anhand einer Gaspedalstellung und einer Motordrehzahl ermittelt wird und eine Ist-Luftladung anhand der Soll-Luftladung geregelt wird. Zur Einstellung der Ist-Luftladung wird neben dem Öffnungsgrad einer Drossel die Ventilöffnungsdauer eines Einlassventils angepasst.
-
Die US 2004 / 0 083 047 A1 beschreibt ein Verfahren zum Schätzen einer Zylinderluftladung in einem Verbrennungsmotor, der einen Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensor) und einen Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) aufweist.
-
Die
DE 11 2007 000 998 B4 beschreibt ein Verfahren, bei dem ein Luftdurchsatz eines Verbrennungsmotors mittels eines Modells geschätzt wird und ein tatsächlicher Luftdurchsatz des Verbrennungsmotors, der mit einem Luftmassenströmungssensor gemessen wird, mittels des geschätzten Luftdurchsatzes geregelt wird.
-
Die
DE 10 2006 025 126 B4 beschreibt ein System und ein Verfahren zum Charakterisieren der Einlassluftdynamik eines Verbrennungsmotors, wobei momentane Signale eines Luftmassenströmungssensors (MAF-Sensors) und eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) verwendet werden.
-
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Steuern eines solchen zu schaffen, bei denen ein Verbrennungsmotor unabhängig von der Meereshöhe, auf der sich das Fahrzeug befindet, auf ein effiziente Weise betrieben wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.
-
In einem HCCI-Motor, der Kraftstoff bei einer konstanten Kraftstoffzufuhrrate aufnimmt, ist es nützlich, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis und den Restgasanteil bei den Sollwerten zu halten, um den HCCI-Motor auf eine effiziente Weise zu betreiben. Die Ladungstemperatur in dem Motor hängt von dem Restgasanteil ab, wenn das Einlassventil schließt, und der Restgasanteil kann in Abhängigkeit von der Meereshöhe variieren. Folglich ist es nützlich, die Ladungstemperatur beim Schließen des Einlassventils unabhängig von der Meereshöhe auf einem Sollwert zu halten, um den HCCI-Motor auf eine effiziente Weise zu betreiben. Zu diesem Zweck können die Zeiteinstellungen der Einlass- und Auslassventile gesteuert werden. Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs (und insbesondere der Einlass- und Auslassventile sowie des Ladedrucksystems), um die Ladungstemperatur unabhängig von dem Auslasskrümmerdruck oder der Meereshöhe aufrecht zu erhalten, indem die Ist-Luftladung und der Ist-Einlasskrümmerdruck gesteuert werden. In der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff „Ist-Luftladung“ auf die Ist-Menge an Luft (z.B. auf deren Masse), welche während eines einzelnen Verbrennungszyklus in die Zylinder des Motors eingeleitet wird. Die vorliegende Offenbarung beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs, der einen HCCI-Verbrennungsmotor aufweist. Der Verbrennungsmotor weist zumindest einen Zylinder auf, und der Antriebsstrang umfasst ferner einen Einlasskrümmer in Fluidverbindung mit dem Verbrennungsmotor und zumindest ein Einlassventil, das ausgebildet ist, um eine Luftströmung zwischen dem Einlasskrümmer und dem Verbrennungsmotor zu steuern. Darüber hinaus umfasst der Antriebsstrang ein Systemsteuermodul, einen Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensor), der mit dem Systemsteuermodul in Verbindung steht, und einen Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor), der mit dem Systemsteuermodul in Verbindung steht. Der MAF-Sensor ist ausgebildet, um die Luftströmung zu messen, die in die Drossel eintritt, und der MAP-Sensor ist ausgebildet, um einen Einlasskrümmerdruck zu messen. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: (a) dass eine Drehmomentanforderung empfangen wird; (b) dass eine Soll-Luftladung zumindest teilweise basierend auf der Drehmomentanforderung ermittelt wird; (c) dass eine Ist-Luftladung zumindest teilweise basierend auf Eingabesignalen von dem MAP-Sensor und dem MAF-Sensor ermittelt wird; (d) dass eine Einlassventil-Zeiteinstellung des Einlassventils derart angepasst wird, dass die Ist-Luftladung gleich der Soll-Luftladung ist, und (e) dass die Drosselposition und Aktuatorpositionen von Ladedruckeinrichtungen derart angepasst werden, dass der Ist-Einlasskrümmerdruck gleich dem Soll-Einlasskrümmerdruck ist. Die „Soll-Luftladung“ ist eine Menge der Luft, die in die Zylinder während eines einzelnen Verbrennungszyklus eingeleitet wird, um das angeforderte Drehmoment zu erreichen, und die „Ist-Luftladung“ ist eine gegenwärtige Menge der Luft, die während eines einzelnen Verbrennungszyklus in die Zylinder eingeleitet wird. Die vorliegende Offenbarung betrifft auch einen Antriebsstrang, der einen Systemcontroller umfasst, welcher in der Lage ist, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen.
