DE102016101104A1

DE102016101104A1 - Verfahren zum Steuern einer Aspirator-Antriebströmung

Info

Publication number: DE102016101104A1
Application number: DE102016101104.5A
Authority: DE
Inventors: Eric Luehrsen; Ross Dykstra Pursifull
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2016-08-04
Also published as: CN105840365A; CN105840365B; US20160222929A1; US10288021B2; RU2016102675A; RU2016102675A3; RU2715637C2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Steuern eines Aspirator-Absperrventils in einer aufgeladenen Kraftmaschine bereitgestellt. Ein beispielhaftes Verfahren enthält das Vergrößern einer Öffnung des Aspirator-Absperrventils, um eine Antriebströmung durch einen Aspirator zu ermöglichen, in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl zwischen einer ersten, niedrigeren Drehzahl und einer zweiten, höheren Drehzahl. Die Steuerung des Aspirator-Absperrventils als solche kann vereinfacht werden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Steuern einer Antriebströmung durch einen Ejektor, der an ein Kraftmaschinensystem gekoppelt ist.
Hintergrund und Zusammenfassung
Fahrzeugsysteme können verschiedene unterdruckverbrauchende Vorrichtungen enthalten, die unter Verwendung eines Unterdrucks betätigt werden. Diese können z. B. einen Bremskraftverstärker, einen Kraftstoffdampfkanister usw. enthalten. Der durch diese Vorrichtungen verwendete Unterdruck kann durch eine dedizierte Unterdruckpumpe bereitgestellt werden. In noch anderen Ausführungsformen können ein oder mehrere Aspiratoren (die alternativ als Ejektoren, Venturi-Pumpen, Strahlpumpen und Injektoren bezeichnet werden) in ein Kraftmaschinensystem gekoppelt sein, die sich die Kraftmaschinen-Luftströmung zunutze machen und sie verwenden können, um einen Unterdruck zu erzeugen.
Weil Aspiratoren passive Vorrichtungen sind, stellen sie eine preisgünstige Unterdruckerzeugung bereit, wenn sie in den Kraftmaschinensystemen verwendet werden. Ein an einem Aspirator erzeugter Betrag des Unterdrucks kann durch das Steuern der Antriebsluft-Durchflussmenge durch den Aspirator gesteuert werden. Während die Aspiratoren im Vergleich zu elektrisch angetriebenen oder durch die Kraftmaschine angetriebenen Unterdruckpumpen Unterdruck bei niedrigeren Kosten und mit einem verbesserten Wirkungsgrad erzeugen können, ist ihre Verwendung in den Kraftmaschinen-Einlasssystemen traditionell sowohl durch den verfügbaren Einlasskrümmer-Unterdruck als auch durch die maximale Drosselklappen-Umgehungsströmung eingeschränkt gewesen. Einige Herangehensweisen zum Behandeln dieses Problems umfassen das Anordnen eines Ventils in Reihe mit einem Aspirator oder das Aufnehmen eines Ventils in die Struktur eines Aspirators. Derartige Ventile können als Aspirator-Absperrventile (ASOVs) oder als Aspirator-Steuerventile (ACVs) bezeichnet werden. Ein Öffnungsbetrag des Ventils wird geregelt, um die Antriebsluft-Durchflussmenge durch den Aspirator zu steuern und dadurch einen Betrag des an dem Aspirator erzeugten Unterdrucks zu steuern. Durch das Steuern des Öffnungsbetrags des Ventils können die Menge der durch den Aspirator strömenden Luft und die Saugluft-Durchflussmenge variiert werden, wobei dadurch die Unterdruckerzeugung eingestellt wird, wenn sich die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. der Einlasskrümmerdruck, ändern.
Eine beispielhafte Herangehensweise zum Steuern einer Antriebs-Durchflussmenge durch den Aspirator ist durch Emmerich u. a. in US 6.220.271 gezeigt. Hier steuert ein solenoidbetätigtes ASOV die Antriebströmung durch den Aspirator basierend auf einem Druck (oder einem Unterdruckpegel) in einem Bremskraftverstärker. Wenn der Unterdruckpegel in dem Bremskraftverstärker unter einen Schwellenwert abnimmt, wird das ASOV geöffnet, um eine Unterdruckerzeugung an dem Aspirator zu ermöglichen. Der an dem Aspirator erzeugte Unterdruck wird dann dem Bremskraftverstärker zugeführt.
Die Erfinder haben hier potentielle Probleme bei der obigen Herangehensweise zur Antriebströmungssteuerung identifiziert. Das Öffnen des ASOV zur Unterdruckerzeugung während bestimmter Kraftmaschinenbedingungen kann z. B. die Emissionen ungünstig beeinflussen. Ferner kann durch das Steuern des ASOV basierend auf einem Druck in dem Bremskraftverstärker der Betrieb des ASOV und des Aspirators während der Fahrzeugemissions-Testverfahren nicht ausreichend getestet werden. Hier kann das ASOV während des Testens der Fahrzeugemissionen nicht offen betätigt werden (siehe z. B. das US-Bundestestverfahren 1975), weil ein ausreichender Bremskraftverstärker-Unterdruck verfügbar sein kann, ohne das ASOV anzuwenden.
Die Erfinder haben hier eine Herangehensweise identifiziert, um die obigen Probleme wenigstens teilweise zu behandeln. In einer beispielhaften Herangehensweise wird ein Verfahren für eine Kraftmaschine bereitgestellt, das das Vergrößern einer Öffnung eines Aspirator-Absperrventils (ASOV), um eine Antriebströmung durch einen Aspirator zu ermöglichen, in Reaktion auf eine Kraftmaschinendrehzahl zwischen einer ersten, niedrigeren Drehzahl und einer zweiten, höheren Drehzahl umfasst. In dieser Weise kann das ASOV unabhängig von den Bedingungen des Bremskraftverstärkers und anderen Umgebungsbedingungen gesteuert werden.
Eine Kraftmaschine kann z. B. einen Aspirator zur passiven Unterdruckerzeugung enthalten. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine eine saugende Kraftmaschine sein, wobei der Aspirator gegenüber einer Einlassdrosselklappe, die in einen Einlasskanal gekoppelt ist, in einen Drosselklappen-Umgehungskanal gekoppelt sein kann. In einer alternativen Ausführungsform kann die Kraftmaschine eine aufgeladene Kraftmaschine sein, die einen Kompressor enthält, wobei der Aspirator in einem Kompressor-Umgehungskanal über einen Kompressor gekoppelt sein kann. In einer noch weiteren Ausführungsform kann die Kraftmaschine aufgeladen sein, wobei der Aspirator gegenüber der Einlassdrosselklappe in den Drosselklappen-Umgehungskanal gekoppelt ist. Die Antriebströmung durch den Aspirator kann durch ein Aspirator-Steuerventil (ACV) geregelt sein. Ein Controller kann das ACV zu einer offenen Position aktivieren, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen einer ersten, niedrigeren Drehzahl und einer zweiten, höheren Drehzahl befindet. In einem Beispiel kann die erste niedrigere Drehzahl eine auf einer Durchzugsgrenze des Getriebes basierende Drehzahl sein. In einem weiteren Beispiel kann die zweite, höhere Drehzahl auf einer Drehzahl im roten Bereich für die Kraftmaschine basieren. Der Controller kann das ACV zu einer geschlossenen Position einstellen, falls sich die Kraftmaschinendrehzahl unter die erste niedrigere Drehzahl verringert oder falls sich die Kraftmaschinendrehzahl über die zweite, höhere Drehzahl erhöht. Folglich kann die Antriebströmung durch den Aspirator basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl und nicht auf einem vorhandenen Unterdruckpegel in einem Bremskraftverstärker geregelt werden.
In dieser Weise kann der ACV-Betrieb für die Unterdruckerzeugung gesteuert werden. Das Steuern der Antriebs-Durchflussmenge durch den Aspirator basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl stellt eine vereinfachtere Steuerung des ACV bereit. Ferner können durch das Modulieren des ACV basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl der Betrieb des Aspirators und des ACV während der Emissionstestverfahren zuverlässig getestet werden. Spezifisch kann das ACV während eines beispielhaften Bundes-Emissionstestverfahrens angewendet werden. Insgesamt kann mit dem vereinfachten Steueralgorithmus für das ACV eine Verringerung der Herstellungskosten zusammen mit einer verbesserten Einhaltung der Emissionen erreicht werden.
Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind, die folgt. Sie ist nicht beabsichtigt, um die Schlüssel- oder wesentlichen 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 eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1A stellt eine schematische Darstellung eines Systems einer saugenden Kraftmaschine, das einen Aspirator enthält, dar.
1B veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Systems einer aufgeladenen Kraftmaschine, das einen Aspirator enthält.
2 stellt einen beispielhaften Aufbau eines Hybrid-Fahrzeugsystems dar.
3 stellt einen Ablaufplan auf hoher Ebene dar, der eine Routine zum Steuern des Betriebs eines Aspirator-Absperrventils (ASOV), das in dem Kraftmaschinensystem nach den 1A und 1B enthalten ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
4 stellt einen beispielhaften Ablaufplan dar, der eine Routine zum Bestimmen veranschaulicht, ob die Bedingungen zum Öffnen des ASOV geeignet sind.
