DE102015110793A1

DE102015110793A1 - System und verfahren zur selektiven zylinderdeaktivierung

Info

Publication number: DE102015110793A1
Application number: DE102015110793.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas G. Leone; Brad Alan Boyer; Mrdjan J. Jankovic
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2016-01-07
Also published as: US20170198651A1; US20160003169A1; RU2015124937A; RU2015124937A3; US9835101B2; RU2694562C2; CN105275624A; CN105275624B; US9605601B2

Abstract

Es werden Ausführungsformen zum Betreiben einer Kraftmaschine mit Zündauslassung bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren während eines Zündauslassungsmodus oder während eines Zündauslassungsmodusübergangs die Kanaleinspritzung einer ersten Kraftstoffmenge in einen Zylinder einer Kraftmaschine, wobei die erste Kraftstoffmenge auf einer ersten, vorhergesagten Luftladungsmenge für den Zylinder basiert und magerer als ein Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis ist, und die Direkteinspritzung einer zweiten Kraftstoffmenge in den Zylinder, wobei die zweite Kraftstoffmenge auf der ersten Kraftstoffmenge und einer zweiten, berechneten Luftladungsmenge für den Zylinder basiert.

Description

Querverweis auf in Beziehung stehende Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/021.621, "SYSTEM AND METHOD FOR SKIP FIRE", eingereicht am 7. Juli 2014, deren gesamter Inhalt hierdurch durch Bezugnahme für alle Zwecke aufgenommen wird.
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf den Zündauslassungsbetrieb in einer Brennkraftmaschine.
Hintergrund und Zusammenfassung
Um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit während der Bedingungen einer niedrigen Last zu verbessern, können einige Kraftmaschinen konfiguriert sein, in einem Modus mit selektiver Zylinderdeaktivierung zu arbeiten, in dem ein oder mehrere Zylinder der Kraftmaschine z. B. über das Sperren der Betätigung der Einlass- und/oder Auslassventile, die Unterbrechung der Kraftstoffeinspritzung und/oder das Sperren der Funkenzündung für die deaktivierten Zylinder deaktiviert sind. Während des Betriebs im Modus mit selektiver Zylinderdeaktivierung, der außerdem als "Zündauslassung" bezeichnet wird, kann die Gesamtkraftstoffmenge der Kraftmaschine zu den gezündeten Zylindern umverteilt werden, was die Last pro Zylinder erhöht und die Pumparbeit verringert und folglich die Kraftstoffwirtschaftlichkeit erhöht und die Emissionen verbessert. Der (die) Zylinder, der (die) für die Deaktivierung ausgewählt ist (sind), kann (können) sich bei jedem Kraftmaschinenzyklus ändern, so dass pro Kraftmaschinenzyklus ein anderer Zylinder oder eine andere Kombination von Zylindern deaktiviert ist. Ferner kann sich die Anzahl der pro Kraftmaschinenzyklus deaktivierten Zylinder ändern, wenn sich die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine ändern.
Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, dass während Zündauslassungsbetrieb Ventildeaktivierungs-/-reaktivierungsmechanismen möglicherweise nicht ganz zuverlässig sind. Dies kann zu unbeabsichtigten Verbrennungsereignissen in Zylindern, die als auszulassen geplant sind, und/oder zu einem unbeabsichtigten Auslassen von Zylindern, die als zu zünden geplant sind, führen. Ein unbeabsichtigtes Zünden oder Auslassen von Zylindern kann zu unerwünschten Drehmomentänderungen, NVH-Problemen, beeinträchtigten Emissionen und/oder anderen Problemen führen.
Angesichts der obigen Aspekte haben die vorliegenden Erfinder einen Ansatz zum Aufrechterhalten der Stabilität einer Zündauslassungsstrategie konzipiert. Ein beispielhaftes Verfahren umfasst: für einen gegebenen Kraftmaschinenzyklus einer in einem Zündauslassungsmodus arbeitenden Kraftmaschine, Auswählen einer Anzahl von Zylindern der Kraftmaschine, die auszulassen sind, basierend auf Kraftmaschinenlast und Einstellen einer befohlenen Zündreihenfolge von nicht ausgelassenen Zylindern der Kraftmaschine, wobei die befohlene Zündreihenfolge Planen mindestens eines zu zündenden ersten Zylinders und mindestens eines auszulassenden zweiten Zylinders umfasst. Ferner umfasst das Verfahren Bestimmen, ob Verbrennung wie befohlen im ersten Zylinder stattfindet. Wenn keine Verbrennung stattfindet, wird die befohlene Zündreihenfolge dazu eingestellt, den zweiten Zylinder der Kraftmaschine zu zünden. In einem Beispiel kann Verbrennung basierend auf Rückkopplung von einem Ionisationssensor detektiert werden.
Ebenso kann Verbrennung manchmal sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder stattfinden, obgleich der zweite Zylinder als auszulassen geplant war. In diesem Fall wir die befohlene Zündreihenfolge dahingehend eingestellt, einen späteren Zylinder in der Zündreihenfolge auszulassen, der ursprünglich als zu zünden geplant war.
Auf diese Weise kann die befohlene Zündreihenfolge der Kraftmaschine als Reaktion auf unbeabsichtigte Verbrennungsereignisse, einschließlich in Zylindern, die als auszulassen geplant waren, stattfindende Verbrennung und fehlende Verbrennung in als zu zündende geplante Zylinder, dynamisch aktualisiert werden.
Die vorliegende Offenbarung kann mehrere Vorteile bieten. Zum Beispiel kann durch Aktualisieren der Zündreihenfolge zum Kompensieren von unbeabsichtigten Zylinderereignissen während Zündauslassung erwünschtes Drehmoment aufrechterhalten werden, selbst wenn keine Ventilbetätigung wie befohlen stattfindet.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht ersichtlich, wenn sie allein oder im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um eine Auswahl der Konzepte in vereinfachter Form einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen beschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische graphische Darstellung eines einzelnen Zylinders einer Mehrzylinderkraftmaschine.
2 zeigt eine beispielhafte graphische Darstellung der Zündung der Zylinder einer Kraftmaschine, die ohne Zündauslassung arbeitet, gemäß einer ursprünglichen Zündreihenfolge der Kraftmaschine.
3 zeigt eine beispielhafte graphische Darstellung der Zündung der Zylinder einer Kraftmaschine, die mit Zündauslassung arbeitet, gemäß einer befohlenen Zündreihenfolge.
4 ist ein Ablaufplan auf hoher Ebene für eine Kraftmaschine, die konfiguriert ist, mit Zündauslassung zu arbeiten.
5 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Einstellen der Kraftstoffeinspritzung während eines Zündauslassungsmodus veranschaulicht.
6 ist eine beispielhafte graphische Darstellung des Kraftmaschinenbetriebs einer Kraftmaschine, die gemäß dem Verfahren nach 5 arbeitet.
7 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Abtasten von Verbrennungsereignissen während der Zündauslassung veranschaulicht.
8 ist eine beispielhafte graphische Darstellung der Zündung der Zylinder einer Kraftmaschine, die gemäß dem Verfahren nach 7 arbeitet.
Ausführliche Beschreibung
Das Betreiben einer Kraftmaschine mit Zündauslassung, wobei wenigstens ein Zylinder der Kraftmaschine während jedes Kraftmaschinenzyklus ausgelassen und nicht gezündet wird, kann während bestimmter Betriebsbedingungen, wie z. B. einer niedrigen Kraftmaschinenlast, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und die Emissionen verbessern. Eine Kraftmaschine, die konfiguriert ist, mit Zündauslassung zu arbeiten, ist in 1 veranschaulicht, wobei die 2–3 die graphischen Darstellungen des Zündens der Zylinder für die Kraftmaschine nach 1 in einem Modus ohne Zündauslassung (2) und in einem Zündauslassungsmodus (3) veranschaulichen. Außerdem kann die Kraftmaschine nach 1 einen Controller enthalten, um ein oder mehrere Verfahren zum Ausführen des Zündauslassungsbetriebs, wie z. B. das in 4 veranschaulichte Verfahren, auszuführen.
Während bestimmter Zeiträume des Zündauslassungsbetriebs, wie z. B. während des Übergangs zu oder von der Zündauslassung, kann sich die Einlasskrümmerdynamik ändern, was die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Zylinder schwierig macht, insbesondere für Kraftstoff-Kanaleinspritzsysteme. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, kann während der Zündauslassung eine Routine für geteilte Einspritzung ausgeführt werden, wobei während eines früheren Abschnitts des Zylinderzyklus (wenn eine genaue Schätzung der Zylinderluftladung herausfordernder ist) etwas des Kraftstoffs über Kanaleinspritzung eingespritzt wird und während eines späteren Abschnitts des Zylinderzyklus (wenn die eingeschlossene Zylinderluftladung genauer gemessen wird) ein Vervollständigungsimpuls des Kraftstoffs über eine Direkteinspritzdüse eingespritzt wird. 5 veranschaulicht ein Verfahren zum Ausführen der Routine für geteilte Einspritzung, während 6 beispielhafte graphische Darstellungen des Kraftmaschinenbetriebs während der Ausführung nach 5 veranschaulicht.
Während ein Zündauslassungsbetrieb die Deaktivierung der Betätigung der Einlass-/Auslassventile, der Kraftstoffeinspritzung und der Funkenzündung enthalten kann, kann ferner ein anderer Zündauslassungsbetrieb den Funken beibehalten, selbst in deaktivierten Zylindern. Außerdem können die Ventildeaktivierungsmechanismen nicht vollständig zuverlässig sein. Während des Zündauslassungsbetriebs kann, falls Kraftstoffdämpfe in der Ladungsluft (z. B. von einer Kraftstoffdampfkanisterentleerung oder von einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem) vorhanden sind und die Einlass- und Auslassventile eines deaktivierten Zylinders unabsichtlich betätigt werden, ein unbeabsichtigtes Verbrennungsereignis in dem deaktivierten Zylinder stattfinden, was zu Drehmomentstörungen führt. Um die Folgen unbeabsichtigter Zylinderereignisse während der Zündauslassung zu minimieren, kann der Verbrennungszustand über Ionisierungsabtastung überwacht werden, wobei, falls ein unbeabsichtigtes Verbrennungsereignis in einen Zylinder, der als auszulassen geplant ist, auftritt, die Zündreihenfolge der Kraftmaschine dynamisch aktualisiert werden kann, um den nächsten Zylinder, der als zu zünden geplant ist, auszulassen und folglich das angeforderte Drehmoment aufrechtzuerhalten. 7 veranschaulicht ein Verfahren zum Überwachen der Verbrennung während der Zündauslassung. 8 veranschaulicht eine beispielhafte graphische Darstellung des Zündens der Zylinder, das eine dynamisch aktualisierte Zündreihenfolge enthält.