-
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der besten Weisen zum Ausführen der Erfindung leicht offensichtlich, wenn die Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
-
Figurenliste
-
- 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Antriebsstrangs; und
- 2 ist in schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Antriebsstrangs von 1.
-
AUSFÜHRLCHE BESCHREIBUNG
-
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten verwendet werden, um gleiche oder identische Komponenten zu identifizieren, stellt 1 ein Fahrzeug 10 schematisch dar, das einen Antriebsstrang 12 aufweist. Der Antriebsstrang 12 kann das Fahrzeug 10 antreiben und umfasst einen Verbrennungsmotor 14, der ausgebildet ist, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen. Insbesondere tritt eine homogene Kompressionszündung (HCCI) in dem Verbrennungsmotor 14 auf. Der Verbrennungsmotor 14 ist ein turboaufgeladener HCCI-Motor und weist zumindest einen Zylinder 16 auf. Obgleich die Zeichnungen vier Zylinder 16 zeigen, kann der Verbrennungsmotor 14 mehr oder weniger Zylinder 16 aufweisen. Jeder Zylinder 16 ist derart bemessen, dass er einen Kolben 17 aufnimmt, und jeder Kolben 17 kann im Innern eines entsprechenden Zylinders 16 eine Hubbewegung ausführen.
-
Zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor 14 weist der Antriebsstrang 12 ferner einen Einlasskrümmer 18 auf, der ausgebildet ist, um Luft 20 aus der Atmosphäre aufzunehmen. Der Einlasskrümmer kann die Luft 20 zu dem Verbrennungsmotor 14 leiten. Zu diesem Zweck steht der Einlasskrümmer 18 mit dem Verbrennungsmotor 14 in Fluidverbindung. Speziell steht der Einlasskrümmer 18 mit den Zylindern 16 in Fluidverbindung, und er kann daher die Luft direkt in die Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 14 leiten.
-
Der Antriebsstrang 12 weist eine Drossel 22 auf, die in der Lage ist, die Menge der Luft 20 zu regeln, die in den Einlasskrümmer 18 eintritt. Die Drossel 22 steht daher mit dem Einlasskrümmer 18 in Fluidverbindung. Die Drossel 22 kann entweder hinter oder vor einer Ladedruckeinrichtung 26 angeordnet sein.
-
Ferner weist der Antriebsstrang 12 eine Ladedruckeinrichtung 26 auf, welche die Drossel 22 und den Einlasskrümmer 18 fluidisch verbindet. Gemäß der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff „Ladedruckeinrichtung“ auf eine Einrichtung, die in der Lage ist, den Druck der Luft 20 bezogen auf den Atmosphärendruck zu erhöhen. Als nicht einschränkende Beispiele kann die Ladedruckeinrichtung 26 einen Turbokompressor, einen Turbolader oder beide umfassen. Dementsprechend kann die Ladedruckeinrichtung 26 einen Kompressor aufweisen, der in der Lage ist, die Luft 20 zu komprimieren, die aus der Atmosphäre stammt. Die Luft 20 muss jedoch nicht notwendigerweise durch die Ladedruckeinrichtung 26 strömen, um den Einlasskrümmer 18 zu erreichen. Der Antriebsstrang 12 kann eine Bypassleitung 28 aufweisen, welche die Drossel 22 fluidisch mit dem Einlasskrümmer 18 verbindet. Die Bypassleitung 28 umgeht die Ladedruckeinrichtung 26 und ermöglicht, dass zumindest ein Teil der Luft 20 von der Drossel 22 zu dem Einlasskrümmer 18 strömt, ohne durch die Ladedruckeinrichtung 26 zu strömen. Ein Bypassventil 30 ist entlang der Bypassleitung 28 angeordnet und kann die Menge der Luft 20 regeln, die durch die Bypassleitung 28 strömt. Mit anderen Worten kann das Bypassventil 30 die Menge der Luft 20 regeln, welche die Ladedruckeinrichtung 26 umgeht.