5 zeigt einen beispielhaften Ablaufplan, der eine Routine zum Bestimmen einer Position des ASOV in einem Hybridelektrofahrzeugsystem (HEV-System) gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
6 stellt einen beispielhaften Ablaufplan dar, der eine Routine zum Feststellen veranschaulicht, ob sich eine Kraftmaschinendrehzahl innerhalb eines Sollbereichs zum Öffnen des ASOV befindet.
7 stellt einen beispielhaften Ablaufplan dar, der eine Routine zum Verifizieren veranschaulicht, ob eine Änderung der Kraftmaschinenbedingungen stattgefunden hat, um die Position des ASOV zu modifizieren.
8 zeigt einen beispielhaften Ablaufplan, der eine Routine zum Überwachen einer Temperatur des ASOV veranschaulicht.
9 stellt einen beispielhaften Ablaufplan dar, der eine Routine zum Bestimmen eines Sollstroms und einer Sollspannung veranschaulicht, die für die Betätigung auf das ASOV anzuwenden sind.
10 (die die 10A und 10B enthält) stellt einen beispielhaften Ablaufplan dar, der eine Routine zum Bestimmen einer Position des ASOV basierend auf einem vorhandenen Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand veranschaulicht.
11 zeigt eine beispielhafte Steueroperation des ASOV basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl und der Temperatur des ASOV gemäß der vorliegenden Offenbarung.
12 stellt einen beispielhaften Steuerbetrieb des ASOV basierend auf einer Änderung des Einlasskrümmerdrucks dar.
13 stellt eine beispielhafte Steueroperation des ASOV basierend auf einem detektierten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand dar.
14 veranschaulicht eine beispielhafte Steueroperation des ASOV, wenn es in dem HEV-System nach 2 enthalten ist.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zum Erzeugen von Unterdruck an einem Aspirator, der an ein Kraftmaschinensystem gekoppelt ist, wie z. B. an das System einer saugenden Kraftmaschine nach 1A und das System einer Aufladungs-Kraftmaschine nach 1B. Das Kraftmaschinensystem kann in einem Hybridelektrofahrzeug (HEV), wie z. B. dem in 2 gezeigten Hybridfahrzeugsystem, enthalten sein. Die Unterdruckerzeugung an dem Aspirator kann durch ein Aspirator-Absperrventil (ASOV) geregelt sein, das entweder stromaufwärts oder stromabwärts des Aspirators angekoppelt ist. Eine Öffnung des ASOV als solche kann eingestellt werden, um die Antriebströmung durch den Aspirator zu steuern und folglich einen Betrag des an dem Aspirator erzeugten Unterdrucks zu steuern. Ein Controller kann konfiguriert sein, eine oder mehrerer Steuerroutinen, wie z. B. die beispielhaften Routinen nach den 3–10, auszuführen, um das ASOV basierend auf den Kraftmaschinenbedingungen (die 3 und 4), wie z. B. der Kraftmaschinendrehzahl (6), einer Temperatur des ASOV (8), die von einer Spannung und einem Strom, die dem ASOV bereitgestellt werden, abhängen kann (9), und den Kraftmaschinenbedingungen in dem HEV-System (5) zu öffnen oder zu schließen. Eine Änderung der Kraftmaschinenbedingungen kann bestimmen, ob eine Position des ASOV eingestellt werden soll (7). Außerdem kann der Controller die Position des ASOV basierend auf einer Bestimmung der Kraftmaschinen-Verschlechterungszustände (10) modifizieren. Beispielhafte ASOV-Einstellungen sind bezüglich der 11–14 beschrieben.
1A zeigt eine schematische Darstellung einer Funkenzündungs-Brennkraftmaschine 10. Die Ausführungsform der Kraftmaschine 10, die in 1A gezeigt ist, enthält eine saugende Kraftmaschine und enthält keine Aufladungsvorrichtung. Die Kraftmaschine 10 umfasst mehrere Zylinder, von denen ein Zylinder 30 (der außerdem als eine Verbrennungskammer 30 bekannt ist) in 1A gezeigt ist.
Ein Zylinder 30 der Kraftmaschine 10 kann die Verbrennungskammerwände 32 enthalten, in denen ein Kolben 36 positioniert ist. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein (nicht gezeigtes) Zwischengetriebesystem an wenigstens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein (nicht gezeigtes) Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Die Verbrennungskammer 30 kann die Einlassluft über einen Einlasskanal 42 von einem Einlasskrümmer 46 empfangen und kann die Verbrennungsgase über einen Auslasskrümmer 48 und einen Auslasskanal 19 ablassen. Der Einlasskrümmer 46 und der Auslasskrümmer 48 können wahlweise über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 mit der Verbrennungskammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile enthalten.
In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 über jeweilige Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 durch Nockenbetätigung gesteuert sein. Jedes Nockenbetätigungssystem 51 und 53 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 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Winkelpositionen der Einlass- und der Auslassnockenwelle können durch die Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. Folglich kann die Position eines Einlassnockens durch den Positionssensor 55 bestimmt werden, während die Position eines Auslassnockens durch den Positionssensor 57 bestimmt werden kann.
In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert sein. Der Zylinder 30 kann z. B. alternativ ein über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über eine Nockenbetätigung, die CPS- und/oder VCT-Systeme enthält, gesteuertes Auslassventil enthalten.
Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 66 direkt an die Verbrennungskammer 30 gekoppelt ist, um den Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW, das über einen elektronischen Treiber 68 vom Controller 12 empfangen wird, direkt darin einzuspritzen. In dieser Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 66 das bereit, was als Direkteinspritzung des Kraftstoffs in die Verbrennungskammer 30 bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann z. B. an der Seite der Verbrennungskammer oder im Oberteil der Verbrennungskammer angebracht sein. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein (in 1A nicht gezeigtes) Kraftstoffsystem zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler enthält. In einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse enthalten, die im Einlasskrümmer 46 in einer Konfiguration angeordnet ist, die das bereitstellt, was als die Kanaleinspritzung des Kraftstoffs in die Einlassöffnung stromaufwärts der Verbrennungskammer 30 bekannt ist.
Das Zündsystem 88 kann der Verbrennungskammer 30 in Reaktion auf ein Zündvorverstellungssignal SA von dem Controller 12 unter ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 92 einen Zündfunken bereitstellen. Obwohl Funkenzündungskomponenten gezeigt sind, können in einigen Ausführungsformen die Verbrennungskammer 30 oder ein oder mehrere andere Verbrennungskammern der Kraftmaschine 10 in einem Kompressionszündmodus mit oder ohne einen Zündfunken betrieben werden.
Es ist gezeigt, dass der Einlasskrümmer 46 mit einer Einlassdrosselklappe 62, die eine Drosselklappenplatte 64 aufweist, in Verbindung steht. In diesem speziellen Beispiel kann die Position der Drosselklappenplatte 64 durch den Controller 12 über ein Signal, das einem Elektromotor oder Aktuator, der in der Einlassdrosselklappe 62 enthalten ist, bereitgestellt wird, variiert werden, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. Die Einlassdrosselklappe 62 kann die Luftströmung von dem Einlasskanal 42 zum Einlasskrümmer 46 und zur Verbrennungskammer 30 unter anderen Kraftmaschinenzylindern steuern. Die Position der Drosselklappenplatte 64 kann dem Controller 12 durch ein Drosselklappenpositionssignal TP von einem Drosselklappenpositionssensor 58 bereitgestellt werden. Der Einlasskanal 42 kann einen Luftmassendurchflusssensor 120 und einen Atmosphärendrucksensor 121 enthalten, um die jeweiligen Signale MAF und BP dem Controller 12 bereitzustellen. Der Atmosphärendrucksensor 121 kann außerdem als ein Temperatur-/Drucksensor konfiguriert sein, was es ihm ermöglicht, sowohl die Einlasslufttemperatur (IAT) als auch den Atmosphärendruck (BP) zu messen.
Ferner kann in der dargestellten Ausführungsform ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen Sollanteil des Abgases vom Auslasskanal 19 über einen AGR-Kanal 82 zum Einlasskrümmer 46 leiten. Die bereitgestellte Menge der AGR kann durch den Controller 12 über ein AGR-Ventil 80 variiert werden. Durch das Einleiten von Abgas in die Kraftmaschine 10 wird die Menge des verfügbaren Sauerstoffs für die Verbrennung verringert, wobei dadurch z. B. die Flammentemperaturen der Verbrennung verringert werden und die Bildung von NO_x verringert wird.
Eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung (PCV-Leitung) 78 kann ein (nicht gezeigtes) Kurbelgehäuse an den Einlasskrümmer 46 koppeln, so dass die Gase im Kurbelgehäuse in einer gesteuerten Weise aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden können. Ferner können die Verdampfungsemissionen von einem (nicht gezeigten) Kraftstoffdampfkanister durch eine Kraftstoffdampfentleerungsleitung 76, die den Kraftstoffdampfkanister an den Einlasskrümmer koppelt, in den Einlasskrümmer 56 entleert werden.