1 stellt eine beispielhafte Ausführungsform einer Verbrennungskammer oder eines Zylinders einer Brennkraftmaschine 10 dar. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einer Bedienungsperson 130 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert sein. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder (d. h., die Verbrennungskammer) 14 der Kraftmaschine 10 kann die Verbrennungskammerwände 136 enthalten, in denen ein Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an eine Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem an wenigstens ein Antriebsrad des Passagierfahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über eine Schwungscheibe an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann Einlassluft über eine Folge von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 empfangen. Der Einlassluftkanal 146 (der andernfalls als der Einlasskrümmer bezeichnet wird) kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit weiteren Zylindern der Kraftmaschine 10 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Einlasskanäle eine Ladevorrichtung, wie z. B. einen Turbolader oder einen Lader, enthalten. 1 zeigt, dass die Kraftmaschine 10 z. B. mit einem Turbolader konfiguriert ist, der einen Kompressor 174, der zwischen den Einlasskanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Abgasturbine 176, die entlang dem Auslasskanal 148 angeordnet ist, enthält. Der Kompressor 174 kann über eine Welle 180 wenigstens teilweise durch die Abgasturbine 176 angetrieben sein, wobei die Ladevorrichtung als ein Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie z. B. wenn die Kraftmaschine 10 mit einem Lader versehen ist, kann die Abgasturbine 176 optional weggelassen sein, wobei der Kompressor 174 durch eine mechanische Eingabe von einem Motor oder der Kraftmaschine angetrieben sein kann. Es kann eine Drosselklappe 162, die eine Drosselklappenplatte 164 enthält, entlang einem Einlasskanal der Kraftmaschine vorgesehen sein, um die Durchflussmenge und/oder den Druck der Einlassluft, die den Kraftmaschinenzylindern bereitgestellt wird, zu variieren. Die Drosselklappe 162 kann z. B. stromabwärts des Kompressors 174 angeordnet sein, wie in 1 gezeigt ist, oder kann alternativ stromaufwärts des Kompressors 174 bereitgestellt sein.
Der Auslasskanal 148 kann die Abgase zusätzlich zu dem Zylinder 14 von den anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 empfangen. Es ist gezeigt, dass ein Abgassensor 128 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 178 an den Auslasskanal 148 gekoppelt ist. Der Sensor 128 kann irgendein geeigneter Sensor sein, um eine Angabe des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Abgase bereitzustellen, wie z. B. ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO-(universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoff-), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder EGO-(wie dargestellt ist), ein HEGO-(ein erwärmter EGO-), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein.
Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile enthalten. Es ist z. B. gezeigt, dass der Zylinder 14 wenigstens ein Einlass-Tellerventil 150 und wenigstens ein Auslass-Tellerventil 156 enthält, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders 14 befinden. In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 einschließlich des Zylinders 14 wenigstens zwei Einlass-Tellerventile und wenigstens zwei Auslass-Tellerventile enthalten, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders befinden.
Das Einlassventil 150 kann durch den Controller 12 über einen Aktuator 152 gesteuert sein. Ähnlich kann das Auslassventil 156 durch den Controller 12 über einen Aktuator 154 gesteuert sein. Während einiger Bedingungen kann der Controller 12 die den Aktuatoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und das Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Positionen des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 können durch jeweilige (nicht gezeigte) Ventilpositionssensoren bestimmt werden. Die Ventilaktuatoren können der elektrische Ventilbetätigungstyp oder der Nockenbetätigungstyp oder eine Kombination daraus sein. Die Zeitsteuerung der Einlass- und Auslassventile kann gleichzeitig gesteuert sein oder es kann irgendeine von einer Möglichkeit der variablen Einlassnocken-Zeitsteuerung, der variablen Auslassnocken-Zeitsteuerung, der doppelt unabhängigen variablen Nockenzeitsteuerung oder der festen Nockenzeitsteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken enthalten und kann ein Nockenkurvenschaltsystem (CPS-System) und/oder ein System mit variabler Nockenzeitsteuerung (VCT-System) und/oder ein System mit variabler Ventilzeitsteuerung (VVT-System) und/oder ein System mit variablem Ventilhub (VVL-System) verwenden, die durch den Controller 12 betätigt sein können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Der Zylinder 14 kann z. B. alternativ ein über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über eine Nockenbetätigung, die das CPS und/oder die VCT enthält, gesteuertes Auslassventil enthalten. In anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch ein gemeinsames Ventilaktuator- oder Ventilbetätigungssystem oder ein Ventilaktuator- oder Ventilbetätigungssystem mit variabler Zeitsteuerung gesteuert sein.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus enthält den Einlasstakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Im Allgemeinen ist während des Einlasstakts das Auslassventil 156 geschlossen und das Einlassventil 150 geöffnet. Über den Einlasskrümmer 146 wird Luft in die Verbrennungskammer 14 eingeleitet, wobei sich der Kolben 138 zum Boden des Zylinders bewegt, um das Volumen in der Verbrennungskammer 14 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 138 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 30 auf ihrem größten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als unterer Totpunkt (UTP) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 150 und das Auslassventil 156 geschlossen. Der Kolben 138 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Verbrennungskammer 14 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 138 am Ende seines Takts und am nächsten beim Zylinderkopf befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 14 auf ihrem kleinsten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als oberer Totpunkt (OTP) bezeichnet. In einem Prozess, der im Folgenden als Einspritzung bezeichnet wird, wird der Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingeleitet. In einem Prozess, der im Folgenden als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie z. B. eine Zündkerze 192, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts schieben die sich ausdehnenden Gase den Kolben 138 zurück zum UTP. Die Kurbelwelle 140 setzt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich ist das Auslassventil 156 während des Ausstoßtakts geöffnet, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskanal 148 auszustoßen, wobei der Kolben zum OTP zurückkehrt. Es sei angemerkt, dass das Obige lediglich als ein Beispiel gezeigt worden ist und dass sich die Öffnungs- und/oder Schließzeiten der Einlass- und Auslassventile ändern können, wie z. B. um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, das das Verhältnis von Volumen ist, wenn sich der Kolben 138 am unteren Totpunkt oder am oberen Totpunkt befindet. Üblicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch vergrößert sein. Dies kann z. B. geschehen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Falls eine Direkteinspritzung verwendet wird, kann das Verdichtungsverhältnis aufgrund ihrer Wirkung auf das Kraftmaschinenklopfen außerdem vergrößert sein.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zum Einleiten der Verbrennung enthalten. Das Zündsystem 190 kann der Verbrennungskammer 14 in Reaktion auf ein Zündvorverstellungssignal SA von dem Controller 12 unter ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann jedoch die Zündkerze 192 weggelassen sein, wie z. B. wenn die Kraftmaschine 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch die Einspritzung des Kraftstoffs einleiten kann, wie es bei einigen Dieselkraftmaschinen der Fall sein kann.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen konfiguriert sein, um ihm Kraftstoff bereitzustellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 zwei Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 enthält. Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt ist, um den Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW-1, das über einen elektronischen Treiber 168 von dem Controller 12 empfangen wird, direkt in ihn einzuspritzen. In dieser Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 166 das bereit, was als Direkteinspritzung (die im Folgenden als "DI" bezeichnet wird) des Kraftstoffs in den Verbrennungszylinder 14 bekannt ist. Während 1 die Einspritzdüse 166 als eine Seiteneinspritzdüse zeigt, kann sie sich außerdem über dem Kolben, z. B. in der Nähe der Position der Zündkerze 192, befinden. Eine derartige Position kann, wenn die Kraftmaschine mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, aufgrund der geringeren Flüchtigkeit einiger Kraftstoffe auf Alkoholbasis die Mischung und die Verbrennung verbessern. Alternativ kann sich die Einspritzdüse über dem und in der Nähe des Einlassventils befinden, um die Mischung zu verbessern. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 166 von einem Hochdruck-Kraftstoffsystem 172 zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen, einen Kraftstoffverteiler und den Treiber 168 enthält. Alternativ kann der Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe mit einem niedrigeren Druck zugeführt werden, wobei in diesem Fall die Zeitsteuerung der Kraftstoff-Direkteinspritzung während des Verdichtungstakts eingeschränkter sein kann, als wenn ein Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet wird. Ferner kann der Kraftstofftank einen Drucksensor aufweisen, der dem Controller 12 ein Signal bereitstellt, während dies nicht gezeigt ist.
Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 170 anstatt in dem Zylinder 14 in einer Konfiguration, die das bereitstellt, was als Kanaleinspritzung des Kraftstoffs (die im Folgenden als "PFI" bezeichnet wird) in die Einlassöffnung stromaufwärts des Zylinders 14 bekannt ist, im Einlasskanal 146 angeordnet ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 170 kann den Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW-2, das über einen elektronischen Treiber 171 von dem Controller 12 empfangen wird, einspritzen. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 170 durch das Kraftstoffsystem 172 zugeführt werden.
Der Kraftstoff kann während eines einzigen Zyklus des Zylinders durch beide Einspritzdüsen dem Zylinder zugeführt werden. Jede Einspritzdüse kann z. B. einen Anteil einer Gesamtkraftstoffeinspritzung, die in dem Zylinder 14 verbrannt wird, zuführen. Ferner können sich die Verteilung und/oder die relative Menge des Kraftstoffs, der von jeder Einspritzdüse zugeführt wird, mit den Betriebsbedingungen ändern, wie z. B. der Kraftmaschinendrehzahl und/oder dem Kraftmaschinenklopfen, wie hier im Folgenden beschrieben wird. Die relative Verteilung des insgesamt eingespritzten Kraftstoffs zwischen den Einspritzdüsen 166 und 170 kann als ein Einspritzverhältnis bezeichnet werden. Das Einspritzen einer größeren Menge des Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis über die (Kanal-)Einspritzdüse 170 kann z. B. ein Beispiel eines höheren Einspritzverhältnisses der Kanal- zur Direkteinspritzung sein, während das Einspritzen einer größeren Menge des Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis über die (Direkt-)Einspritzdüse 166 ein niedrigeres Verhältnis der Kanal- zu der Direkteinspritzung sein kann. Es sei angegeben, dass dies lediglich Beispiele der verschiedenen Einspritzverhältnisse sind und dass verschiedene andere Einspritzverhältnisse verwendet werden können. Außerdem sollte erkannt werden, dass der über Kanaleinspritzung eingespritzte Kraftstoff sowohl während eines Ereignisses eines offenen Einlassventils, eines Ereignisses eines geschlossenen Einlassventils (z. B. im Wesentlichen vor einem Einlasstakt, wie z. B. während eines Ausstoßtakts) als auch während des Betriebs sowohl mit offenem als auch mit geschlossenem Einlassventil zugeführt werden kann.
Ähnlich kann der direkt eingespritzte Kraftstoff z. B. sowohl während eines Einlasstakts als auch teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßtakts, während des Einlasstakts und teilweise während des Verdichtungstakts zugeführt werden. Ferner kann der direkt eingespritzte Kraftstoff als eine einzige Einspritzung oder als mehrere Einspritzungen zugeführt werden. Diese können mehrere Einspritzungen während des Verdichtungstakts, mehrere Einspritzungen während des Einlasstakts oder eine Kombination aus einigen Direkteinspritzungen während des Verdichtungstakts und einigen während des Einlasstakts enthalten.
Sogar für ein einziges Verbrennungsereignis als solches kann der eingespritzte Kraftstoff mit verschiedenen Zeitsteuerungen von einer Kanal- und einer Direkteinspritzdüse eingespritzt werden. Außerdem können für ein einziges Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus ausgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, des Einlasstakts oder irgendeiner geeigneten Kombination daraus ausgeführt werden.