-
Der Antriebsstrang 12 weist ferner zumindest ein Einlassventil 32 auf, das funktional zwischen dem Einlasskrümmer 18 und den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 14 gekoppelt ist. Jedes Einlassventil 32 kann die Menge der Luft 20 regeln, die in zumindest einen der Zylinder 16 strömt. Speziell können die Einlassventile 32 zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegt werden. In der geschlossenen Position verhindert das Einlassventil 32 eine Strömung der Luft 20 zwischen dem Einlasskrümmer 18 und dem Zylinder 16 des Verbrennungsmotors 14. In der offenen Position ermöglicht das Einlassventil 32, dass die Luft 20 aus dem Einlasskrümmer 18 in den Zylinder 16 strömt.
-
Nach der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs in den Zylindern 16 können die Abgase aus den Zylindern 16 in den Auslasskrümmer 34 strömen. Zu diesem Zweck steht der Auslasskrümmer 34 mit den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 14 in Fluidverbindung. Der Antriebsstrang 12 weist zusätzlich zumindest ein Auslassventil 36 auf, das funktional zwischen dem Auslasskrümmer 34 und den Zylindern 16 des Verbrennungsmotors 14 gekoppelt ist. Dementsprechend kann jedes Auslassventil 36 die Strömung der Abgase aus den Zylindern 16 in den Auslasskrümmer 34 regeln. Insbesondere kann jedes Auslassventil 36 zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegt werden. Wenn sich das Auslassventil 36 in der offenen Position befindet, können Abgase aus dem Zylinder 16 in den Auslasskrümmer 34 strömen. Im Gegensatz dazu werden die Abgase dann, wenn sich das Auslassventil 36 in der der geschlossenen Position befindet, daran gehindert, zwischen dem Zylinder 16 und dem Auslasskrümmer 34 zu strömen.
-
Der Antriebsstrang 12 weist ferner ein Systemsteuermodul 38 in elektronischer Verbindung mit dem Verbrennungsmotor 14 auf. Die Begriffe „Steuermodul“, „Steuerung“, „Controller“, „Steuereinheit“, „Prozessor“ und ähnliche Begriffe bedeuten eine beliebige oder verschiedene Kombinationen eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises (ASIC) oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise, eines elektronischen Schaltkreises oder mehrerer elektronischer Schaltkreise, einer zentrale Verarbeitungseinheit oder mehrerer zentraler Verarbeitungseinheiten (vorzugsweise ein Mikroprozessor bzw. Mikroprozessoren) und eines zugeordneten Speichers sowie einer zugeordneten Archivierung (Festwertspeicher, programmierbarer Festwertspeicher, Arbeitsspeicher, Festplatte usw.), die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme oder -routinen ausführen, eines Schaltkreises der Kombinationslogik oder mehrerer Schaltkreise der Kombinationslogik, eines Schaltkreises für Schaltwerke oder mehrerer Schaltkreise für Schaltwerke, einer oder mehrerer Eingabe/Ausgabe-Schaltung(en) und -Einrichtungen, geeigneter Signalkonditionierungs- und Pufferschaltungen sowie anderer geeigneter Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen. „Software“, „Firmware“, „Programme“, „Anweisungen“, „Routinen“, „Code“, „Algorithmen“ und ähnliche Begriffe bedeuten beliebige durch einen Controller ausführbare Anweisungssätze, die Kalibrierungen und Nachschlagetabellen umfassen. Das Steuermodul 38 ist speziell programmiert, um die Schritte des Verfahrens 100 (2) auszuführen und umfasst bei der dargestellten Ausführungsform einen Prozessor 40 sowie einen Speicher 42, der mit dem Prozessor 40 in Verbindung steht. Der Speicher 42 kann die Schritte des Verfahrens 100 (2) speichern, und der Prozessor 40 kann die Schritte des Verfahrens 100 (2) ausführen. Das Systemsteuermodul 38 kann Teil eines Steuersystems 37 des Antriebsstrangs 12 sein.