Es ist gezeigt, dass ein Abgassensor 126 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 70 an den Auslasskanal 19 gekoppelt ist. Der Sensor 126 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-, ein HEGO-(ein erwärmter EGO-), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Es ist gezeigt, dass die Abgasreinigungsvorrichtung 70 entlang dem Auslasskanal 19 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet ist. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein. Es ist gezeigt, dass ein Sauerstoffsensor 79 stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 70 an ein Auspuffendrohr 77 gekoppelt ist. Ein Sauerstoffgehalt der Abgasreinigungsvorrichtung 70 kann basierend auf den Messungen von dem Abgassensor 126 und dem Sauerstoffsensor 79 geschätzt werden.
Ein Aspirator 20 kann gegenüber der Einlassdrosselklappe 62 in eine Leitung 23 (die hier außerdem als ein Umgehungs-Lufteinlasskanal 23 oder ein Drosselklappenumgehungskanal 23 bezeichnet wird) gekoppelt sein. Die Leitung 23 kann zum Einlasskanal 42 parallel sein, wie in 1A gezeigt ist, und kann einen Anteil der von einem Ort stromabwärts eines Luftfilters 133 empfangenen Einlassluft über den Aspirator 20 zum Einlasskrümmer 46 umleiten. Der Anteil der von einem Ort stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 62 umgeleiteten Luft kann in ein erstes Ende 25 der Leitung 23 durch den Aspirator 20 strömen und kann an einem zweiten Ende 26 der Leitung 23 in den Einlasskrümmer 46 stromabwärts der Einlassdrosselklappe 62 austreten. Eine Luftströmung durch den Aspirator 20 erzeugt einen Bereich mit niedrigem Druck innerhalb des Aspirators 20, wobei dadurch eine Unterdruckquelle für die Unterdruckbehälter und die unterdruckverbrauchenden Vorrichtungen, wie z. B. die Kraftstoffdampfkanister, die Bremskraftverstärker usw., bereitgestellt wird. Die Aspiratoren (die alternativ als Ejektoren, Venturi-Düsen, Strahlpumpen und Injektoren bezeichnet werden können) sind deshalb passive unterdruckerzeugende Vorrichtungen, die eine preisgünstige Unterdruckerzeugung bereitstellen können, wenn sie in Kraftmaschinensystemen verwendet werden. Der erzeugte Betrag des Unterdrucks kann von einer Antriebsluft-Durchflussmenge durch den Aspirator 20 abhängig sein. Ein Aspirator-Absperrventil (ASOV) 74 kann stromabwärts des Aspirators 20 an die Leitung 23 gekoppelt sein, wie in 1A gezeigt ist. Alternativ kann das ASOV 74 stromaufwärts des Aspirators 20 angekoppelt sein. In noch anderen Ausführungsformen kann das ASOV 74 mit dem Aspirator 20 einteilig sein (das Ventil kann z. B. an einem Hals des Aspirators angeordnet sein). Das ASOV 74 kann außerdem als ein Aspirator-Steuerventil oder ACV 74 bezeichnet werden.
Das ASOV 74 kann aktiv gesteuert sein, um eine Antriebströmung durch den Aspirator (in dem Fall eines binären ASOV) zu ermöglichen/zu sperren oder um die Strömung durch den Aspirator (in dem Fall eines kontinuierlich variablen ASOV) zu verringern/zu vergrößern. Folglich kann durch das Einstellen einer Öffnung des ASOV 74 eine Antriebströmung durch den Aspirator 20 variiert werden, wobei ein Betrag des am Hals des Aspirators gezogenen Unterdrucks moduliert werden kann, um den Unterdruckanforderungen der Kraftmaschine zu entsprechen.
Das ASOV 74 kann ein elektrisch betätigtes Ventil sein, wobei sein Zustand durch den Controller 12 basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine gesteuert werden kann. In einem Beispiel kann das ASOV 74 ein Solenoidventil sein. Hier kann das ASOV durch einen Stromfluss betätigt sein. Eine vorgegebene Position des ASOV 74 als solche kann eine geschlossene (oder völlig geschlossene) Position sein, wenn dem elektrisch betätigten ASOV kein Strom zugeführt wird. Entsprechend kann eine Änderung der vorgegebenen Position des ASOV (z. B. eine Öffnung des ASOV 74) durch das Zuführen von Strom zu dem ASOV erreicht werden. Wie bezüglich 9 beschrieben wird, können die Strom- und Spannungswerte zum Betätigen des ASOV basierend auf einer Durchwärmungstemperatur unter der Haube bestimmt werden.
In alternativen Ausführungsformen kann das ASOV ein pneumatisches (z. B. unterdruckbetätigtes) Ventil sein; hier kann der Betätigungsunterdruck für das Ventil vom Einlasskrümmer und/oder vom Unterdruckbehälter und/oder von anderen Niederdrucksenken des Kraftmaschinensystems bezogen werden. In den Ausführungsformen, in denen das ASOV ein pneumatisch gesteuertes Ventil ist, kann die Steuerung des ASOV unabhängig von einem Antriebsstrang-Steuermodul ausgeführt werden (das ASOV kann z. B. basierend auf den Druck-/Unterdruckpegeln innerhalb des Kraftmaschinensystems passiv gesteuert sein).
Das ASOV 74, ob es elektrisch oder mit Unterdruck betätigt ist, kann entweder ein binäres Ventil (z. B. ein Zweiwegeventil) oder ein kontinuierlich variables Ventil sein. Binäre Ventile können entweder völlig offen oder völlig geschlossen (abgesperrt) gesteuert sein, so dass eine völlig offene Position eines binären Ventils eine Position ist, an der das Ventil keine Strömungseinschränkung ausübt, während eine völlig geschlossene Position eines binären Ventils eine Position ist, an der das Ventil alle Strömung einschränkt, so dass keine Strömung durch das Ventil hindurchgehen kann. Im Gegensatz können kontinuierlich variable Ventile zu variierenden Graden teilweise geöffnet sein. Die Ausführungsformen mit einem kontinuierlich variablen ASOV können eine größere Flexibilität bei der Steuerung der Antriebströmung durch den Aspirator bereitstellen, mit dem Nachteil, dass kontinuierlich variable Ventile viel teurer als binäre Ventile sein können. In noch weiteren Beispielen kann das ASOV 74 ein Absperrschieber, ein schwenkbares Plattenventil, ein Tellerventil oder ein anderer geeigneter Ventiltyp sein.
Der Zustand des ASOV 74 (z. B. offen oder geschlossen) kann basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine bestimmt werden, wie in der Offenbarung bezüglich der 3–14 ausführlicher beschrieben wird. Der Controller 12 kann betriebstechnisch an das ASOV 74 gekoppelt sein, um das ASOV 74 zwischen einer offenen oder einer geschlossenen Position zu betätigen (oder um irgendeine Position dazwischen für ein kontinuierlich variables Ventil anzunehmen). In einem ersten Beispiel kann der Controller das ASOV basierend auf einem Unterdruckpegel in einem Unterdruckbehälter, wie z. B. einem Bremskraftverstärker, betätigen. Die Unterdruckbetätigung über den Aspirator kann z. B. aktiviert werden, indem das ASOV offen betätigt wird, wenn sich die Unterdruckpegel in dem Bremskraftverstärker unter einem Schwellenwert befinden. In einem zweiten Beispiel kann das ASOV basierend auf einer Soll-Luftströmung im Kraftmaschineneinlass gesteuert sein. Genauer dargelegt, das ASOV kann geschlossen sein, wenn eine Luftdurchflussmenge in den Einlasskrümmer größer ist, als es erwünscht ist, was dazu führen kann, dass zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt wird. Während die obigen Beispiele des Steuerns des ASOV für den Kraftmaschinen-Routinebetrieb geeignet sein können, können diese Steuerverfahren ein ausreichendes Testen des Aspirators oder des ASOV während der Emissionstestverfahren nicht ermöglichen. Das ASOV als solches kann während der Emissionstest- und/oder Diagnoseverfahren nicht betätigt werden, wenn die ASOV-Steuerung auf einem Unterdruckpegel im Bremskraftverstärker oder auf einer Soll-Luftströmung in den Einlass basiert.
Entsprechend beschreibt die vorliegende Offenbarung ASOV-Steuerverfahren, die wenigstens teilweise auf der Kraftmaschinendrehzahl basieren. Der Controller kann z. B. das ASOV 74 (von einer weiter geschlossenen Position) zu einer offenen Position befehlen, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen einer ersten, niedrigeren Drehzahl und einer zweiten, höheren Drehzahl befindet. Durch das Öffnen des ASOV basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl werden die Bedingungen, unter denen die Ejektor-Antriebströmung eine Luftströmung verursachen kann, die größer als erwünscht ist, verringert (z. B. minimiert). Weil eine Luftdurchflussmenge, die größer als erwünscht ist, dazu führt, dass zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt wird, kann das Steuern der Luftströmung über das ASOV die Kraftmaschinenleistung und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern. Noch weiter ist die Betätigung des ASOV während der Emissionstestverfahren sichergestellt, wenn die ASOV-Steuerung auf der Kraftmaschinendrehzahl basiert. Folglich können die Diagnose des ASOV (und des Aspirators) sichergestellt sein, während gleichzeitig die Auswirkung des ASOV (und des Aspirators) auf die Emissionen des Fahrzeugs bewertet wird.