Die Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 können verschiedene Eigenschaften aufweisen. Diese enthalten Unterschiede in der Größe, eine Einspritzdüse kann z. B. ein größeres Einspritzloch als die andere aufweisen. Andere Unterschiede enthalten andere Sprühwinkel, andere Betriebstemperaturen, ein anderes Zielen, eine andere Einspritzzeitsteuerung, andere Sprüheigenschaften, andere Orte usw., sind aber nicht darauf eingeschränkt. Außerdem können in Abhängigkeit von dem Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs zwischen den Einspritzdüsen 170 und 166 unterschiedliche Wirkungen erreicht werden.
Der Kraftstofftank in dem Kraftstoffsystem 172 kann Kraftstoff mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten enthalten, wie z. B. unterschiedliche Kraftstoffzusammensetzungen. Die Unterschiede können einen anderen Alkoholgehalt, eine andere Oktanzahl, andere Verdampfungswärmen, andere Kraftstoffmischungen und/oder Kombinationen daraus usw. enthalten. In einem Beispiel könnten Kraftstoffe mit verschiedenen Alkoholgehalten Benzin, Ethanol, Methanol oder Alkoholmischungen, wie z. B. E85 (das aus etwa 85 % Ethanol und 15 % Benzin besteht) oder M85 (das aus etwa 85 % Methanol und 15 % Benzin besteht) enthalten. Andere Alkohol enthaltende Kraftstoffe könnten eine Mischung aus Alkohol und Wasser, eine Mischung aus Alkohol, Wasser und Benzin usw. sein.
Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, die Eingabe-/Ausgabe-Ports 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein Festwertspeicher-Chip 110 gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 112, einen Haltespeicher 114 und einen Datenbus enthält. Der Controller 12 kann 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 (MAF) von einem Luftmassendurchflusssensor 122; einer Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 118 gekoppelten Temperatursensor 116; eines Profil-Zündungs-Ansprechsignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappenpositionssensor; und eines Krümmerabsolutdrucksignals (MAP) von einem Sensor 124. Das 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 Unterdrucks oder des Drucks in dem Einlasskrümmer bereitzustellen. In einigen Beispielen kann der Controller 12 ferner ein Signal von einem Verbrennungssensor 194 empfangen, der in der Verbrennungskammer positioniert ist. In einem Beispiel kann der Verbrennungssensor 194 ein Ionisationssensor sein, der das Vorhandensein von Rauch oder einem anderen Indikator der Verbrennung detektiert. Während für die Klarheit eine Kommunikationsleitung aus 1 entfernt worden ist, ist es selbstverständlich, dass der Verbrennungssensor 194 ähnlich zu den anderen in 1 dargestellten Sensoren betriebstechnisch an den Controller gekoppelt ist und konfiguriert ist, Signale an den Controller zu senden.
Der Festwertspeicher 110 des Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die durch den Prozessor 106 ausführbare Anweisungen zum Ausführen sowohl der im Folgenden beschriebenen Verfahren als auch anderer Varianten, die vorhergesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, repräsentieren. Eine beispielhafte Routine, die durch den Controller ausgeführt werden kann, ist in 4 beschrieben.
Wie oben beschrieben worden ist, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine. Als solcher kann jeder Zylinder ähnlich seinen eigenen Satz aus Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzdüse(n), einer Zündkerze usw. enthalten. In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine 10 eine Vierzylinder-Reihenkraftmaschine, eine V-6-Kraftmaschine, eine V-8-Kraftmaschine oder eine andere Kraftmaschinenkonfigurationen sein.
Während des Standardbetriebs der Kraftmaschine wird die Kraftmaschine 10 typischerweise betrieben, um jeden Zylinder pro Kraftmaschinenzyklus zu zünden. Folglich wird für jede 720 CA (z. B. zwei Umdrehungen der Kurbelwelle) jeder Zylinder einmal gezündet. Um die Verbrennung in jedem Zylinder zu ermöglichen, wird jedes Einlass- und Auslassventil zu einem spezifizierten Zeitpunkt betätigt (z. B. geöffnet).
Ferner wird Kraftstoff in jeden Zylinder eingespritzt, wobei das Funkenzündungssystem zu einem spezifizierten Zeitpunkt jedem Zylinder einen Funken bereitstellt. Dementsprechend zündet der Funken für jeden Zylinder das Luft-Kraftstoff-Gemisch, um die Verbrennung einzuleiten.
2 veranschaulicht eine beispielhafte graphische Darstellung der Zündereignisse der Zylinder für eine beispielhafte Vierzylinder-Kraftmaschine (z. B. die Kraftmaschine 10 nach 1) während des normalen Betriebs ohne Zündauslassung. Die Kraftmaschinenposition jedes Zylinders der Vierzylinder-Kraftmaschine ist durch die Linienzüge beschrieben, die als CYL. 1–4 beschriftet sind. Die vertikalen Markierungen entlang der Länge der Linienzüge CYL. 1–4 repräsentieren die Kolbenpositionen des oberen Totpunkts und des unteren Totpunkts für die jeweiligen Zylinder. Die jeweiligen Zylindertakte jedes Zylinders sind durch die Identifizierer EINLASS, VERDICHTUNG, ARBEIT und AUSSTOSS angegeben.
Die Kraftmaschine weist eine ursprüngliche Zündreihenfolge der Kraftmaschine von 1-3-4-2 auf, so dass in jedem Kraftmaschinenzyklus der CYL. 1 zuerst gezündet wird, gefolgt von dem CYL. 3, dem CYL. 4 und dem CYL. 2. Folglich tritt, wie gezeigt ist, die Verbrennung in dem CYL. 1 beim oder in der Nähe des OTP zwischen dem Verdichtungs- und dem Arbeitstakt auf, was durch den Stern 200 veranschaulicht ist. Um die Verbrennung zu erreichen, wird Kraftstoff in den CYL. 1 eingespritzt, wird das Einlassventil betätigt, um Ladungsluft hereinzuziehen, (und anschließend geschlossen, um die Ladung in dem Zylinder einzuschließen), wobei die Verbrennung durch ein Funkenzündereignis eingeleitet wird. Die Verbrennung in dem CYL. 3 wird durch einen Funken eingeleitet, wie durch den Stern 202 veranschaulicht ist. Während sich der CYL. 3 in einem Verdichtungstakt befindet, befindet sich der CYL. 1 in einem Arbeitstakt. Die Verbrennung wird in dem CYL. 4 durch einen Funken eingeleitet, wie durch den Stern 204 veranschaulicht ist. Während sich der CYL. 4 in einem Verdichtungstakt befindet, befindet sich der CYL. 1 in einem Ausstoßtakt, während sich der CYL. 3 in einem Arbeitstakt befindet. Die Verbrennung wird in dem CYL. 2 durch einen Funken eingeleitet, wie durch den Stern 206 veranschaulicht ist. Während sich der CYL. 2 in einem Verdichtungstakt befindet, befindet sich der CYL. 1 in einem Einlasstakt, befindet sich der CYL. 3 in einem Ausstoßtakt und befindet sich der CYL. 4 in einem Arbeitstakt. Beim Abschluss der Verbrennung im CYL. 2 beginnt ein neuer Kraftmaschinenzyklus, wobei die Verbrennung abermals im CYL. 1 stattfindet, wie durch den Stern 208 veranschaulicht ist. Dann geht die Verbrennung gemäß der Zündreihenfolge der Kraftmaschine weiter, wie veranschaulicht ist.
Während bestimmter Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 10 in einem Zündauslassungsmodus arbeiten, wobei weniger als alle Zylinder der Kraftmaschine in jedem Kraftmaschinenzyklus gezündet werden. Der Zündauslassungsmodus kann z. B. während der Bedingungen einer niedrigen Last oder anderer Bedingungen, wenn die Kraftstoffmenge pro Zylinder, die in jeden Zylinder einzuspritzen ist, relativ klein ist (z. B. so klein ist, dass eine genaue Kraftstoffzuführung schwierig sein kann), ausgeführt werden. Während der Zündauslassung werden ein oder mehrere Zylinder der Kraftmaschine während jedes Kraftmaschinenzyklus ausgelassen (z. B. nicht gezündet). Um das Solldrehmoment aufrechtzuerhalten, wird der Kraftstoff zu den gezündeten Zylindern umverteilt, was die Kraftstoffmenge pro Zylinder erhöht und folglich die Fehler der Kraftstoffbeaufschlagung verringert. Die Zündauslassung kann außerdem die Pumpverluste verringern, was den Kraftmaschinenwirkungsgrad erhöht.
Um einen bestimmten Zylinder auszulassen, werden die Einlass- und Auslassventile des bestimmten Zylinders (z. B. über die Steuerung der Aktuatoren 152 und 154) deaktiviert, wobei die Einlass und Auslassventile z. B. während jedes Takts des Zylinderzyklus geschlossen gehalten werden. In dieser Weise wird keine Frischluft zu dem Zylinder zugelassen. Ferner ist z. B. die Kraftstoffeinspritzung über die Kanaleinspritzdüse 170 und/oder die Direkteinspritzdüse 166 gesperrt. In einigen Beispielen kann ebenso der Funken (z. B. von der Zündkerze 192) gesperrt sein. In anderen Beispielen kann der Funken dem bestimmten Zylinder bereitgestellt werden. Ohne Ladungsluft und Kraftstoff findet jedoch selbst mit einem Funken keine Verbrennung in dem bestimmten Zylinder statt.
3 veranschaulicht eine beispielhafte graphische Darstellung der Zündereignisse der Zylinder für eine beispielhafte Vierzylinder-Kraftmaschine (z. B. die Kraftmaschine 10 nach 1) während des Zündauslassungsbetriebs. Ähnlich zur 2 ist die Kraftmaschinenposition jedes Zylinders der Vierzylinder-Kraftmaschine durch die Linienzüge beschrieben, die als CYL. 1–4 beschriftet sind. Die vertikalen Markierungen entlang der Länge der Linienzüge CYL. 1–4 repräsentieren die Kolbenpositionen des oberen Totpunkts und des unteren Totpunkts für die jeweiligen Zylinder. Die jeweiligen Zylindertakte jedes Zylinders sind durch die Identifizierer EINLASS, VERDICHTUNG, ARBEIT und AUSSTOSS angegeben.
Wie oben erklärt worden ist, weist die Kraftmaschine eine ursprüngliche Zündreihenfolge der Kraftmaschine von 1-3-4-2 auf. Während der Zündauslassung werden in jedem Kraftmaschinenzyklus ein oder mehrere Zylinder der Kraftmaschine ausgelassen. Die Anzahl der ausgelassen Zylinder kann basierend auf den Betriebsbedingungen, wie z. B. der Kraftmaschinenlast, gewählt werden, wie im Folgenden bezüglich 4 ausführlicher erklärt wird. Ferner kann während jedes Kraftmaschinenzyklus ein anderer Zylinder ausgelassen werden, so dass über mehrere Kraftmaschinenzylinder jeder Zylinder wenigstens einmal gezündet wird und jeder Zylinder wenigstens einmal ausgelassen wird.
Während der Zündauslassung kann die ursprüngliche Zündreihenfolge der Kraftmaschine eingestellt werden, um eine befohlene Zündreihenfolge zu erreichen, bei der ein oder mehrere Zylinder ausgelassen werden. Die befohlene Zündreihenfolge kann die gleiche grundlegende Zündreihenfolge der Kraftmaschine beibehalten, wobei ein oder mehrere Zylinder bei jedem Kraftmaschinenzyklus ausgelassen werden, und kann die ausgelassenen Zylinder von Kraftmaschinenzyklus zu Kraftmaschinenzyklus wechseln. Wie in 3 gezeigt ist, kann die befohlene Zündreihenfolge der Kraftmaschine während der Zündauslassung zwei Zylinder zünden, einen Zylinder auslassen, zwei Zylinder zünden, einen Zylinder auslassen usw., was zu einer Zündreihenfolge von 1-3-X-2-1-X-4-2-X-3-4-X führt. In dieser Weise wird jedes Mal, wenn ein Zylinder ausgelassen wird, ein anderer Zylinder ausgelassen, bis sich das Muster wiederholt.