-
Das Systemsteuermodul 38 kann Eingaben von verschiedenen Sensoren empfangen, und es kann den Antriebsstrang 12 basierend auf diesen Eingaben steuern. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Antriebsstrang 12 einen Drehmomentanforderungsaktuator 44 auf, wie beispielsweise ein Gaspedal, welcher ausgebildet ist, um eine Eingabe von einem Benutzer zu empfangen. Beispielsweise kann der Benutzer den Drehmomentanforderungsaktuator 44 betätigen (z.B. niederdrücken), um ein zusätzliches Ausgangsdrehmoment von dem Antriebsstrang 12 anzufordern. Da der Drehmomentanforderungsaktuator 44 mit dem Systemsteuermodul 38 in Verbindung steht (z.B. in elektronischer Verbindung), kann das Systemsteuermodul 38 die Drehmomentanforderung von dem Drehmomentanforderungsaktuator 44 empfangen. Beim Empfangen der Drehmomentanforderung kann das Systemsteuermodul 38 den Soll-Einlasskrümmerdruck und die Soll-Einlassluftladung zumindest teilweise basierend auf der Drehmomentanforderung ermitteln. Wie hierin verwendet, bezieht sich der „Soll-Einlasskrümmerdruck“ auf den Druck der Luft im Innern des Einlasskrümmers 18, welcher zum Erzeugen des angeforderten Drehmoments notwendig ist. Ferner bezieht sich der Begriff „Soll-Luftladung“ in der vorliegenden Offenbarung auf die Menge der Luft (z.B. auf die Masse), die während eines einzelnen Verbrennungszyklus in die Zylinder 16 eingeleitet wird, um das angeforderte Drehmoment zu erreichen.
-
Der Antriebsstrang 12 weist zusätzlich einen Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensor) 46 auf, der mit dem Systemsteuermodul 38 in Verbindung steht (z.B. in elektronischer Verbindung). Der MAF-Sensor 46 kann den Umgebungsdruck, die Umgebungstemperatur und die Luftströmung messen, die in die Drossel 22 eintritt. Im Betrieb kann der MAF-Sensor 46 ein oder mehrere Eingabesignale erzeugen, welche den Umgebungsdruck, die Umgebungstemperatur und die Luftströmung, die in die Drossel 22 eintritt, angeben. Das Systemsteuermodul 38 kann die Eingabesignale von dem MAF-Sensor 46 empfangen und den Umgebungsdruck, die Umgebungstemperatur und die Luftströmung, die in die Drossel 22 eintritt, basierend auf diesen Eingabesignalen ermitteln.
-
Das Steuersystem 37 weist auch einen Controller für den Krümmerabsolutdruck (MAP-Controller) 48 auf, der mit dem Systemsteuermodul 38, der Drossel 22 und dem Bypassventil 30 in Verbindung steht (z.B. in elektronischer Verbindung). Der MAP-Controller 48 kann Daten, die mit dem Soll-Einlasskrümmerdruck in Beziehung stehen, von dem Systemsteuermodul 38 empfangen und die Drossel 22 sowie das Bypassventil 30 zumindest teilweise basierend auf dem Soll-Einlasskrümmerdruck steuern.
-
Außer dem MAP-Controller 48 weist der Antriebsstrang 12 einen Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 50 auf, der mit dem Einlasskrümmer 18 funktional gekoppelt ist. Somit kann der MAP-Sensor 50 den Ist-Einlasskrümmerdruck messen. In der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff „Ist-Einlasskrümmerdruck“ auf den Druck der Luft im Innern des Einlasskrümmers 18, wie er durch den MAP-Sensor 50 gemessen wird. Im Betrieb kann der MAP-Sensor 50 ein Eingabesignal erzeugen, das den Ist-Einlasskrümmerdruck angibt, und dieses Eingabesignal an den MAP-Controller 48 senden. Der MAP-Controller 48 kann ein Eingabesignal von dem MAP-Sensor 50 empfangen und den Ist-Einlasskrümmerdruck basierend auf dem Eingabesignal ermitteln, das von dem MAP-Sensor 50 empfangen wird.