Für ein elektrisch betätigtes ASOV kann der Controller außerdem die Betätigung des ASOV basierend auf einer Temperatur des ASOV regeln. Das ASOV kann z. B. (von offen) geschlossen werden, wenn die Temperatur des ASOV höher als ein Schwellenwert ist. In einem noch weiteren Beispiel kann ein anderer Steueralgorithmus zum Modulieren des ASOV basierend auf einer Detektion der Kraftmaschinen-Verschlechterungszustände verwendet werden. Ein alternatives Steuerverfahren kann für ein Hybridelektrofahrzeug verwendet werden.
Zurück in 1A kann der durch den Aspirator 20 erzeugte Unterdruck zu einem Unterdruckbehälter 138 und einem Bremsunterdruckbehälter 184 (der außerdem als Bremsdruckspeicher 184 bezeichnet wird) im Bremskraftverstärker 140 geleitet werden. Der Unterdruckbehälter 138 kann den Unterdruck über einen Kanal 73 durch ein erstes Rückschlagventil 63, das sich in einer ersten Leitung 93 befindet, empfangen. Das erste Rückschlagventil 63 ermöglicht die Luftströmung vom Unterdruckbehälter 138 zum Aspirator 20 und blockiert die Luftströmung vom Aspirator 20 zum Unterdruckbehälter 138. Ein Sensor 125 kann einen Pegel des Drucks (oder einen Pegel des Unterdrucks) innerhalb des Unterdruckbehälters 138 schätzen. Der Sensor 125 als solcher kann ein Drucksensor oder ein Unterdrucksensor sein. Während die dargestellte Ausführungsform das erste Rückschlagventil 63 als ein selbständiges Ventil darstellt, kann das Rückschlagventil 63 in alternativen Ausführungsformen des Aspirators in den Aspirator integriert sein. Der Bremsdruckspeicher 184 kann den Unterdruck vom Aspirator 20 über einen Kanal 73 durch ein zweites Rückschlagventil 94, das in eine zweite Leitung 65 gekoppelt ist, empfangen. Ein verfügbarer Druck in dem Bremsdruckspeicher 184 kann durch einen Unterdrucksensor 127 (oder einen Drucksensor 127) geschätzt werden. Der Controller 12 kann folglich die Druckpegelmesswerte von jedem Sensor 125 und 127 empfangen. In alternativen Ausführungsformen kann der Bremsdruckspeicher 184 den Unterdruck direkt vom Unterdruckbehälter 138 empfangen.
Der Bremsdruckspeicher 184 kann ein innerer Unterdruckbehälter des Bremskraftverstärkers 140 sein, der wiederum an die (nicht gezeigten) Radbremsen des Fahrzeugs gekoppelt sein kann. Der Unterdruck im Bremsdruckspeicher 184 kann die durch die Bedienungsperson 196 des Fahrzeugs über das Bremspedal 150 dem Master-Zylinder zum Anwenden der (nicht gezeigten) Fahrzeugbremsen bereitgestellte Kraft verstärken. Eine Position des Bremspedals 150 kann durch einen Bremspedalsensor 154 überwacht werden. Der Unterdruckbehälter 138 kann an eine oder mehrere unterdruckverbrauchende Vorrichtungen der Kraftmaschine gekoppelt sein. Der Unterdruckbehälter 138 kann z. B. an ein (nicht gezeigtes) Kanisterentleerungsventil und/oder ein (nicht gezeigtes) Ladungsbewegungs-Steuerventil und/oder einen Aktuator des Ladedrucksteuerventils der Turbine in einer aufgeladenen Kraftmaschine (die in 1A nicht gezeigt ist) gekoppelt sein.
In anderen Beispielen können der Unterdruckbehälter 138 und der Bremsdruckspeicher 184 über separate Kanäle direkt an den Einlasskrümmer 46 gekoppelt sein, obwohl dies in 1A nicht gezeigt ist. Das heißt, der Bremsdruckspeicher 184 kann über einen ersten Kanal, der von einem zweiten Kanal, der den Unterdruckbehälter 138 direkt an den Einlasskrümmer 46 koppelt, verschieden ist, direkt an den Einlasskrümmer gekoppelt sein. Ferner können der erste und der zweite Kanal den Aspirator 20 nicht enthalten, wobei sie den Aspirator 20 umgehen können. Der Unterdruckbehälter 138 und der Bremsdruckspeicher 184 können Unterdruck vom Einlasskrümmer 46 empfangen, wenn der Einlasskrümmerunterdruck tiefer als der am Aspirator erzeugte Unterdruck ist oder wenn der Aspirator keinen Unterdruck erzeugt.
Der Controller 12 ist in 1A als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes enthält: eine Mikroprozessoreinheit 102, die Eingabe-/Ausgabeports 104, einen Festwertspeicher 106, einen Schreib-Lese-Speicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Controller 12 befehligt verschiedene Aktuatoren, wie z. B. die Drosselklappenplatte 64, das ASOV 74, das AGR-Ventil 80, die Kraftstoffeinspritzdüse 66 und dergleichen. Es ist gezeigt, dass der Controller 12 zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfängt, einschließlich der Folgenden: der Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Positionssensors 194, der an ein Fahrpedal 192 gekoppelt ist, zum Abtasten der durch die Bedienungsperson 196 des Fahrzeugs eingestellten Position des Fahrpedals; einer Messung des Kraftmaschinen-Krümmerdrucks (MAP) von einem an den Einlasskrümmer 46 gekoppelten Drucksensor 122; einer Messung der Einlasslufttemperatur und des Atmosphärendrucks (BP) vom Temperatur-/Drucksensor 121, der an den Einlasskanal 42 gekoppelt ist; einer Messung des Unterdrucks im Bremsunterdruckbehälter 184 von einem Drucksensor 127, einer Messung des Unterdrucks im Unterdruckbehälter 138 von einem Drucksensor 125, eines Profil-Zündungs-Ansprechsignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; einer Messung der in die Kraftmaschine eintretenden Luftmasse von einem Luftmassendurchflusssensor 120; und einer Messung der Drosselklappenposition von einem Sensor 58.
Der Controller 12 kann außerdem eine Kommunikation vom Abgassensor 126 und vom Sauerstoffsensor 79 empfangen, die verwendet werden kann, um eine Sauerstofflagerkapazität der Abgasreinigungsvorrichtung 70 zu schätzen. Der Kraftmaschinen-Positionssensor 118 kann bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse erzeugen, aus der die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann. Der Festwertspeicher 106 des Speichermediums im Controller 12 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen repräsentieren, die durch den Prozessor 102 zum Ausführen sowohl der im Folgenden beschriebenen Verfahren als auch anderer Varianten, die vorausgesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, ausführbar sind. Beispielhafte Verfahren und Routinen sind hier bezüglich der 3–10 beschrieben.
1B stellt ein beispielhaftes Kraftmaschinensystem 11 dar, das eine aufgeladene Kraftmaschine enthält. Das Kraftmaschinensystem 11 ist zu dem Kraftmaschinensystem 10 nach 1A ähnlich, wobei es sich hauptsächlich in der Positionierung des Aspirators und der Einbeziehung eines Turboladers und einer Hochdruck-Abgasrückführungsleitung (HP-AGR-Leitung) unterscheidet. Deshalb sind die vorher in 1A eingeführten Kraftmaschinenkomponenten in 1B ähnlich nummeriert und werden nicht erneut eingeführt.
Die Kraftmaschine 11 enthält eine Kompressionsvorrichtung, wie z. B. einen Turbolader oder einen Lader, die wenigstens einen Kompressor 162 enthält, der entlang dem Einlasskanal 42 angeordnet ist. Für einen Turbolader kann der Kompressor 162 wenigstens teilweise (z. B. über eine Welle) durch eine Abgasturbine 164, die entlang dem Auslasskanal 19 angeordnet ist, angetrieben sein. Der Kompressor 162 zieht Luft vom Einlasskanal 42, um sie der Aufladungskammer 144 zuzuführen. Die Abgase drehen die Abgasturbine 164, die über eine Welle 161 an den Kompressor 162 gekoppelt ist. Für einen Lader kann der Kompressor 162 wenigstens teilweise durch die Kraftmaschine und/oder eine elektrische Arbeitsmaschine angetrieben sein, wobei er keine Abgasturbine enthalten kann. Folglich kann der Betrag der Kompression, der einem oder mehreren Zylindern der Kraftmaschine über einen Turbolader oder einen Lader bereitgestellt wird, durch den Controller 12 variiert werden.
Ein Ladedrucksteuerventil 168 kann in einem Turbolader über die Abgasturbine 164 gekoppelt sein. Spezifisch kann das Ladedrucksteuerventil 168 in einem Umgehungskanal 166 enthalten sein, der zwischen einen Einlass und einen Auslass der Abgasturbine 164 gekoppelt ist. Durch das Einstellen einer Position des Ladedrucksteuerventils 168 kann ein Betrag der durch die Abgasturbine bereitgestellten Aufladung gesteuert werden.