Folglich tritt, wie gezeigt ist, die Verbrennung in dem CYL. 1 am oder in der Nähe des OTP zwischen dem Verdichtungs- und dem Arbeitstakt auf, wie durch den Stern 300 veranschaulicht ist. Als Nächstes wird die Verbrennung im CYL. 3 durch einen Funken eingeleitet, wie durch den Stern 302 veranschaulicht ist. Der CYL. 4, der als nach dem CYL. 3 in der ursprünglichen Zündreihenfolge zu zünden geplant ist, wird ausgelassen. Folglich wird, während in dem CYL. 4 während des Verdichtungstakts immer noch ein Funken auftreten kann, aufgrund des Fehlens der Ventilbetätigung und der Kraftstoffeinspritzung keine Verbrennung eingeleitet wird, wie durch den gestrichelten Stern 304 veranschaulicht ist. Die Verbrennung in dem CYL. 2 wird durch einen Funken eingeleitet, wie durch den Stern 306 veranschaulicht ist.
Während des nächsten Kraftmaschinenzyklus findet die Verbrennung in dem CYL. 1, dem CYL. 4 und dem CYL. 2 statt (wie durch den Stern 308, den Stern 312 bzw. den Stern 314 veranschaulicht ist). In dem CYL. 3 findet keine Verbrennung statt, wie durch den gestrichelten Stern 310 veranschaulicht ist. Während des folgenden Kraftmaschinenzyklus werden die CYLS. 1 und 2 ausgelassen, wie durch die gestrichelten Sterne 316 bzw. 322 veranschaulicht ist, während die CYLS. 3 und 4 gezündet werden, wie durch die Sterne 318 bzw. 320 veranschaulicht ist. In dieser Weise wird während einiger Kraftmaschinenzyklen nur ein Zylinder ausgelassen, während in anderen Kraftmaschinenzyklen mehr als ein Zylinder ausgelassen wird. Die befohlene Zündreihenfolge, wie sie veranschaulicht ist, erhält jedoch ein gleichmäßiges Verbrennungsmuster aufrecht, (ein Zylinder wird alle zwei gezündeten Zylinder ausgelassen), was die NVH-Probleme verringert. Es sei jedoch angegeben, dass die Reihenfolge und der Ablauf, die durch die 2 und 3 veranschaulicht sind, lediglich beispielhafter Art und nicht vorgesehen sind, um den Schutzumfang der Beschreibung einzuschränken. In einigen Ausführungsformen können z. B. drei Zylinder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennen, bevor die Verbrennung in einem Zylinder ausgelassen wird. In anderen Ausführungsformen können vier Zylinder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennen, bevor die Verbrennung in einem Zylinder ausgelassen wird. In anderen Ausführungsformen kann die Verbrennung in zwei Zylindern in einer Reihe anstatt in einem ausgelassen werden, wie durch 3 dargestellt ist.
In 4 ist ein Verfahren 400 zum Betreiben einer Kraftmaschine mit Zündauslassung veranschaulicht. Das Verfahren 400 kann durch einen Controller, wie z. B. den Controller 12 nach 1, gemäß den darin gespeicherten nichtflüchtigen Anweisungen ausgeführt werden, um die Kraftmaschine 10 in einem Zündauslassungsmodus oder einem Modus ohne Zündauslassung zu betreiben, wie im Folgenden beschrieben wird.
Bei 402 enthält das Verfahren 400 das Bestimmen der Betriebsbedingungen. Die bestimmten Betriebsbedingungen können die Kraftmaschinenlast, die Kraftmaschinendrehzahl, den Kraftstoffbedarf der Kraftmaschine und die Kraftmaschinentemperatur enthalten, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Die Betriebsbedingungen können basierend auf der Ausgabe von einem oder mehreren Kraftmaschinensensoren bestimmt werden, die oben bezüglich 1 beschrieben worden sind. Bei 404 bestimmt das Verfahren 400, ob die Kraftmaschine gegenwärtig mit Zündauslassung arbeitet, wobei ein oder mehrere Zylinder der Kraftmaschine pro Kraftmaschinenzyklus ausgelassen (z. B. nicht gezündet) werden. Falls die Kraftmaschine gegenwärtig nicht mit Zündauslassung arbeitet, geht das Verfahren 400 zu 406 weiter, um zu bestimmen, ob die Bedingungen angeben, dass die Zündauslassung eingeleitet werden sollte. Die Kraftmaschine kann basierend auf einem oder einer Kombination aus verschiedenen Betriebsparametern der Kraftmaschine zu dem Zündauslassungsbetrieb übergehen. Diese Bedingungen können die Kraftmaschinendrehzahl, den Kraftstoffbedarf und die Kraftmaschinenlast enthalten, die sich unter vorgegebenen jeweiligen Schwellenwerten befinden. Während des Leerlaufbetriebs der Kraftmaschine kann die Kraftmaschinendrehzahl z. B. niedrig sein, wie z. B. 500 min^–1, wobei die Kraftmaschinenlast niedrig sein kann. Folglich kann der Kraftstoffbedarf, der auf der Drehzahl, der Last und den Betriebsbedingungen, wie z. B. der Kraftmaschinentemperatur, dem Krümmerdruck usw. basiert, zu niedrig sein, um die Sollmenge des Kraftstoffs genau zuzuführen. Außerdem kann der Zündauslassungsbetrieb die Probleme beim Betrieb einer kalten Kraftmaschine mildern, wobei die Zündauslassungs-Betriebsbedingungen als solche auf der Kraftmaschinentemperatur basieren können. Die Zündauslassungs-Betriebsbedingungen können ferner auf dem Controller basieren, der abtastet, dass sich die Kraftmaschine in einer Betriebsbedingung eines stationären Zustands befindet, da Übergangs-Betriebsbedingungen einen fluktuierenden Kraftstoffbedarf erfordern können. Die Betriebsbedingungen eines stationären Zustands können durch einen bei der aktuellen Last verbrachten Zeitraum oder irgendein geeignetes Verfahren bestimmt werden.
Falls die Bedingungen nicht angeben, dass die Zündauslassung eingeleitet werden sollte (falls z. B. die Kraftmaschinenlast hoch ist), geht das Verfahren 400 zu 407 weiter, um die aktuellen Betriebsbedingungen aufrechtzuerhalten. Die aktuellen Betriebsbedingungen enthalten, dass jeder Zylinder der Kraftmaschine gemäß der ursprünglichen Zündreihenfolge der Kraftmaschine gezündet wird, wobei alle Einlass- und Auslassventile zu geeigneten Zeitpunkten betätigt werden und die Kraftstoffeinspritzung und der Funken für jeden Zylinder aktiviert sind. Dann kehrt das Verfahren 400 zurück.
Falls bei 406 bestimmt wird, dass es Zeit ist, zum Zündauslassungsbetrieb überzugehen, geht das Verfahren 400 zu 408 weiter, um die Anzahl der Zylinder, die pro Kraftmaschinenzyklus oder pro mehreren Kraftmaschinenzyklen auszulassen ist, zu bestimmen. Das heißt, es kann ein Zylindermuster zur selektiven Zylinderdeaktivierung bestimmt werden. Das bestimmte Zylindermuster kann die Gesamtzahl der deaktivierten Zylinder bezüglich der aktiven Zylinder und ebenso die Identität der zu deaktivierenden Zylinder spezifizieren. Der Controller kann z. B. bestimmen, dass ein Zylinder in jedem Kraftmaschinenzyklus ausgelassen werden sollte, oder kann bestimmen, dass alle drei Zylinderzyklen vier Zylinder ausgelassen werden sollten, oder ein anderes geeignetes Zylinderauslassungsmuster bestimmen. Die Gesamtzahl der in jedem Kraftmaschinenzyklus auszulassenden Zylinder kann auf den Betriebsbedingungen, wie z. B. der Kraftmaschinenlast, basieren.
Bei 410 wird eine befohlene Zündreihenfolge für die nicht ausgelassenen Zylinder festgelegt. Die befohlene Zündreihenfolge kann auf der ausgewählten Anzahl der Zylinder, die pro Kraftmaschinenzyklus auszulassen ist, der ursprünglichen Zündreihenfolge der Kraftmaschine und darauf, welche Zylinder in einem vorhergehenden Zündauslassungsbetrieb der Kraftmaschine ausgelassen worden sind, basieren, so dass die ursprüngliche Zündreihenfolge mit Ausnahme der ausgewählten ausgelassenen Zylinder beibehalten wird. Die befohlene Zündreihenfolge kann außerdem sicherstellen, dass jedes Mal, wenn ein Zylinder ausgelassen wird, ein anderer Zylinder ausgelassen wird. Die befohlene Zündreihenfolge, die in 3 beschrieben ist, ist ein nicht einschränkendes Beispiel der befohlenen Zündreihenfolge, die durch den Controller für die Kraftmaschine festgelegt werden kann. Hier wird eine Zündreihenfolge von 1-3-4-2-1-3-4-2 einer Vierzylinder-Reihenkraftmaschine während der Zündauslassung eingestellt, um als 1-3-x-2-1-x-4-2 zu arbeiten. Alternativ kann ein erster Satz von Zylindern während einer ersten Anzahl von Kraftmaschinenzyklen ausgelassen werden, während ein zweiter Satz von Zylindern gezündet wird, wobei danach der zweite Satz von Zylindern während einer zweiten Anzahl von Kraftmaschinenzyklen ausgelassen werden kann, während der erste Satz von Zylindern gezündet wird. Dies kann zu einem Zündauslassungsmuster von 1-x-4-x-1-x-4-x-x-3-x-2-x-3-x-2-x führen.