-
Das Steuersystem 37 weist ferner einen Luftladungscontroller 52 auf, der mit dem Systemsteuermodul 38, dem MAF-Sensor 46 sowie mit den Einlassventilen 32 und den Auslassventilen 36 in Verbindung steht (z.B. in elektronischer Verbindung). Der Luftladungscontroller 52 kann den Betrieb der Einlassventile 32 und der Auslassventile 36 steuern. Beispielsweise kann der Luftladungscontroller 52 Nockenphasensteller umfassen, und er kann die Zeiteinstellung der Einlass- und der Auslassventile unabhängig steuern. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Einlassventil-Zeiteinstellung“ auf die zeitliche Einstellung des Öffnens und Schließens eines Einlassventils 32 bezogen auf die Bewegung des entsprechenden Kolbens 17, und der Begriff „Auslassventil-Zeiteinstellung“ bezieht sich auf die zeitliche Einstellung des Öffnens und Schließens des Auslassventils 36 bezogen auf die Bewegung des entsprechenden Kolbens 17.
-
2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zum Steuern des Antriebsstrangs 12. Speziell kann das Systemsteuermodul 38 das Verfahren 100 ausführen, um die Ladungstemperatur beim Schließen des Einlassventils unabhängig von dem Auslasskrümmerdruck im Wesentlichen konstant zu halten, indem der Einlasskrümmerdruck und die Luftladungsmasse im Wesentlichen konstant gehalten werden. Bei einem HCCI-Motor, der Kraftstoff bei einer konstanten Kraftstoffzufuhrrate aufnimmt, ist es nützlich, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis und die Ladungstemperatur bei den Sollwerten zu halten, um den HCCI-Motor auf eine effiziente Weise zu betreiben. Die Ladungstemperatur in dem Motor hängt von dem Restgasanteil ab, wenn das Einlassventil schließt, und der Restgasanteil kann in Abhängigkeit von dem Auslasskrümmerdruck oder der Meereshöhe variieren. Folglich ist es nützlich, die Luftladungstemperatur unabhängig von der Meereshöhe beim Schließen des Einlassventils bei einem Sollwert zu halten, um den HCCI-Motor auf eine effiziente Weise zu betreiben. Zu diesem Zweck können die zeitlichen Einstellungen der Einlass- und Auslassventile, die Drosselposition und die Aktuatoren der Ladedruckeinrichtungen gesteuert werden. In Anbetracht des Vorstehenden regelt das Verfahren 100 die zeitliche Einstellung der Einlass- und Auslassventile, die Drosselposition und die Aktuatorpositionen der Ladedruckeinrichtungen, um die Ladungstemperatur unabhängig von dem Auslasskrümmerdruck oder der Meereshöhe im Wesentlichen konstant zu halten.
-
Das Verfahren 100 beginnt bei Schritt 102. Schritt 102 umfasst, dass mittels des Systemsteuermoduls 38 eine Drehmomentanforderung beispielsweise von einem Benutzer mittels des Drehmomentanforderungsaktuators 44 empfangen wird. Mit anderen Worten ist das Systemsteuermodul 38 speziell programmiert, um eine Drehmomentanforderung zu empfangen. Nach dem Empfangen der Drehmomentanforderung fährt das Verfahren 100 bei Schritt 104 fort.
-
Schritt 104 umfasst, dass mittels des Systemsteuermoduls 38 ein Soll-Einlassdruck und eine Soll-Luftladung zumindest teilweise basierend auf der Drehmomentanforderung und auch basierend auf anderen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 14 ermittelt werden. Mit anderen Worten ermittelt das Systemsteuermodul 38 bei Schritt 104 den Soll-Einlassdruck und eine Soll-Luftladung zumindest teilweise basierend auf der Drehmomentanforderung, die bei Schritt 102 empfangen wird. Wie vorstehend diskutiert wurde, bezieht sich der „Soll-Einlasskrümmerdruck“ auf den Druck der Luft im Innern des Einlasskrümmers 18, der zum Erzeugen des angeforderten Drehmoments notwendig ist, und der Begriff „Soll-Luftladung“ bezieht sich auf die Menge der Luft (z.B. die Masse), die während eines einzelnen Verbrennungszyklus in die Zylinder 16 eingeleitet wird, um das angeforderte Drehmoment zu erreichen. Anschließend schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 106 voran.