Ferner kann in dem beispielhaften Kraftmaschinensystem nach 1B der Aspirator 21 in eine Leitung 28 (die hier außerdem als ein Kompressorumgehungskanal 28 bezeichnet wird) gegenüber dem Kompressor 162 gekoppelt sein. Die Leitung 28 kann zum Einlasskanal 42 parallel sein, wie in 1B gezeigt ist, und kann einen Anteil der aufgeladenen Luft von einem Ort stromabwärts des Kompressors 162 und stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 62 über den Aspirator 21 zu einem Ort stromaufwärts des Kompressors 162 umleiten. Der Anteil der von einem Ort stromabwärts des Kompressors 162 (und stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 62) umgeleiteten komprimierten Luft kann in ein erstes Ende 29 der Leitung 28 durch den Aspirator 21 strömen und kann stromaufwärts des Kompressors 162 an einem zweiten Ende 27 der Leitung 28 in den Einlasskanal 42 austreten. Eine Luftströmung durch den Aspirator 21 erzeugt einen Niederdruckbereich innerhalb des Aspirators 21 und stellt dadurch eine Unterdruckquelle für die Unterdruckbehälter und die unterdruckverbrauchenden Vorrichtungen, wie z. B. die Kraftstoffdampfkanister, die Bremskraftverstärker usw., bereit. Der Betrag des durch den Aspirator erzeugten Unterdrucks kann von einer Antriebsluft-Durchflussmenge durch den Aspirator 21 abhängig sein. Ein Aspirator-Absperrventil (ASOV) 74 kann stromaufwärts des Aspirators 21 an den Kompressorumgehungskanal 28 gekoppelt sein, wie in 1B gezeigt ist. Alternativ kann das ASOV 74 stromabwärts des Aspirators 21 angekoppelt sein. Ferner kann das ASOV 74 durch den Controller 12 moduliert werden, wie früher bezüglich 1A erwähnt worden ist, um einen Pegel des am Aspirator 21 erzeugten Unterdrucks zu variieren. Die Steuerung des ASOV 74 als solche kann auf der Kraftmaschinendrehzahl, der Temperatur des ASOV und anderen Bedingungen, die im Folgenden bezüglich der 3–14 beschrieben werden, basieren. Ähnlich zu 1A kann der am Aspirator 21 erzeugte Unterdruck sowohl dem Unterdruckbehälter 138 als auch dem Bremsdruckspeicher 184 zugeführt werden.
Es wird hier erkannt, dass, obwohl 1B den Aspirator 21 gegenüber dem Kompressor 162 in die Leitung 28 (oder den Kompressorumgehungskanal 28) gekoppelt zeigt, andere Ausführungsformen einer aufgeladenen Kraftmaschine den Aspirator 21 enthalten können, der über die Einlassdrosselklappe 62 gekoppelt ist, wie in der beispielhaften Ausführungsform der saugenden Kraftmaschine nach 1A gezeigt ist. Alternative Ausführungsformen können mehrere Ejektoren enthalten, die an verschiedene Positionen innerhalb des Kraftmaschinensystems gekoppelt sind. Diese mehreren Ejektoren können über Rückschlagventile kombiniert sein, um die Sollpegel des Unterdrucks bereitzustellen.
Die Kraftmaschine 11 kann ein Hochdruck-AGR-System (HP-AGR-System) zum Zurückführen eines Anteils des Abgases vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer, spezifisch vom Kraftmaschinenauslass stromaufwärts der Abgasturbine 164 zum Einlasskrümmer 46 stromabwärts sowohl der Einlassdrosselklappe 62 als auch des Kompressors 162 enthalten. Das HP-AGR-System kann eine HP-AGR-Leitung 84 und ein HP-AGR-Ventil 158, das konfiguriert ist, eine Menge des entlang der HP-AGR-Leitung 84 zurückgeführten Abgases zu steuern, enthalten. Die Kraftmaschine 11 kann außerdem ein Niederdruck-AGR-System (LP-AGR-System) zum Zurückführen eines Anteils des Abgases vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer, spezifisch vom Kraftmaschinenauslass stromabwärts der Abgasturbine 164 zum Kraftmaschineneinlass stromaufwärts des Einlasskompressors 162 enthalten, obwohl die in 1B nicht gezeigt ist.
Der Controller 12 nach 1B kann zum in 1A gezeigten Controller 12 ähnlich sein. Der Controller 12 nach 1B kann jedoch zusätzlich zu den Befehlen für verschiedene Aktuatoren, wie z. B. die Drosselklappen-Platte 64, das ASOV 74, die Kraftstoffeinspritzdüse 66 und dergleichen das HP-AGR-Ventil 158 und das Ladedrucksteuerventil 168 befehligen. Ferner kann der Controller 12 nach 1B sowohl die Signale von den Sensoren, die vorher in 1A eingeführt worden sind, als auch eine Messung des Drosselklappeneinlassdrucks (oder des Ladedrucks) von einem Sensor 123, der an eine Aufladungskammer 144 stromabwärts des Kompressors 162 in der Kraftmaschine 11 gekoppelt ist, empfangen.
Es wird erkannt, dass, obwohl sich die vorliegende Offenbarung in der folgenden Beschreibung auf die Kraftmaschine 10 beziehen kann, die verbleibende Beschreibung außerdem für die Kraftmaschine 11 nach 1B gelten kann, außer wenn es spezifisch angegeben ist.
In einigen Ausführungsformen kann die Kraftmaschine (z. B. die Kraftmaschine 10 oder die Kraftmaschine 11) an ein Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine Parallelkonfiguration, eine Reihenkonfiguration oder eine Variation oder Kombinationen davon aufweisen. Ferner können in einigen Ausführungsformen andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, z. B. eine Dieselkraftmaschine.
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 200. Das Fahrzeugantriebssystem 200 enthält eine kraftstoffverbrennende Kraftmaschine 10 und einen Motor 220. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Kraftmaschine 10 eine Brennkraftmaschine umfassen und kann der Motor 220 einen Elektromotor umfassen. Die Kraftmaschine 10 des Fahrzeugantriebsystems 200 kann die Kraftmaschine 10, die in der Ausführungsform nach 1A dargestellt ist, oder die Kraftmaschine 10 in der Ausführungsform nach 1B sein. Der Motor 220 kann konfiguriert sein, eine andere Energiequelle als die Kraftmaschine 10 zu verwenden oder zu verbrauchen. Die Kraftmaschine 10 kann z. B. einen flüssigen Kraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Kraftmaschinenausgabe zu erzeugen, während der Motor 220 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Motorausgabe zu erzeugen. Als solches kann ein Fahrzeug mit dem Fahrzeugantriebssystem 200 als ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) bezeichnet werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 200 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, denen durch das Fahrzeugantriebssystem begegnet wird, eine Vielzahl unterschiedlicher Betriebsmodi verwenden. Einige dieser Modi können es ermöglichen, dass die Kraftmaschine 10 in einem "AUS"-Zustand aufrechterhalten wird (d. h., in einen deaktivierten Zustand mit der Kraftmaschine in Ruhe gesetzt wird), wo die Verbrennung von Kraftstoff in der Kraftmaschine unterbrochen ist. Unter ausgewählten Betriebsbedingungen kann der Motor 220 z. B. das Fahrzeug über ein Antriebsrad 230 antreiben, wie durch den Pfeil 222 angegeben ist, während die Kraftmaschine 10 deaktiviert ist.
Während anderer Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 10 in einen deaktivierten Zustand versetzt werden (wie oben beschrieben worden ist), während der Motor 220 betrieben werden kann, um die Energiespeichervorrichtung 250 zu laden. Der Motor 220 kann z. B. Raddrehmoment vom Antriebsrad 230 empfangen, wie durch den Pfeil 222 angegeben ist, wobei der Motor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie für die Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 250 umsetzen kann, wie durch den Pfeil 224 angegeben ist. Diese Operation kann als Rückgewinnungsbremsung des Fahrzeugs bezeichnet werden. Folglich kann der Motor 220 in einigen Ausführungsformen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Ausführungsformen kann der Generator 260 jedoch stattdessen Raddrehmoment vom Antriebsrad 230 empfangen, wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie für die Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 250 umsetzen kann, wie durch den Pfeil 262 angegeben ist.
Während noch weiterer Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 10 durch das Verbrennen von Kraftstoff, der vom Kraftstoffsystem 240 empfangen wird, betrieben werden, wie durch den Pfeil 242 angegeben ist. Die Kraftmaschine 10 kann z. B. betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 230 anzutreiben, wie durch den Pfeil 212 angegeben ist, während der Motor 220 deaktiviert ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl die Kraftmaschine 10 als auch der Motor 220 beide betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 230 anzutreiben, wie durch die Pfeile 212 bzw. 222 angegeben ist. Eine Konfiguration, in der sowohl die Kraftmaschine als auch der Motor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als ein Fahrzeugantriebssystem des Paralleltyps bezeichnet werden. Es wird angegeben, dass in einigen Ausführungsformen der Motor 220 das Fahrzeug über einen ersten Satz von Antriebsrädern antreiben kann, während die Kraftmaschine 10 das Fahrzeug über einen zweiten Satz von Antriebsrädern antreiben kann.