Bei 412 werden die Zylinder gemäß der befohlenen Zündreihenfolge, die in dem ausgewählten Zylindermuster bestimmt ist, gezündet. Wie vorher beschrieben worden ist, weisen die gezündeten Zylinder eine aktivierte Ventilbetätigung, eine aktivierte Kraftstoffeinspritzung und einen aktivierten Funken auf, um die Verbrennung einzuleiten, während die nicht gezündeten Zylinder eine deaktivierte Ventilbetätigung und eine deaktivierte Kraftstoffeinspritzung (und in einigen Beispielen eine deaktivierte Funkenzündung) aufweisen. Der den gezündeten Zylindern bereitgestellte Kraftstoff kann basierend auf der Kraftmaschinenkonfiguration und den Betriebsbedingungen ausschließlich über eine Kanaleinspritzdüse oder ausschließlich über eine Direkteinspritzdüse bereitgestellt werden. In einigen Beispielen kann jedoch, wie bei 414 angegeben ist, das Zünden der Zylinder optional das Einspritzen von Kraftstoff in die gezündeten Zylinder unter Verwendung eines Protokolls der geteilten PFI/DI-Einspritzung enthalten, was im Folgenden bezüglich 5 ausführlicher beschrieben wird. Kurz, während der Zündauslassung kann der Kraftstoff für die gezündeten Zylinder zwischen der Kanaleinspritzdüse und der Direkteinspritzdüse geteilt werden, um die Vorteile der Kraftstoffkanaleinspritzung mit der erhöhten Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, die durch die Direkteinspritzung bereitgestellt wird, wirksam einzusetzen. Eine erste Kraftstoffmenge kann zu einem ersten, früheren Zeitpunkt in dem Zylinderzyklus (z. B. während das Einlassventil geschlossen ist, vor dem Einlasstakt) durch die Kanaleinspritzdüse basierend auf einem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis und einer geschätzten Luftladungsmenge für diesen Zylinder in einen gegebenen Zylinder eingespritzt werden. Dann wird zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt in dem Zylinderzyklus (z. B. gerade davor oder danach, wenn das Einlassventil schließt, vor dem Verdichtungstakt) eine aktualisierte Luftladungsmenge für den Zylinder bestimmt, wobei eine zweite Kraftstoffmenge basierend auf der aktualisierten Luftladungsmenge, dem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis und der ersten Kraftstoffmenge über die Direkteinspritzdüse eingespritzt wird. In dieser Weise kann das Luft-Kraftstoff-Gesamtsollverhältnis aufrechterhalten werden, selbst wenn eine Laständerung (die verursachen würde, dass sich die erste geschätzte Luftladungsmenge von der tatsächlichen eingeschlossenen Luftladungsmenge unterscheidet) zwischen der Kanaleinspritzung und der Direkteinspritzung stattfindet.
Außerdem kann das Verfahren 400 bei 416 optional das Überwachen der Verbrennungsereignisse und das dynamische Aktualisieren der befohlenen Zündreihenfolge, falls angegeben, enthalten, wie im Folgenden bezüglich 7 ausführlicher beschrieben wird. Das Überwachen der Verbrennungsereignisse enthält basierend auf der Ionisationsabtastung (z. B. basierend auf einer Rückkopplung von dem Verbrennungssensor 194) das Bestimmen, ob die Verbrennung in den Zylindern, die als zu zünden geplant sind, wie befohlen stattfindet, und ebenso das Bestimmen, ob die Verbrennung in den Zylindern, die als auszulassen geplant sind, wie befohlen nicht stattfindet. Falls in einem ausgelassenen Zylinder ein unbeabsichtigtes Verbrennungsereignis stattfindet oder falls in einem Zylinder, der als zu zünden geplant ist, ein geplantes Verbrennungsereignis nicht stattfindet, kann die befohlene Zündreihenfolge aktualisiert werden, um entweder einen nächsten Zylinder, der als zu zünden geplant ist, auszulassen oder einen nächsten Zylinder, der als auszulassen geplant ist, zu zünden. Dann kehrt das Verfahren 400 zurück.
Wenn zurück bei 404 des Verfahrens 400, wo bestimmt wird, ob die Kraftmaschine gegenwärtig mit Zündauslassung arbeitet, die Antwort ja lautet, geht das Verfahren 400 zu 418 weiter, um zu bestimmen, ob die Bedingungen angeben, ob der Controller von der Zündauslassung übergehen soll. Die Zündauslassung kann beendet werden, falls die Kraftmaschinenlast zunimmt, falls die Kraftmaschine z. B. einem Übergangsereignis oder einer anderen geeigneten Änderung der Betriebsbedingungen unterzogen wird. Falls der Controller bestimmt, dass es Zeit ist, von der Zündauslassung überzugehen, geht das Verfahren 400 zu 420 weiter, um weiterhin mit dem Protokoll der geteilten PFI/DI-Einspritzung zu arbeiten, wenigstens bis der Übergang abgeschlossen ist, falls die Kraftmaschine während der Zündauslassung mit dem Protokoll der geteilten PFI/DI-Einspritzung betrieben worden ist. Ein abgeschlossener Übergang von der Zündauslassung kann in einem Beispiel das Zünden aller Zylinder während eines vollständigen Kraftmaschinenzyklus enthalten. Ferner können bei 422 die Verbrennungsereignisse weiterhin überwacht werden, bis der Übergang aus der Zündauslassung abgeschlossen ist. Dann kehrt das Verfahren 400 zurück.
Falls jedoch bei 418 bestimmt wird, dass der Zündauslassungsbetrieb aufrechterhalten werden soll, geht das Verfahren 400 zu 424 weiter, um die Zylinder gemäß der befohlenen Zündreihenfolge zu zünden. Die Kraftmaschine arbeitet weiterhin mit dem Protokoll der geteilten PFI/DI-Einspritzung, falls anwendbar, wie bei 426 angegeben ist, und überwacht weiterhin die Verbrennungsereignisse und aktualisiert weiterhin die Zündreihenfolge, falls angegeben, wie bei 428 gezeigt ist. Dann kehrt das Verfahren 400 zurück.
Das oben beschriebene Protokoll der geteilten PFI/DI-Einspritzung wird nun bezüglich 5 ausführlicher dargestellt, die ein Verfahren 500 zum Einstellen der Kraftstoffeinspritzung während des Zündauslassungsbetriebs veranschaulicht. Wie oben erklärt worden ist, kann das Verfahren 500 durch den Controller 12 während der Ausführung des Verfahrens 400 nach 4 ausgeführt werden, um die Einspritzung über eine Kanaleinspritzdüse (z. B. die Einspritzdüse 170) und eine Direkteinspritzdüse (z. B. die Einspritzdüse 166) zu steuern.
Bei 502 enthält das Verfahren 500 das Bestimmen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine. Die bestimmten Betriebsbedingungen können die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, den MAP, den MAF, das befohlene Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Abgase (das basierend auf einer Rückkopplung von einem Abgassauerstoffsensor, wie z. B. dem Sensor 128, bestimmt wird) und andere Bedingungen enthalten. Bei 504 wird eine erste Luftladungsmenge für einen ersten gezündeten Zylinder geschätzt. Die erste Luftladungsmenge wird vor dem Öffnen des Einlassventils des ersten Zylinders, z. B. während des Ausstoßtakts eines vorhergehenden Kraftmaschinenzyklus, geschätzt. Die Luftladungsmenge kann in einer geeigneten Weise, wie z. B. auf dem MAP und dem MAF und/oder anderen geeigneten Parametern, einschließlich des Ladedrucks (falls die Kraftmaschine turboaufgeladen ist), (sowohl der äußeren als auch der inneren) Abgasrückführungsrate, der Phasenwinkel der variablen Einlass- und Auslassnockenzeitsteuerung und/oder der Kraftmaschinentemperatur, basierend geschätzt werden.
Bei 506 wird eine maximale mögliche Änderung der Luftladung, die zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die erste Luftladungsmenge geschätzt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem die Verbrennung in dem ersten Zylinder stattfindet, auftreten kann, basierend auf den Betriebsbedingungen bestimmt. Die maximale mögliche Änderung der Luftladung kann die Möglichkeit widerspiegeln, dass die Kraftmaschine in den Zündauslassungsbetrieb eintreten oder den Zündauslassungsbetrieb verlassen kann oder dass sich die Anzahl der ausgelassenen Zylinder ändern kann, wobei sie folglich auf einer Änderung der Kraftmaschinenlast basieren kann. Die Kraftmaschinenlast kann z. B. abnehmen, wobei folglich die maximale mögliche Änderung der Luftladung vorhersagen kann, dass die Kraftmaschinenlast während des Verlaufs des Zylinderzyklus weiter abnimmt, was einen Wechsel der Anzahl der ausgelassenen Zylinder (z. B. von keinem zu einem oder von einem zu zweien) verursacht. Es können außerdem andere Parameter berücksichtigt werden, wenn die maximale mögliche Änderung der Luftladungsmenge bestimmt wird. Eine Schätzung der maximalen Änderung der Luftladung in einem gegebenen Zylinder als ein Bruchteil der aktuellen Luftladung kann aufgrund dessen, dass ein weiterer Zylinder gezündet anstatt ausgelassen wird, V_cyl/V_man sein, wobei V_cyl der Hubraum des Zylinders ist und V_man das Volumen des Einlasskrümmers ist. In einer Vierzylinder-Kraftmaschine kann die maximale Änderung z. B. 1/8 (12,5 %) betragen.
Bei 508 wird ein Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis basierend auf den Betriebsbedingungen (z. B. der Drehzahl, der Last, der Ausgabe von einem oder mehreren Abgaszusammensetzungssensoren usw.) bestimmt. Bei 510 wird eine erste Kraftstoffmenge zu einem ersten Zeitpunkt, z. B. vor dem Öffnen des Einlassventils, über die Kanaleinspritzdüse eingespritzt. Wie bei 512 angegeben ist, basiert die erste Kraftstoffmenge auf dem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis und der geschätzten Luftladungsmenge. Die erste Kraftstoffmenge ist eine Menge, die absichtlich magerer als eine Kraftstoffmenge ist, die erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen, wie bei 514 angegeben ist. Die erste Kraftstoffmenge kann absichtlich um eine Menge, die auf der bei 506 bestimmten maximalen möglichen Änderung der Luftladung basiert, magerer als Kraftstoffmenge sein, die erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen. Falls z. B. die maximale mögliche Änderung der Luftladung zwischen der ersten, geschätzten Luftladungsmenge und der tatsächlichen Luftladung, die in dem ersten Zylinder bei der Verbrennung eingeschlossen ist, ein negativer Wert ist (z. B. angibt, dass die geschätzte Luftladung wahrscheinlich größer als die tatsächliche Luftladungsmenge ist), kann die erste Kraftstoffmenge um eine erste, größere Menge magerer als die Kraftstoffmenge sein, die erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen. Falls die maximale mögliche Änderung der Luftladung ein positiver Wert ist (z. B. angibt, dass die geschätzte Luftladung wahrscheinlich kleiner als die tatsächliche Luftladungsmenge ist), kann die erste Kraftstoffmenge um eine zweite, kleinere Menge magerer als die Kraftstoffmenge sein, die erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen. Falls der Controller vorhersagt, dass die Luftladungsmenge wahrscheinlich zunimmt, kann in dieser Weise die erste Kraftstoffmenge größer sein, als wenn der Controller vorhersagt, dass die Luftladungsmenge wahrscheinlich abnimmt. Ferner kann in einigen Beispielen die erste Kraftstoffmenge unter die Menge, die erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen, basierend auf anderen Parametern, wie z. B. dem Klopfen, den NVH-Problemen usw., verringert werden.
Bei 516 wird zu einem späteren Zeitpunkt in dem Zylinderzyklus, wie z. B. in der Nähe des Schließens des Einlassventils, eine zweite, aktualisierte Luftladungsmenge berechnet, wobei basierend auf den Betriebsbedingungen ein endgültiges Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis bestimmt wird. Aufgrund der relativ langen Dauer der vergangenen Zeit zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die erste Luftladungsmenge berechnet wird (vor dem Öffnen des Einlassventils, vor der Kanaleinspritzung), und dem Zeitpunkt, zu dem die aktualisierte Luftladungsmenge berechnet wird (beim Schließen des Einlassventils, vor der Direkteinspritzung), können sich die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine ändern, was die Einlasskrümmerdynamik beeinflusst und schließlich die Menge der Ladungsluft, die in dem Zylinder eingeschlossen ist, sobald sich das Einlassventil schließt, ändert. Derartige Betriebsbedingungen können den Übergang zu oder von dem Zündauslassungsbetrieb oder die Einstellung der Anzahl der ausgelassenen Zylinder enthalten. Um die geänderte Luftladungsmenge zu kompensieren, wird über die Direkteinspritzdüse ein zweiter "Vervollständigungs"-Impuls des Kraftstoffs eingespritzt. Wie bei 518 angegeben ist, wird eine zweite Kraftstoffmenge zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt über eine Direkteinspritzdüse eingespritzt, wobei die zweite Kraftstoffmenge eine Menge ist, die auf der ersten Kraftstoffmenge, der aktualisierten Luftladungsmenge und dem endgültigen Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis basiert.