-
Schritt 106 umfasst, dass mittels des Systemsteuermoduls 38 der Ist-Einlasskrümmerdruck basierend auf einem Eingabesignal von dem MAP-Sensor 50 ermittelt wird. Wie vorstehend diskutiert wurde, bezieht sich der Begriff „Ist-Einlasskrümmerdruck“ auf den Druck der Luft im Innern des Einlasskrümmers 18, wie er durch den MAP-Sensor 50 gemessen wird. Zu diesem Zweck misst der MAP-Sensor 50 den Einlasskrümmerdruck, und er sendet anschließend ein Eingabesignal über den MAP-Controller 48 an den Systemcontroller 38. Dieses Eingabesignal gibt den Ist-Einlasskrümmerdruck an. Der Systemcontroller 38 empfängt dieses Eingabesignal und kann den Ist-Einlasskrümmerdruck in dem Speicher 42 speichern. Als Nächstes schreitet das Verfahern 100 zu Schritt 108 voran.
-
Schritt 108 umfasst, dass der Ist-Krümmerdruck mittels des Systemsteuermoduls 38 mit dem Soll-Einlasskrümmerdruck verglichen wird, um zu ermitteln, ob der Ist-Krümmerdruck gleich dem Soll-Krümmerdruck ist. Mit anderen Worten vergleicht das Systemsteuermodul 38 bei Schritt 108 den Ist-Krümmerdruck mit dem Soll-Einlasskrümmerdruck, um zu ermitteln, ob der Ist-Krümmerdruck gleich dem Soll-Krümmerdruck ist. Wenn der Ist-Krümmerdruck gleich dem Soll-Krümmerdruck ist, dann fährt das Verfahren 100 bei Schritt 114 fort, wie er nachstehend erläutert wird. Wenn der Ist-Krümmerdruck jedoch nicht gleich dem Soll-Krümmerdruck ist, dann fährt das Verfahren 100 bei Schritt 110 fort.
-
Schritt 110 umfasst, dass mittels des Systemsteuermoduls 38 ermittelt wird, ob der Soll-Einlasskrümmerdruck kleiner als der Umgebungsdruck ist. Mit anderen Worten ermittelt das Systemsteuermodul 38 bei Schritt 110, ob der Soll-Einlasskrümmerdruck kleiner als der Umgebungsdruck ist. Wie vorstehend diskutiert wurde, kann das Systemsteuermodul 38 den Soll-Einlasskrümmerdruck bei Schritt 104 zumindest teilweise basierend auf der Drehmomentanforderung ermitteln, die bei Schritt 102 empfangen wird. Die Umgebungstemperatur kann basierend auf dem Eingabesignal ermittelt werden, das von dem MAF-Sensor 46 empfangen wird. Daher kann das Systemsteuermodul 38 den Umgebungsdruck zumindest teilweise basierend auf dem Eingabesignal von dem MAP-Sensor 46 ermitteln.
-
Wenn der Soll-Einlasskrümmerdruck kleiner als der Umgebungsdruck ist, dann schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 112 voran. Bei Schritt 112 weist das Systemsteuermodul 38 an, dass das Bypassventil 30 (durch den MAP-Controller 48) bis zu einer vollständig offenen Position bewegt wird und die Drossel 22 bis zu einer solchen Position bewegt wird, dass der Ist-Einlasskrümmerdruck gleich dem Soll-Einlasskrümmerdruck ist. Mit anderen Worten umfasst Schritt 112, dass angewiesen wird, dass das Bypassventil 30 bis zu seiner vollständig offenen Position bewegt wird und die Drossel 22 bis zu einer Position bewegt wird, um zu ermöglichen, dass der Ist-Einlasskrümmerdruck gleich (oder im Wesentlichen gleich) dem Soll-Einlasskrümmerdruck ist, der bei Schritt 104 ermittelt wird. In der vollständig offenen Position beschränkt das Bypassventil 30 die Strömung der Luft durch die Bypassleitung 28 nicht. Schritt 112 umfasst ferner, dass das Bypassventil 30 bis zu der vollständig offenen Position bewegt wird und die Drossel 22 auf eine solche Position angepasst wird, dass der Ist-Einlasskrümmerdruck gleich dem Soll-Einlasskrümmerdruck ist.