In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeugantriebssystem 200 als ein Fahrzeugantriebssystem des Reihentyps konfiguriert sein, wobei die Kraftmaschine die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Stattdessen kann die Kraftmaschine 10 betrieben werden, um den Motor 220 anzutreiben, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 230 antreiben kann, wie durch den Pfeil 222 angegeben ist. Während ausgewählter Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 10 z. B. den Generator 260 antreiben, der wiederum dem Motor 220, wie durch den Pfeil 214 angegeben ist, und/oder der Energiespeichervorrichtung 250, wie durch den Pfeil 262 angegeben ist, elektrische Energie zuführen kann. Als ein weiteres Beispiel kann die Kraftmaschine 10 betrieben werden, um den Motor 220 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Ausgabe der Kraftmaschine in elektrische Energie umzusetzen, wodurch die elektrische Energie für die spätere Verwendung durch den Motor in der Energiespeichervorrichtung 250 gespeichert werden kann.
Das Kraftstoffsystem 240 kann einen oder mehrere Kraftstofftanks 244 enthalten, um Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs zu lagern. Der Kraftstofftank 244 kann z. B. einen oder mehrere flüssige Kraftstoffe lagern, einschließlich: Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffen, aber nicht darauf eingeschränkt. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs als eine Mischung aus zwei oder mehr verschiedenen Kraftstoffen gelagert sein. Der Kraftstofftank 244 kann z. B. konfiguriert sein, eine Mischung aus Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder eine Mischung aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu lagern, wobei diese Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen der Kraftmaschine 10 zugeführt werden können, wie durch den Pfeil 242 angegeben ist. Folglich kann der flüssige Kraftstoff vom Kraftstofftank 244 der Kraftmaschine 10 des Kraftfahrzeugs, die in 2 gezeigt ist, zugeführt werden. Es können noch andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen der Kraftmaschine 10 zugeführt werden, wo sie in der Kraftmaschine verbrannt werden können, um eine Ausgabe der Kraftmaschine zu erzeugen. Die Ausgabe der Kraftmaschine kann verwendet werden, um das Fahrzeug anzutreiben, wie durch den Pfeil 212 angegeben ist, oder um die Energiespeichervorrichtung 250 über den Motor 220 oder den Generator 260 nachzuladen.
In einigen Ausführungsformen kann die Energiespeichervorrichtung 250 konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Lasten, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, (außer dem Motor) einschließlich der Kabinenheizung und der Klimaanlage, dem Starten der Kraftmaschine, den Scheinwerfern, den Audio- und Videosystemen der Kabine usw. zugeführt werden kann. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 250 eine oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren enthalten.
Ein Steuersystem 12 (das hier außerdem als ein Controller 12 bezeichnet wird) kann mit der Kraftmaschine 10 und/oder dem Motor 220 und/oder dem Kraftstoffsystem 240 und/oder der Energiespeichervorrichtung 250 und/oder dem Generator 260 in Verbindung stehen. Wie durch den Prozessablauf nach 5 beschrieben wird, kann das Steuersystem 12 sensorische Rückkopplungsinformationen von der Kraftmaschine 10 und/oder dem Motor 220 und/oder dem Kraftstoffsystem 240 und/oder der Energiespeichervorrichtung 250 und/oder dem Generator 260 empfangen. Ferner kann das Steuersystem 12 in Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an die Kraftmaschine 10 und/oder den Motor 220 und/oder das Kraftstoffsystem 240 und/oder die Energiespeichervorrichtung 250 und/oder den Generator 260 senden. Das Steuersystem 12 kann eine Angabe einer von der Bedienungsperson angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einer Bedienungsperson 196 des Fahrzeugs empfangen. Das Steuersystem 12 kann z. B. eine sensorische Rückkopplung vom Pedalpositionssensor 194 empfangen, der mit dem Pedal 192 in Verbindung steht. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Fahrpedal beziehen.
Die Energiespeichervorrichtung 250 kann periodisch elektrische Energie von einer Leistungsquelle 280, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. kein Teil des Fahrzeugs ist) empfangen, wie durch den Pfeil 284 angegeben ist. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 200 als ein Einsteck-Hybridelektrofahrzeug (Einsteck-HEV) konfiguriert sein, wodurch elektrische Energie von einer Leistungsquelle 280 über ein Übertragungskabel 282 für elektrische Energie der Energiespeichervorrichtung 250 zugeführt werden kann. Während einer Nachladeoperation der Energiespeichervorrichtung 250 von der Leistungsquelle 280 kann das elektrische Übertragungskabel 282 die Energiespeichervorrichtung 250 und die Leistungsquelle 280 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 282 zwischen der Leistungsquelle 280 und der Energiespeichervorrichtung 250 getrennt sein. Das Steuersystem 12 kann die Menge der in der Energiespeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Energie, die als der Ladezustand (SOC) bezeichnet werden kann, identifizieren und/oder steuern. Die Energiespeichervorrichtung 250 kann außerdem als eine Batterie bezeichnet werden.
In weiteren Ausführungsformen kann das elektrische Übertragungskabel 282 weggelassen sein, wobei die elektrische Energie von der Leistungsquelle 280 drahtlos an der Energiespeichervorrichtung 250 empfangen werden kann. Die Energiespeichervorrichtung 250 kann z. B. elektrische Energie über elektromagnetische Induktion und/oder Funkwellen und/oder elektromagnetische Resonanz von der Leistungsquelle 280 empfangen. Es sollte erkannt werden, dass irgendeine geeignete Herangehensweise als solche für das Nachladen der Energiespeichervorrichtung 250 von einer Leistungsquelle, die keinen Teil des Fahrzeugs umfasst, verwendet werden kann. In dieser Weise kann der Motor 220 das Fahrzeug unter Verwendung einer Energiequelle antreiben, die anders als der durch die Kraftmaschine 10 verwendete Kraftstoff ist.
Das Kraftstoffsystem 240 kann periodisch Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle empfangen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 200 durch das Empfangen von Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 270 betankt werden, wie durch den Pfeil 272 angegeben ist. In einigen Ausführungsformen kann der Kraftstofftank 244 konfiguriert sein, den von der Kraftstoffabgabevorrichtung 270 empfangenen Kraftstoff zu lagern, bis er der Kraftmaschine 10 für die Verbrennung zugeführt wird. In einigen Ausführungsformen kann das Steuersystem 12 eine Angabe des Pegels des in dem Kraftstofftank 244 gelagerten Kraftstoffs über einen Kraftstoffpegelsensor empfangen. Der Pegel des im Kraftstofftank 244 gelagerten Kraftstoffs (wie er z. B. durch den Kraftstoffpegelsensor identifiziert wird) kann zu der Bedienungsperson des Fahrzeugs übertragen werden, z. B. über eine Kraftstoffanzeige oder -angabe in einer Instrumententafel 296 des Fahrzeugs.
Das Fahrzeugantriebssystem 200 kann außerdem einen Umgebungstemperatur-/-feuchtigkeitssensor 298 und einen Rollstabilitätssteuersensor, wie z. B. einen Seiten- und/oder Längs- und/oder Gierratensensor(en) 299, enthalten. Die Instrumententafel 296 des Fahrzeugs kann Anzeigelampe(n) und/oder eine textbasierte Anzeige, auf der einer Bedienungsperson Nachrichten angezeigt werden, enthalten. Die Instrumententafel 296 des Fahrzeugs kann außerdem verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Eingabe der Bedienungsperson enthalten, wie z. B. Tasten, Berührungsschirme, Spracheingabe/-erkennung usw. Die Instrumententafel 296 des Fahrzeugs kann z. B. eine Betankungstaste 297 enthalten, die durch eine Bedienungsperson des Fahrzeugs manuell betätigt oder gedrückt werden kann, um die Betankung einzuleiten. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, kann in Reaktion auf die Bedienungsperson des Fahrzeugs, die die Betankungstaste 297 betätigt, ein Kraftstofftank in dem Fahrzeug drucklos gemacht werden, so dass die Betankung ausgeführt werden kann.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Instrumententafel 296 des Fahrzeugs Audionachrichten ohne die Anzeige zu der Bedienungsperson übertragen. Ferner können der (die) Sensor(en) 299 einen vertikalen Beschleunigungsmesser enthalten, um die Straßenrauheit anzugeben. Diese Vorrichtungen können mit dem Steuersystem 12 verbunden sein. In einem Beispiel kann das Steuersystem die Kraftmaschinenausgabe und/oder die Radbremsen in Reaktion auf den (die) Sensor(en) 299 einstellen, um die Fahrzeugstabilität zu vergrößern.
In 3 ist eine beispielhafte Routine 300 zum Betreiben eines Aspirator-Steuerventils (ACV) gezeigt, das wie z. B. in 1A entweder stromaufwärts oder stromabwärts eines Aspirators (oder einteilig mit einem Aspirator) an einen Einlassumgehungskanal gekoppelt ist. Die Routine 300 kann außerdem zum Steuern eines ACV, das an einen Kompressorumgehungskanal in einer aufgeladenen Kraftmaschine, wie z. B. der Kraftmaschine 11 nach 1B, gekoppelt ist, verwendet werden. Die Routine ermöglicht, dass die Antriebströmung durch den Aspirator durch das Modulieren einer Öffnung des ACV basierend auf den Kraftmaschinenbedingungen eingestellt wird.