In einem Beispiel können die erste geschätzte Luftladungsmenge und die zweite, aktualisierte Luftladungsmenge gleich sein. In diesem Fall ist die durch die Direkteinspritzdüse eingespritzte zweite Kraftstoffmenge gleich der Kraftstoffmenge, die erforderlich ist, um den Zylinder auf das erste Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu bringen, minus der ersten Kraftstoffmenge. Mit anderen Worten, die "absichtliche Magerkeit" der ersten Kraftstoffmenge wird einfach durch die zweite Kraftstoffmenge vervollständigt. In einem weiteren Beispiel kann die erste geschätzte Luftladungsmenge kleiner als die zweite, aktualisierte Luftladungsmenge sein. In diesem Fall kann die zweite Kraftstoffmenge eine Menge, die die "absichtliche Magerkeit" der ersten Kraftstoffmenge (z. B. die Menge, die zu der ersten Kraftstoffmenge hinzugefügt wird, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen) enthält, plus eine zusätzliche Kraftstoffmenge, um die vergrößerte Menge der Ladungsluft zu kompensieren, sein. In einem noch weiteren Beispiel kann die erste geschätzte Luftladungsmenge größer als die zweite, aktualisierte Luftladungsmenge sein. In diesem Fall kann die zweite Kraftstoffmenge eine Menge sein, die kleiner als die "absichtliche "Magerkeit" der ersten Kraftstoffmenge ist, um die verringerte Menge der Ladungsluft zu kompensieren. In allen obigen Beispielen wird bei der Verbrennung das endgültige Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis erreicht.
Bei 520 wird die geteilte PFI/DI-Kraftstoffeinspritzung für alle gezündeten Zylinder wiederholt, bis der Zündauslassungsmodus (und der Übergang von dem Zündauslassungsmodus) abgeschlossen ist. Dann kehrt das Verfahren 500 zurück.
6 ist eine graphische Darstellung 600, die mehrere beispielhafte graphische Betriebsdarstellungen der Kraftmaschine veranschaulicht, die während der Ausführung des Verfahrens 500 erzeugt werden können. Spezifisch enthält die graphische Darstellung 600 eine graphische Darstellung der Last, eine graphische Darstellung des Zündauslassungszustands, eine graphische Darstellung des PFI- und DI-Teilungsverhältnisses (die außerdem den über die PFI eingespritzten Kraftstoff als einen Anteil des Kraftstoffs veranschaulicht, der erforderlich ist, um zum Zeitpunkt der Schätzung der ersten Luftladung das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen) und eine graphische Darstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Für jede graphische Darstellung ist die Zeit entlang der horizontalen Achse dargestellt, während jeder jeweilige Betriebsparameter entlang der vertikalen Achse dargestellt ist. Für die graphische Darstellung des Zündauslassungszustands ist ein binärer Ein-/Auszustand dargestellt. Für die graphische Darstellung des PFI- und DI-Teilungsverhältnisses ist der relative Anteil des durch jede Einspritzdüse eingespritzten Kraftstoffs pro Einspritzereignis für einen einzigen Zylinder (z. B. den Zylinder 1 gemäß der Zündreihenfolge nach 3) dargestellt und sind keine Absolutmengen des Kraftstoffs dargestellt. Die graphische Darstellung des PFI- und DI-Teilungsverhältnisses als solche stellt einen Bereich der relativen Verhältnisse von 0 bis 1 dar, wobei, falls aller Kraftstoff über die Kanaleinspritzdüse eingespritzt wird, das PFI-Teilungsverhältnis 1 ist und das DI-Teilungsverhältnis null ist und umgekehrt. Wie oben erwähnt worden ist, sind die Kraftstoffeinspritzereignisse für einen Zylinder veranschaulicht. Diese Ereignisse entsprechen in der Zeit den Zylindertakten für diesen Zylinder, die durch die schraffierten Markierungen entlang der horizontalen Achse repräsentiert sind, zusammen mit den Verbrennungsereignissen, die durch die Sterne ebenfalls entlang der horizontalen Achse repräsentiert sind. Für die eingespritzte/befohlene PFI für die AFR-Kurve ist der Anteil des eingespritzten Kraftstoffs gegen den Kraftstoff, der erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen, als ein Anteil in einem Bereich von 0–1 dargestellt.
Vor dem Zeitpunkt t1 arbeitet die Kraftmaschine bei einer mittleren bis hohen Kraftmaschinenlast, wie durch die Kurve 602 veranschaulicht ist, wobei folglich die Zündauslassung ausgeschaltet ist (da die Verbrennung in allen Zylindern erforderlich ist, um das angeforderte Drehmoment zuzuführen), wie durch die Kurve 604 veranschaulicht ist. Aller Kraftstoff wird über die Kanaleinspritzdüse eingespritzt, wobei der tatsächlich über die PFI eingespritzte Anteil des PFI-Kraftstoffs als solcher, um das Soll-AFR zu erreichen, 1 ist, wie durch die Kurve 606 veranschaulicht ist. Dementsprechend ist das PFI-Teilungsverhältnis eins (das durch das Einspritzereignis 608 veranschaulicht ist), während das DI-Teilungsverhältnis null ist. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird etwa bei einem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis der Stöchiometrie aufrechterhalten, wie durch die Kurve 610 veranschaulicht ist.
Gerade vor dem Zeitpunkt t1 beginnt die Kraftmaschinenlast zu fallen. Der Controller als solcher beginnt, zum Zeitpunkt t1 einen Übergang zu dem Zündauslassungsbetrieb einzuleiten. Während des Übergangs zu der Zündauslassung können sich der MAP, der MAF und andere Einlasskrümmer- und Ladungsluftparameter ändern, da die Anzahl der gezündeten Zylinder abnimmt. Um einen möglichen Übergang zu dem Zündauslassungsmodus zu kompensieren, leitet zum Zeitpunkt t1 der Controller das Protokoll der geteilten PFI/DI-Einspritzung ein, das oben bezüglich 5 beschrieben worden ist. Im Ergebnis wird die durch die Kanaleinspritzdüse eingespritzte Kraftstoffmenge verringert, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird z. B. vorübergehend absichtlich mager gemacht. Anstatt 100 % des Kraftstoffs, der erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen, zuzuführen, können z. B. 90 % des Kraftstoffs, der erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen, über die Kanaleinspritzung zugeführt werden. Dann spritzt die Direkteinspritzdüse später in dem Zylinderzyklus einen Vervollständigungsimpuls ein, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen. Dementsprechend nimmt das PFI-Aufteilungsverhältnis ab, während das DI-Aufteilungsverhältnis zunimmt. Die verringerte Menge des durch die Kanaleinspritzdüse eingespritzten Kraftstoffs kann auf vorausgesehenen Änderungen der Luftladung, z. B. vom Übergang zur Zündauslassung und/oder von der abnehmenden Kraftmaschinenlast, basieren.
Wie in 6 veranschaulicht ist, tritt folglich für das zweite Zündereignis des Zylinders 1 unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1 ein Kanaleinspritzereignis 612 auf. Das Kanaleinspritzereignis 612 ist aufgrund einer vorausgesehenen Änderung der Luftladung zwischen dem Kanaleinspritzereignis und dem Zeitpunkt, zu dem das Einlassventil geschlossen wird (und folglich die Luftladungsmenge in dem Zylinder festgelegt wird), kleiner als die Gesamtmenge des Kraftstoffs, die erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen. Dann wird bei dem Direkteinspritzereignis 614 der Rest des Kraftstoffs, der erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen, basierend auf der aktualisierten Luftladungsmenge bereitgestellt.
Der Zündauslassungsbetrieb beginnt zwischen dem Einspritzereignis 612 und dem Einspritzereignis 614. Das heißt, während des ersten Zündereignisses nach dem Zeitpunkt t1 beginnt die Kraftmaschine die Zündauslassung. Während des Verlaufs des Zündens des Zylinders 1 als solchem (z. B. zu einem Zeitpunkt zwischen dem Öffnen und dem Schließen des Einlassventils) wird ein Zylinder, der ursprünglich als zu zünden geplant gewesen ist, stattdessen ausgelassen, (wie z. B. der Zylinder 4 gemäß der in 3 veranschaulichten Zündreihenfolge). Das Auslassen dieses Zylinders führt zu einer Zunahme der tatsächlichen Luftladung im Vergleich zu der geschätzten Luftladung, wobei folglich eine zusätzliche Kraftstoffmenge über das Direkteinspritzereignis eingespritzt wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten, selbst wenn sich die Luftladung während des Verlaufs des Zylinderzyklus für den Zylinder 1 ändert. Das nächste geplante Zündereignis für den Zylinder 1 ist ein Zündauslassungsereignis, wobei der Zylinder 1 nicht gezündet wird, wie durch den gestrichelten Stern veranschaulicht ist.
Vor dem Zeitpunkt t2 nimmt die Kraftmaschinenlast abermals ab. Diese abnehmende Kraftmaschinenlast kann eine Änderung der maximalen möglichen Änderung der Luftströmung verursachen, da der Controller einen Wechsel der Anzahl der ausgelassenen Zylinder voraussehen kann (die Anzahl der ausgelassenen Zylinder kann z. B. zunehmen). Diese Zunahme der Anzahl der ausgelassenen Zylinder kann eine Verringerung der Menge der tatsächlichen Ladungsluft, die in dem Zylinder 1 eingeschlossen ist, verursachen, wobei daher der relative Anteil des durch die Kanaleinspritzdüse eingespritzten Kraftstoffs abnimmt, wie durch das Einspritzereignis 616 gezeigt ist, während der relative Anteil des durch die Direkteinspritzdüse eingespritzten Kraftstoffs zunimmt, wie durch das Einspritzereignis 618 veranschaulicht ist. In einigen Beispielen kann der Wechsel von dem Auslassen eines Zylinders zu dem Auslassen von zwei Zylindern eine größere Störung der Luftströmung als der Wechsel von dem Auslassen keines Zylinders zum Auslassen eines Zylinders verursachen, wobei folglich der relative Anteil des durch die Kanaleinspritzdüse eingespritzten Kraftstoffs etwa zum Zeitpunkt t2 kleiner als der etwa zum Zeitpunkt t1 durch die Kanaleinspritzdüse eingespritzte Anteil des Kraftstoffs sein kann.
Nach dem Zeitpunkt t2 stabilisiert sich die Kraftmaschinenlast, wobei aufgrund der stabilisierten Kraftmaschinenbedingungen (die maximale mögliche Änderung der Ladungsluft kann z. B. kleiner sein, falls die Last stationär bleibt) das PFI-Teilungsverhältnis etwas zunimmt (und das DI-Teilungsverhältnis etwas abnimmt). Dies ist durch das Einspritzereignis 618 und das Einspritzereignis 620 veranschaulicht.