-
Wenn der Soll-Einlasskrümmerdruck größer als der Umgebungsdruck oder gleich diesem ist, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 113 voran. Bei Schritt 113 weist das Systemsteuermodul 38 an, dass die Drossel 22 bis zu ihrer vollständig offenen Position bewegt wird und dass das Bypassventil 30 bis zu einer solchen Position bewegt wird, das der Ist-Einlasskrümmerdruck gleich (oder im Wesentlichen ähnlich) dem Soll-Einlasskrümmerdruck ist. Folglich umfasst Schritt 113, dass angewiesen wird, dass die Drossel 22 bis zu ihrer vollständig offenen Position bewegt wird und dass das Bypassventil 30 bis zu einer solchen Position bewegt wird, dass der Ist-Einlasskrümmerdruck gleich (oder im Wesentlichen ähnlich) dem Soll-Einlasskrümmerdruck ist. Schritt 113 umfasst ferner, dass die Drossel 22 bis zu ihrer vollständig offenen Position bewegt wird und dass das Bypassventil 30 auf eine solche Position angepasst wird, dass der Ist-Einlasskrümmerdruck gleich dem Soll-Einlasskrümmerdruck ist. Nachdem entweder Schritt 112 oder 113 abgeschlossen ist, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 114 voran.
-
Schritt 114 umfasst, dass mittels des Systemsteuermoduls 38 eine Ist-Luftladung zumindest teilweise basierend auf den Eingabesignalen von dem MAF-Sensor 46 und dem MAP-Sensor 50 ermittelt wird. In der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff „Ist-Luftladung“ auf die Ist-Menge (oder zumindest auf eine geschätzte Menge) der Luft (z.B. die Masse), die während eines einzelnen Verbrennungszyklus in die Zylinder 16 eingeleitet wird. Die Ist-Luftladung ist ein geschätzter Wert und kann zumindest teilweise auf dem Umgebungsdruck, der Umgebungstemperatur, der Luftströmung, die in die Drossel 22 eintritt, und dem Ist-Einlasskrümmerdruck basieren. Bei Schritt 114 ermittelt das Systemsteuermodul 38 die Ist-Luftladung zumindest teilweise basierend auf den Eingabesignalen von dem MAF-Sensor 46 und dem MAP-Sensor 50. Als Nächstes schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 116 voran.
-
Schritt 116 umfasst, dass die Soll-Luftladung (die bei Schritt 104 ermittelt wird) mittels des Systemsteuermoduls 38 mit der Ist-Luftladung (die bei Schritt 114 ermittelt wird) verglichen wird, um zu ermitteln, ob die Ist-Luftladung gleich (oder im Wesentlichen ähnlich) der Soll-Luftladung ist. Daher vergleicht das Systemsteuermodul 38 bei Schritt 116 die Soll-Luftladung mit der Ist-Luftladung, um zu ermitteln, ob die Ist-Luftladung gleich (oder im Wesentlichen ähnlich) der Soll-Luftladung ist. Wenn die Ist-Luftladung gleich (oder im Wesentlichen ähnlich) der Soll-Luftladung ist, kehrt das Verfahren 100 zu Schritt 102 zurück. Wenn die Ist-Luftladung hingegen nicht gleich der Soll-Luftladung ist (oder dieser nicht im Wesentlichen ähnlich ist), schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 118 voran.
-
Schritt 118 umfasst, dass die Einlassventil- und Auslassventil-Zeiteinstellung derart angepasst wird, das die Ist-Luftladung gleich (oder im Wesentlichen gleich) der Soll-Luftladung ist, die bei Schritt 104 ermittelt wird. Wie vorstehend diskutiert wurde, bezieht sich der Begriff „Einlassventil-Zeiteinstellung“ auf die zeitliche Einstellung des Öffnens und Schließens der Einlassventile 32 bezogen auf die Bewegung des entsprechenden Kolbens 17, und der Begriff „Auslassventil-Zeiteinstellung“ bezieht sich auf die zeitliche Einstellung des Öffnens und Schließens der Auslassventile 36 bezogen auf die Bewegung des Kolbens 17. Bei Schritt 118 kann das Systemsteuermodul 38 anweisen, dass der Luftladungscontroller 52 die Einlassventil-Zeiteinstellung der Einlassventile 32 und die Auslassventil-Zeiteinstellung der Auslassventile 36 derart anpasst, dass die Ist-Luftladung gleich der Soll-Luftladung ist.
-
Obgleich die besten Weisen zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auszuüben.