Bei 304 enthält die Routine das Schätzen und/oder das Messen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine und/oder des Fahrzeugs. Diese enthalten z. B. die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinentemperatur, die Atmosphärenbedingungen (die Temperatur, den BP, die Feuchtigkeit usw.), den MAP, den Ladedruck (in einer aufgeladenen Kraftmaschine), das Solldrehmoment, die AGR, den Ladezustand (SOC) der Batterie usw.
Bei 306 kann die Routine 300 bestimmen, ob die Kraftmaschinenbedingungen das Öffnen des ACV (von einer geschlossenen Position) erlauben. Spezifisch kann eine Öffnung des ACV vergrößert werden, um die Unterdruckerzeugung zu ermöglichen, falls geeignete Kraftmaschinenbedingungen vorhanden sind. In dem Beispiel des ACV, das ein binäres Ventil (z. B. ein Zweiwegventil) ist, kann die Routine bestimmen, ob das ACV von einer völlig geschlossenen Position zu einer völlig offenen Position eingestellt werden kann. Falls das ACV ein kontinuierlich variables Ventil ist, kann die Routine bestimmen, ob das ACV von der völlig geschlossenen Position zu einer Position zwischen völlig geschlossen und völlig offen moduliert werden kann. In einem Beispiel kann eine geeignete Kraftmaschinenbedingung zum Öffnen des ACV eine Kraftmaschinendrehzahl sein, die höher als eine Durchzugsgrenze des Getriebes ist. In einem weiteren Beispiel kann eine geeignete Kraftmaschinenbedingung einen MAP enthalten, der niedriger als der Drosselklappeneinlassdruck (TIP) ist. Wie früher beschrieben worden ist, kann die ACV-Steuerung nicht von einem Pegel des gelagerten Unterdrucks in einem Unterdruckbehälter abhängig sein. Der Controller kann bei 306 die Routine 400 nach 4 aktivieren, um zu bestimmen, ob die Bedingungen für das Öffnen des ACV geeignet sind. Falls bestimmt wird, dass keine geeigneten Bedingungen für das Öffnen des ACV vorhanden sind, geht die Routine 300 zu 308 weiter, um auf geeignete Kraftmaschinenbedingungen zu warten, wobei das ACV nicht geöffnet werden kann. In einem Beispiel kann basierend auf den vorhandenen Kraftmaschinenbedingungen eine vorhergehende Position des ACV aufrechterhalten werden oder kann das ACV zu einer weiter geschlossenen Position eingestellt werden.
Falls jedoch bestimmt wird, dass das ACV geöffnet werden kann, geht die Routine 300 zu 310 weiter, wo das ACV für die Unterdruckerzeugung geöffnet wird. Die Öffnung des ACV kann z. B. vergrößert werden, um eine höhere Antriebströmung durch den Aspirator zu ermöglichen. Das ACV als solches kann ein solenoidgesteuertes Ventil sein. Das Betätigen des ACV zu einer offenen Position kann das Fließen eines Stroms umfassen, um das Solenoid zu erregen. Ferner kann der Controller das ASOV-Solenoid in einer Öffnungsrichtung betätigen. Das Öffnen des Ventils kann das völlige Öffnen des Ventils oder das Bewegen des Ventils von einer geschlossenen Position (z. B. von völlig geschlossen) zu einer weiter offenen Position enthalten. Es wird angegeben, dass in dem beschriebenen Beispiel eine vorgegebene Position des ACV eine geschlossene Position sein kann, wenn es keinen Stromfluss zum Solenoid gibt. In anderen Beispielen kann das ACV ein kontinuierlich variables Ventil sein, wobei ein Grad der Öffnung des ACV zwischen einer völlig offenen Position, einer völlig geschlossenen Position und irgendeiner Position dazwischen eingestellt werden kann. Im Ergebnis der vergrößerten Antriebströmung durch den Aspirator aufgrund der Öffnung des ACV kann ein größerer Betrag des Unterdrucks am Aspirator gezogen werden.
Bei 312 kann die Routine 300 bestimmen, ob eine Änderung der Kraftmaschinenbedingungen stattgefunden hat, die das Schließen des ACV zur Folge haben kann. Die Kraftmaschinendrehzahl kann z. B. niedriger als die Durchzugsgrenze des Getriebes sein. In einem weiteren Beispiel kann in dem Beispiel einer aufgeladenen Kraftmaschine der MAP höher als der TIP sein. Der Controller kann bei 312 die Routine 700 nach 7 aktivieren, um zu bestimmen, ob sich die Kraftmaschinenbedingungen ausreichend geändert haben, um das ACV zu schließen.
Falls bestimmt wird, dass sich die Kraftmaschinenbedingungen nicht geändert haben, geht die Routine 300 zu 314 weiter, um das ACV für die fortgesetzte Unterdruckerzeugung an seiner offenen Position (bei der vergrößerten Öffnung des ACV bei 310) aufrechtzuerhalten. Die Routine 300 kann dann zu 312 zurückkehren, um irgendeine Änderung der Kraftmaschinenbedingungen zu überwachen, die das Schließen des ACV mit sich bringen können.
Falls alternativ bei 312 bestimmt wird, dass eine Änderung der Kraftmaschinenbedingungen zu einer Anforderung des Schließens des ACV geführt hat, geht die Routine 300 zu 316 weiter, um das ACV z. B. durch das Unterbrechen des Stromflusses zu schließen. Das ACV kann z. B. von der völlig offenen Position zu der völlig geschlossenen Position eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann das ACV von einer größtenteils offenen Position zu einer größtenteils geschlossenen Position bewegt werden. In dem Beispiel des Solenoid-ACV kann der Stromfluss zu den Solenoiden beendet werden, was eine Schließung des ACV verursacht, die die Antriebströmung durch den Aspirator verhindert. Dann endet die Routine 300.
4 stellt die Routine 400 zum Bestimmen dar, ob geeignete Kraftmaschinenbedingungen zum Öffnen des ACV vorherrschend sind. Wie früher erwähnt worden ist, kann der Controller die Routine 400 bei 306 der Routine 300 in 3 aktivieren. Spezifisch bewertet die Routine 400 die Kraftmaschinendrehzahl, den Krümmerdruck (in einer aufgeladenen Kraftmaschine), die Verschlechterungszustände usw., um eine Position des ACV zu bestimmen.
Bei 404 kann bestimmt werden, ob das Fahrzeugsystem ein Hybridfahrzeug ist. Falls ja, geht die Routine 400 zu 406 weiter, wo die ACV-Position basierend auf der Routine 500 nach 5 bestimmt wird. Spezifisch kann die ACV-Position in einem Hybridfahrzeugsystem basierend auf den Bedingungen einer eingeschalteten Kraftmaschine und den Bedingungen der Stilllegung der Kraftmaschine in einer verschiedenen Weise moduliert werden. Eine Gelegenheit zum Stilllegen der Kraftmaschine kann z. B. verwendet werden, um zusätzlichen Unterdruck zu erzeugen, bevor die Kraftmaschine zur Ruhe kommt. Dann kann die Routine 400 zu 410 weitergehen.
Falls bei 404 bestimmt wird, dass das Fahrzeugsystem kein Hybridfahrzeug ist, geht die Routine 400 zu 408 weiter, um zu bestimmen, ob sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb eines Sollbereichs befindet. Die Routine 600 nach 6 kann aktiviert werden, um zu bestimmen, ob sich die Drehzahl der Kraftmaschine zwischen einer ersten, niedrigeren Drehzahl und einer zweiten, höheren Drehzahl befindet.
In 6 ist die Routine 600 zum Messen der Kraftmaschinendrehzahl und zum Bestimmen, ob sich die Kraftmaschinendrehzahl in einem geeigneten Bereich befindet, der es ermöglicht, dass das ACV geöffnet wird, hier dargestellt. Bei 602 kann die Routine 600 die Kraftmaschinendrehzahl schätzen oder messen. Die Kraftmaschinendrehzahl als solche kann basierend auf einem Profil-Zündungs-Ansprechsignal (PIP-Signal) von einem Hall-Effekt-Sensor (z. B. dem Hall-Effekt-Sensor 118 der Kraftmaschine 10 und der Kraftmaschine 11), der an eine Kurbelwelle gekoppelt ist, gemessen werden. Der Hall-Effekt-Sensor 118 kann bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse erzeugen, aus der die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
Als Nächstes kann die Routine 600 bei 604 bestimmen, ob die gemessene oder geschätzte Kraftmaschinendrehzahl in einen Sollbereich zwischen einer ersten, niedrigeren Drehzahl, Sp_1, und einer zweiten, höheren Drehzahl, Sp_2, fällt. Die erste, niedrigere Drehzahl, Sp_1, kann z. B. auf einer Durchzugsgrenze des Getriebes basieren. Die Durchzugsgrenze des Getriebes kann eine Drehzahl sein, unter der die Kraftmaschine untertourig sein kann. Die Durchzugsgrenze des Getriebes als solche kann eine minimale Drehzahl sein, die die Schwingungen in einem Triebstrang verringert. Das Geräusch und die Schwingungen können in dem Getriebe erzeugt werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl für eine gegebene Kraftmaschinenlast signifikant niedriger ist. In einem Beispiel können die Durchzugsgrenze des Getriebes (und die Sp_1) 1250 min^–1 betragen. In einem weiteren Beispiel können die Durchzugsgrenze des Getriebes (und die Sp_1) 1500 min^–1 betragen. Die zweite, höhere Drehzahl, Sp_2, kann auf einer Drehzahl im roten Bereich basieren. Die Drehzahl im roten Bereich bezieht sich auf eine vorgegebene maximale Grenze der Kraftmaschinendrehzahl für eine gegebene Kraftmaschine, wobei das Betreiben der gegebenen Kraftmaschine bei einer Drehzahl, die höher als der rote Bereich ist, eine signifikante Verschlechterung der Kraftmaschinenkomponenten verursachen kann. In einem Beispiel können die Drehzahl im roten Bereich (und die Sp_2) 6000 min^–1 betragen. In einem weiteren Beispiel können die Drehzahl im roten Bereich (und die Sp_2) 7000 min^–1 betragen.