Vor dem Zeitpunkt t3 nimmt die Kraftmaschinenlast abermals relativ schnell zu. Aufgrund der zunehmenden Kraftmaschinenlast kann der Controller einen Übergang von dem Zündauslassungsbetrieb vorhersagen. Während eines Übergangs von der Zündauslassung kann der Unterschied zwischen der geschätzten Luftladung und der tatsächlichen Luftladung ein negativer Wert sein, da die Luftladung nach der Reaktivierung aller Zylinder abnehmen kann. Als solche kann die durch PFI eingespritzte Kraftstoffmenge als ein Anteil des Kraftstoffs, der erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis zu erreichen, die durch die Kurve 606 veranschaulicht ist, abnehmen. Dies ist so, weil die Gesamtkraftstoffmenge, die erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis nach dem Übergang von der Zündauslassung aufrechtzuerhalten, niedrig sein kann, wobei folglich, um ein Ereignis einer Kraftstoff-Überbeaufschlagung zu vermeiden, die durch die Kanaleinspritzdüse eingespritzte Kraftstoffmenge noch niedriger als die vorhergehenden Einspritzereignisse gemacht werden kann, wie durch das Einspritzereignis 622 demonstriert ist. Weil jedoch die Kraftmaschine nicht tatsächlich von der Zündauslassung übergeht, ändert sich die Luftladungsmenge nicht wie vorausgesehen, wobei folglich eine relativ große Kraftstoffmenge über die Direkteinspritzdüse eingespritzt wird, wie durch das Einspritzereignis 624 veranschaulicht ist. Nach dem Zylinderzündereignis nach dem Zeitpunkt t3 wird der Auslassungsbetrieb beendet. Sobald die Beendigung abgeschlossen ist, kehrt das PFI-Verhältnis zu eins zurück, wie durch das Einspritzereignis 626 gezeigt ist.
Es wird erkannt, dass die in 6 veranschaulichten Zylinderzündereignisse einschließlich der Verbrennungsereignisse und der Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulichender Art sind und nicht gemeint sind, um einschränkend zu sein. Es sind andere Konfigurationen möglich. Zwischen den veranschaulichten Zündereignissen, einschließlich der ausgelassenen Zündereignisse, können mehrere Zündereignisse für den Zylinder 1 stattfinden, um eine festgesetzte Zündreihenfolge aufrechtzuerhalten. Insbesondere können zwischen dem Zündereignis vor dem Zeitpunkt t3 und dem Zündereignis nach dem Zeitpunkt t3 zusätzliche Zündereignisse stattfinden, oder es kann sich die Zündreihenfolge der Kraftmaschine ändern, z. B. aufgrund einer zusätzlichen Anzahl ausgelassener Zylinder nach dem Lastabfall zum Zeitpunkt t2.
Folglich offenbart die obige Beschreibung bezüglich der 5 und 6 "Vervollständigungs"-Impulse des Kraftstoffs, die nach dem Haupt-Kraftstoffeinspritzereignis eingespritzt werden können, um die Änderungen der Luftströmung zu kompensieren, die zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Kanaleinspritzung stattfindet (vor dem Öffnen des Einlassventils), und dem Zeitpunkt, zu dem die Direkteinspritzung stattfindet (nach dem Öffnen des Einlassventils und in der Nähe des Schließens des Einlassventils), stattfinden können. Eine derartige Herangehensweise stützt sich jedoch auf eine Kanaleinspritzdüse und eine Direkteinspritzdüse, die teuer zu installieren und kompliziert zu steuern sein können.
Folglich enthält ein kosteneffektiverer Mechanismus zum Kompensieren der Luftströmungsänderungen während der Zündauslassung nur die Kanaleinspritzung und das Kompensieren der Änderungen der Luftladung während eines nachfolgenden Zündereignisses. Falls es z. B. eine Abweichung zwischen einer ersten, vorhergesagten Luftladung, die zu dem Zeitpunkt der Kanaleinspritzung eines ersten Zylinders bestimmt wird, und einer Luftladung, die später während des Zylinderzyklus (z. B. beim Schließen des Einlassventils, wenn die tatsächliche Luftladung bestimmt werden kann) berechnet wird, gibt, kann während der Kanaleinspritzung eines zweiten Zylinders, der in der Zündreihenfolge der Kraftmaschine dem ersten Zylinder folgt, zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt werden.
In dieser Weise kann die richtige Menge des Kraftstoffs zum Erreichen eines Luft-Kraftstoff-Sollverhältnisses, die auf der ersten vorhergesagten Luftladungsmenge basiert, in den ersten Zylinder eingespritzt werden (die in den ersten Zylinder eingespritzte Menge wird z. B. nicht absichtlich mager gemacht). Falls die für den ersten Zylinder zugelassene tatsächliche Luftladung anders als die vorhergesagte Luftladungsmenge ist, kann dann die Menge des in den zweiten Zylinder eingespritzten Kraftstoffs dementsprechend vergrößert oder verkleinert werden, so dass das Luft-Kraftstoff-Gesamtverhältnis der Kraftmaschine stationär bleibt. Der erste und der zweite Zylinder können sich in derselben Zylinderreihe befinden und/oder an denselben Katalysator angeschlossen sein, um sicherzustellen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Abgase und der Katalysator bei einem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis bleiben.
In 7 ist ein Verfahren 700 zum Abtasten der Verbrennungsereignisse während der Zündauslassung veranschaulicht. Das Verfahren 700 kann als ein Teil des Verfahrens 400, wie oben erklärt worden ist, gemäß den im Controller 12 gespeicherten Anweisungen ausgeführt werden, um die festgelegte Anzahl der ausgelassenen Zylinder der Kraftmaschine 10 selbst in dem Fall unbeabsichtigter Verbrennungs- oder Auslassungsereignisse während des Zündauslassungsbetrieb beizubehalten. Es ist zu erkennen, dass das Verfahren 700 ausgeführt wird, nachdem der Zündauslassungsbetrieb begonnen hat, z. B. nach dem Festlegen einer befohlenen Zündreihenfolge, die das Zünden wenigstens eines ersten Zylinders und das Auslassen wenigstens eines zweiten Zylinders enthält. Das Verfahren 700 enthält bei 702 das Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung, der Ventilbetätigung und der Funkenzündung, um den ersten Zylinder zu zünden. Bei 704 wird eine Rückkopplung von einem oder mehreren Ionisationssensoren empfangen, um den Verbrennungszustand des ersten Zylinders nach dem Funken zu bestimmen. Der erste Zylinder kann z. B. einen Ionisationssensor (wie z. B. den Sensor 194) enthalten, der das Vorhandensein von Rauch oder anderen Verbrennungsprodukten detektiert. Die Rückkopplung als solche von dem Ionisationssensor kann angeben, ob eine Verbrennung in dem Zylinder nach dem Funken stattgefunden hat oder nicht stattgefunden hat.
Bei 706 enthält das Verfahren 700 basierend auf der Rückkopplung von dem Ionisationssensor das Bestimmen, ob eine Verbrennung in dem ersten Zylinder stattgefunden hat. Falls keine Verbrennung stattgefunden hat, geht das Verfahren 700 zu 708 weiter, um die befohlenen Zündreihenfolge einzustellen, um einen nächsten Zylinder, der in der befohlenen Zündreihenfolge als auszulassen geplant ist, zu zünden. Bei 710 werden die Kraftstoffeinspritzung, die Ventilbetätigung und der Funken aktiviert, um den nächsten Zylinder zu zünden. Bei 712 wird, nachdem der nächste Zylinder gezündet worden ist, (z. B. basierend auf der Rückkopplung von dem Ionisationssensor) die ursprüngliche befohlene Zündreihenfolge wiederaufgenommen, wobei dann das Verfahren 700 zurückkehrt.
Falls jedoch bei 706 die Verbrennung stattfindet, wie in dem ersten Zylinder geplant ist, geht das Verfahren 700 zu 714 weiter, um die Kraftstoffeinspritzung und die Ventilbetätigung zu deaktivieren, um den zweiten Zylinder (z. B. den Zylinder, der in der befohlenen Zündreihenfolge als auszulassen geplant ist) auszulassen. Während einige Kraftmaschinenkonfigurationen außerdem den Funken während des Auslassens eines Zylinders sperren können, können andere Kraftmaschinenkonfigurationen den Funken sogar für die ausgelassenen Zylinder aufrechterhalten. Bei 716 wird eine Rückkopplung von einem Ionisationssensor (z. B. einem Ionisationssensor des zweiten Zylinders) empfangen, um den Verbrennungszustand des zweiten Zylinders zu bestimmen.
Bei 718 enthält das Verfahren 700 das Bestimmen, ob in dem zweiten Zylinder eine Verbrennung stattgefunden hat. Falls keine Verbrennung stattgefunden hat und der zweite Zylinder wie geplant ausgelassen worden ist, geht das Verfahren 700 zu 720 weiter, um das Zünden und das Auslassen der Zylinder gemäß der befohlenen Zündreihenfolge und das dynamische Einstellen der befohlenen Zündreihenfolge, falls es z. B. in Reaktion auf ein unbeabsichtigtes Verbrennungs- oder Auslassungsereignis angegeben ist, fortzusetzen. Dann kehrt das Verfahren 700 zurück.
Falls stattdessen bei 718 bestimmt wird, dass die Verbrennung in dem zweiten Zylinder stattgefunden hat, geht das Verfahren 700 zu 722 weiter, um die befohlene Zündreihenfolge einzustellen, um den nächsten Zylinder, der als zu zünden geplant ist, auszulassen. Bei 724 werden die Kraftstoffeinspritzung und die Ventilbetätigung deaktiviert, um den nächsten Zylinder auszulassen. Nachdem der nächste Zylinder ausgelassen worden ist, wird bei 726 die ursprüngliche befohlene Zündreihenfolge wiederaufgenommen, wobei das Verfahren 700 zurückkehrt.
Folglich stellt das Verfahren 700 das Zünden und das Auslassen der Zylinder gemäß einer befohlenen Zündreihenfolge der Kraftmaschine während eines Zündauslassungsbetriebs bereit. Für jeden Zylinder wird, ob der Zylinder als zu zünden geplant ist oder als auszulassen geplant ist, der Verbrennungszustand des Zylinders über Ionisationsabtastung überwacht. Typischerweise treten z. B. die Funkenzündung und folglich die Verbrennung zu irgendeinem Zeitpunkt im späten Verdichtungstakt oder im frühen Arbeitstakt auf. Folglich kann die Rückkopplung von dem einen oder den mehreren Ionisationssensoren während des Verdichtungs- und des Arbeitstakts für jeden Zylinder bei jedem Kraftmaschinenzyklus gesammelt und überwacht werden. Falls in einem Zylinder, der als auszulassen geplant ist, eine Verbrennung stattfindet, wird die befohlene Zündreihenfolge der Kraftmaschine aktualisiert, um den nächsten Zylinder in der Zündreihenfolge, der als zu zünden geplant ist, auszulassen und folglich die richtige Anzahl der ausgelassenen Zylinder beizubehalten und das Drehmoment aufrechtzuerhalten. Falls ähnlich keine Verbrennung in einem Zylinder, der als zu zünden geplant ist, auftritt, kann der nächste Zylinder in der Zündreihenfolge, der als auszulassen geplant ist, stattdessen gezündet werden. Während die obigen Beispiele den Zündzustand des nächsten Zylinders in der Zündreihenfolge einstellen, falls ein unbeabsichtigtes Verbrennungsereignis oder Auslassungsereignis detektiert wird, kann unter einigen Umständen ein späterer Zylinder in der Zündreihenfolge eingestellt werden, um z. B. die Zündreihenfolge der Kraftmaschine auszugleichen und NVH-Probleme zu vermeiden.
8 veranschaulicht beispielhafte Zündereignisse für die Zylinder einer Kraftmaschine gemäß dem Verfahren nach 7. Die graphischen Darstellungen des Zündens der Zylinder nach 8 sind zu den graphischen Darstellungen des Zündens nach den 2–3 ähnlich. Als solche gelten die gleiche ursprüngliche Zündreihenfolge der Kraftmaschine (1-3-4-2) und die gleiche befohlene Zündreihenfolge während der Zündauslassung (Auslassen eines Zylinders alle zwei gezündeten Zylinder). Folglich tritt ein erstes Verbrennungsereignis im CYL. 1 auf, das durch den Stern 800 veranschaulicht ist, während ein zweites Verbrennungsereignis in dem CYL. 3 auftritt, das durch den Stern 802 veranschaulicht ist. Gemäß der befohlenen Zündreihenfolge der Kraftmaschine ist der CYL. 4 als auszulassen geplant. Es tritt jedoch ein unbeabsichtigtes Verbrennungsereignis in dem CYL. 4 auf, wie durch den Stern 804 veranschaulicht ist. Um dies zu kompensieren, wird der nächste Zylinder, der als zu zünden geplant ist, der CYL 2, stattdessen ausgelassen, wie durch den gestrichelten Stern 806 gezeigt ist. Die befohlene Zündreihenfolge wird dann mit einem Verbrennungsereignis in dem CYL. 1 wiederaufgenommen (der Stern 808) usw.
Es sei angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. 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 solche können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/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 beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.
Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet 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.
Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Umfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Umfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Umfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

Verfahren, umfassend: Betreiben einer Kraftmaschine gemäß einem Zündauslassungsplan, einschließlich Aktivieren von Kraftstoffeinspritzung zum Zünden mindestens eines Zylinders und Deaktivieren von Kraftstoffeinspritzung zum Auslassen mindestens eines Zylinders, während Funkenzündung für alle Zylinder aufrechterhalten wird; und Einstellen des Zündauslassungsplans, wenn Verbrennung in einem Zylinder mit deaktivierter Kraftstoffeinspritzung detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Detektieren, ob eine Verbrennung in dem Zylinder mit deaktivierter Kraftstoffeinspritzung stattfindet, basieren auf Rückkopplung von einem Ionisationssensor.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Einstellen des Zündauslassungsplans Deaktivieren von Kraftstoffeinspritzung zu einem anderen Zylinder, der in dem Zündauslassungsplan als zu zünden geplant war, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die befohlene Zündreihenfolge auf einer ursprünglichen Zündreihenfolge der Kraftmaschine während eines Modus ohne Zündauslassung und auf der ausgewählten Anzahl von ausgelassenen Zylindern basiert und ferner darauf basiert, welche Zylinder der Kraftmaschine in einem vorherigen Kraftmaschinenzyklus ausgelassen wurden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der mindestens eine Zylinder, der ausgelassen wird, dem mindestens einen Zylinder folgt, der in der ursprünglichen Zündreihenfolge der Kraftmaschine gezündet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend selektives Betätigen jedes Einlassventils und jedes Auslassventils des mindestens einen Zylinders, der gezündet wird, und selektives Deaktivieren jedes Einlassventils und jedes Auslassventils mindestens eines Zylinders, der ausgelassen wird.
Verfahren, umfassend: für einen gegebenen Kraftmaschinenzyklus einer in einem Zündauslassungsmodus arbeitenden Kraftmaschine, Auswählen einer Anzahl von Zylindern der Kraftmaschine, die auszulassen sind, basierend auf Kraftmaschinenlast; Einstellen einer befohlenen Zündreihenfolge von nicht ausgelassenen Zylindern der Kraftmaschine, wobei die befohlene Zündreihenfolge Planen mindestens eines zu zündenden ersten Zylinders und mindestens eines auszulassenden zweiten Zylinders umfasst; Bestimmen, ob Verbrennung wie befohlen im ersten Zylinder stattfindet; wenn keine Verbrennung stattfindet, wird die befohlene Zündreihenfolge dazu eingestellt, den zweiten Zylinder der Kraftmaschine zu zünden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die befohlene Zündreihenfolge auf einer ursprünglichen Zündreihenfolge der Kraftmaschine während eines Modus ohne Zündauslassung und der ausgewählten Anzahl von ausgelassenen Zylindern basiert und ferner darauf basiert, welche Zylinder der Kraftmaschine in einem vorherigen Kraftmaschinenzyklus ausgelassen wurden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei Bestimmen, ob Verbrennung in dem ersten Zylinder stattfindet, Bestimmen, ob Verbrennung stattfindet, basierend auf Rückkopplung von einem Ionisationssensor des ersten Zylinders umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der zweite Zylinder dem ersten Zylinder in der ursprünglichen Zündreihenfolge der Kraftmaschine folgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, ferner umfassend, wenn Verbrennung wie befohlen in dem ersten Zylinder stattfindet: Bestimmen, ob Verbrennung in dem zweiten Zylinder stattfindet; wenn Verbrennung in dem zweiten Zylinder stattfindet, Einstellen der befohlenen Zündreihenfolge zum Auslassen eines dritten Zylinders der Kraftmaschine, wobei der dritte Zylinder der Kraftmaschine zum Zünden in der befohlenen Zündreihenfolge und Folgen des ersten und zweiten Zylinders in der ursprünglichen Zündreihenfolge der Kraftmaschine geplant ist; und wenn keine Verbrennung in dem zweiten Zylinder stattfindet, Fortfahren mit dem Zünden eines zum Zünden in der befohlenen Zündreihenfolge geplanten anschließenden Zylinders.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei während des Zündens des ersten Zylinders das Verfahren ferner umfasst: Kanaleinspritzung einer ersten Kraftstoffmenge in den ersten Zylinder, wobei die erste Kraftstoffmenge auf einer ersten, vorhergesagten Luftladungsmenge für den ersten Zylinder basiert und magerer als ein Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis ist; und Direkteinspritzung einer zweiten Kraftstoffmenge in den ersten Zylinder, wobei die zweite Kraftstoffmenge auf der ersten Kraftstoffmenge und einer zweiten, berechneten Luftladungsmenge für den ersten Zylinder basiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei der erste Zylinder und der zweite Zylinder in einer gleichen Zylinderreihe positioniert sind und wobei der zweite Zylinder nach dem ersten Zylinder in einer Kraftmaschinenzündreihenfolge gezündet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei der erste Zylinder und der zweite Zylinder jeweils fluidisch an einen gemeinsamen Katalysator gekoppelt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei, wenn der zweite Zylinder ausgelassen wird, sowohl eine Kraftstoffeinspritzung in den zweiten Zylinder als auch ein Ventilbetätigungssystem für den zweiten Zylinder deaktiviert werden, um eine Kraftstoffeinspritzung in den zweiten Zylinder zu verhindern und ein Einlassventil und ein Auslassventil des zweiten Zylinders in einer geschlossenen Stellung zu halten.
System, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die mehrere Zylinder aufweist; ein Kraftstoff-Kanaleinspritzsystem für die Kanaleinspritzung des Kraftstoffs in jeden Zylinder der mehreren Zylinder; ein Kraftstoff-Direkteinspritzsystem, um den Kraftstoff in jeden Zylinder der mehreren Zylinder direkt einzuspritzen; ein Funkenzündungssystem, um die Verbrennung in jedem Zylinder der mehreren Zylinder einzuleiten, das einen oder mehrere Ionisationssensoren enthält, um das Auftreten von Verbrennungsereignissen in den mehreren Zylindern zu detektieren; und einen Controller, der nichtflüchtige Anweisungen enthält, um: eine befohlene Zündreihenfolge der Kraftmaschine während eines Zündauslassungsmodus zu bestimmen, wobei wenigstens ein erster Zylinder der mehreren Zylinder als zu zünden geplant ist und wenigstens ein zweiter Zylinder der mehreren Zylinder als auszulassen geplant ist; und über eine Rückkopplung von dem einen oder den mehreren Ionisationssensoren zu bestimmen, ob in dem ersten Zylinder eine Verbrennung stattgefunden hat; die befohlene Zündreihenfolge einzustellen, um den zweiten Zylinder zu zünden, falls in dem ersten Zylinder keine Verbrennung stattfindet; und die befohlene Zündreihenfolge zum Auslassen des zweiten Zylinders aufrechtzuerhalten, falls in dem ersten Zylinder Verbrennung stattfindet.
System nach Anspruch 16, wobei der Controller weitere Anweisungen enthält, um: während des Zündens des ersten Zylinders das Kraftstoff-Kanaleinspritzsystem zu aktivieren, um eine erste Kraftstoffmenge während eines ersten, früheren Abschnitts eines Kraftmaschinenzyklus über Kanaleinspritzung in den ersten Zylinder einzuspritzen, das Kraftstoff-Direkteinspritzsystem zu aktivieren, um eine zweite Kraftstoffmenge während eines zweiten, späteren Abschnitts des Kraftmaschinenzyklus in den ersten Zylinder direkt einzuspritzen, und das Funkenzündungssystem zu aktivieren, um die Verbrennung in dem ersten Zylinder einzuleiten, wobei die erste Kraftstoffmenge magerer als ein erstes Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis für den ersten Zylinder ist, das auf einer geschätzten Luftladungsmenge für den ersten Zylinder basiert, und die zweite Kraftstoffmenge ein Luft-Kraftstoff-Gesamtverhältnis für den ersten Zylinder auf ein zweites Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis für den ersten Zylinder bringt, das auf einer aktualisierten Luftladungsmenge für den ersten Zylinder basiert.
System nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, wobei die befohlene Zündreihenfolge der Kraftmaschine auf einer ursprünglichen Zündreihenfolge der Kraftmaschine in einem Modus ohne Zündauslassung, einer Anzahl der Zylinder, die während des Zündauslassungsmodus auszulassen ist, und darauf, welche Zylinder der mehreren Zylinder in einem vorhergehenden Kraftmaschinenzyklus gezündet worden sind, basiert, wobei die Anzahl der auszulassenden Zylinder auf der Kraftmaschinenlast basiert.
System nach einem der Ansprüche 16 bis 18, ferner umfassend ein Ventilbetätigungssystem zum selektiven Betätigen jedes Einlassventils und jedes Auslassventils der mehreren Zylinder, und wobei beim Zünden des ersten Zylinders der Controller Anweisungen zum Aktivieren des Ventilbetätigungssystems zum Betätigen eines Einlassventils und eines Auslassventils des ersten Zylinders enthält.
System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei, wenn der zweite Zylinder ausgelassen wird, der Controller Anweisungen zum Deaktivieren des Kanal- und Direktkraftstoffeinspritzsystems und Deaktivieren des Ventilbetätigungssystems für den zweiten Zylinder, um Kraftstoffeinspritzung in den zweiten Zylinder zu verhindern und ein Einlassventil und ein Auslassventil des zweiten Zylinders in einer geschlossenen Stellung zu halten, enthält.