Falls bei 604 bestätigt wird, dass sich die geschätzte oder gemessene Kraftmaschinendrehzahl zwischen der Sp_1 und der Sp_2 befindet, geht die Routine 600 zu 608 weiter, um zu bestimmen, dass sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Sollbereichs befindet. Hier kann das ACV geöffnet werden (oder kann die Öffnung des ACV vergrößert werden), falls andere Kraftmaschinenbedingungen, die sich mit dem Öffnen des ACV im Konflikt befinden, fehlen. Falls jedoch bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl entweder niedriger als die Sp_1 oder höher als die Sp_2 ist, geht die Routine 600 zu 606 weiter, um zu bestimmen, dass sich die Kraftmaschinendrehzahl nicht innerhalb des Sollbereichs befindet. Das ACV als solches kann nicht geöffnet werden (oder kann geschlossen werden, falls es offen ist), falls die Kraftmaschinendrehzahl entweder niedriger als die Sp_1 oder höher als die Sp_2 ist. Dann kann die Routine 600 enden. Folglich kann die Routine 600 bestimmen, ob sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Sollbereichs befindet, wobei das Ergebnis durch die Routine 400 nach 4 verwendet werden kann.
Falls zurück zu 408 in der Routine 400 bestimmt wird, dass sich die Kraftmaschine nicht innerhalb des Sollbereichs befindet, geht die Routine 400 zu 414 weiter, wo das ACV nicht geöffnet werden kann und in einer geschlossenen Position gehalten werden kann (oder geschlossen werden kann, falls es offen ist). Folglich kann das ACV nicht zu einer offenen Position eingestellt werden, wobei es völlig geschlossen sein kann. Mit anderen Worten, die Öffnung des ACV kann nicht vergrößert werden. Dann kann die Routine 400 zu 416 weitergehen.
Falls jedoch bei 408 bestimmt wird, dass sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Sollbereichs befindet, geht die Routine 400 zu einem optionalen Schritt 410 in einer aufgeladenen Kraftmaschine weiter, wo sie bestimmen kann, dass in der Kraftmaschine zusammen mit dem Krümmerabsolutdruck (MAP), der niedriger als der oder gleich dem TIP ist, aufgeladene Bedingungen vorhanden sind. Der Krümmerdruck kann durch einen Krümmerdrucksensor (wie z. B. den Drucksensor 122 nach den 1A und 1B) geschätzt werden, während der Drosselklappeneinlassdruck (oder der Aufladungskammerdruck) durch einen Drosselklappeneinlassdrucksensor, wie z. B. den TIP-Sensor 123 nach 1B, bestimmt werden kann. Falls bestimmt wird, dass der MAP höher als der TIP ist (z. B. wenn die Kraftmaschine die aufgeladenen Bedingungen verlässt, wenn TIP = Atmosphärendruck gilt), geht die Routine 400 zu 412 weiter, wo sie eine Möglichkeit einer Rückführung grauer Luft bestimmen und zu 414 weitergehen kann, um das ACV nicht zu öffnen und das ACV an einer geschlossenen Position aufrechtzuerhalten. Der Atmosphärendruck (BP) kann, falls gewünscht, durch den Kombinations-Temperatur/Druck-Sensor, wie z. B. den Sensor 121 nach 1B, gemessen werden.
Die graue Luft kann in der Form entleerter Kraftstoffdämpfe von einem Kraftstoffdampfkanister (wie z. B. von der Entleerungsleitung 76 in den 1A und 1B), einer Mischung aus Luft und Kraftstoffdämpfen, die von einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem (PCV-System) (wie z. B. über die PCV-Leitung 78 in den 1A und 1B), einer Abgasrückströmung von einer Überschneidung zwischen den Auslassventilen und den Einlassventilen und/oder den von einem Abgasrückführungssystem (AGR-System), wie z. B. jenen, die in den 1A und 1B gezeigt sind, empfangenen Abgasen vorhanden sein. Diese Mischung aus Luft, Abgasen und Kraftstoffdämpfen kann Bestandteile enthalten, die sich als halbpolymerisierte Ablagerungen ansammeln, wenn sie an kühleren Orten des Kraftmaschineneinlasses vorhanden sind. Die halbpolymerisierten Ablagerungen können sich z. B. in einem Luftfilter im Einlasskanal aufbauen, weil der Luftfilter kühler sein kann. Wenn der Krümmerdruck in einer aufgeladenen Kraftmaschine höher als der TIP ist und das ACV offen ist (oder die Öffnung des ACV vergrößert wird), kann die Mischung aus Luft, Kraftstoffdämpfen und Abgasen innerhalb des Einlasskrümmers durch den Aspirator in den Kompressorumgehungskanal (wie z. B. die Leitung 28 nach 1B) zum Luftfilter (wie z. B. den Luftfilter 133 in den 1A und 1B) im Einlasskanal strömen. Entsprechend kann das ACV geschlossen werden, wenn gemessen wird, dass der MAP höher als der TIP ist, um die Bildung von Resten aus der Rückführung grauer Luft über den Kompressorumgehungskanal zu verringern.
Falls jedoch bestimmt wird, dass entweder keine aufgeladenen Bedingungen vorhanden sind oder dass der MAP entweder äquivalent zu dem oder niedriger als der TIP ist, geht die Routine 400 zu 416 weiter.
Es wird angegeben, dass, falls die Kraftmaschine keine Aufladungs-Kraftmaschine (wie z. B. eine saugende Kraftmaschine) ist, die Routine 400 410 überspringen kann und von 408 direkt (oder über 410) zu 416 weitergehen kann.
Bei 416 kann die Routine 400 bestätigen, ob ein Diagnosefehlercode (DTC) gesetzt worden ist. Ein DTC kann im Controller bei der Identifikation der Verschlechterung einer oder mehrerer Komponenten innerhalb der Kraftmaschine gesetzt werden. In einigen Ausführungsformen kann bei der Identifikation einer Verschlechterung eine Fehlfunktionsindikatorlampe (MIL) aktiviert werden, um eine Bedienungsperson des Fahrzeugs zu warnen. Ferner kann der Controller basierend auf der identifizierten Verschlechterung einen oder mehrere Kraftmaschinenparameter modifizieren, um einen fortgesetzten zuverlässigen Kraftmaschinenbetrieb zu ermöglichen. Der Controller als solcher kann den Kraftmaschinenbetrieb ermöglichen, selbst wenn eine oder mehrere Komponenten verschlechtert sein können, während er der Bedienungsperson des Fahrzeugs signalisiert, das Problem zu behandeln.
Der Kraftmaschinenbetrieb in Reaktion auf die Diagnose einer Kraftmaschinenverschlechterung kann als ein modifizierter Kraftmaschinenbetrieb bezeichnet werden. Der modifizierte Kraftmaschinenbetrieb kann das Betreiben der Kraftmaschine mit geänderten Kraftmaschinenparametern, wie z. B. einer vergrößerten oder verringerten AGR-Strömung, einer modifizierten Funkenzeitsteuerung, einer revidierten Kraftstoffeinspritzung usw., enthalten. Ferner können die Modifikationen der Betriebsparameter der Kraftmaschine auf der identifizierten Verschlechterung basieren. Als ein Beispiel kann die ACV-Position von dem diagnostizierten Verschlechterungszustand abhängig sein. Ein erster Verschlechterungszustand kann ein geschlossenes ACV verlangen, während ein zweiter Verschlechterungszustand erfordern kann, dass das ACV offengehalten wird. Falls in einem weiteren Beispiel bestimmt wird, dass ein Abgassensor verschlechtert ist, können die Zeitsteuerung und/oder die Menge der Kraftstoffeinspritzung modifiziert werden.
Falls die Routine 400 bei 416 bestätigt, dass ein Verschlechterungszustand detektiert worden ist, kann folglich die Routine 1000 nach 10 bei 418 aktiviert werden, um eine geeignete Position des ACV zu bestimmen. Die Position des ACV kann, wie oben erwähnt worden ist, sowohl auf dem Typ der Verschlechterung als auch auf einem resultierenden modifizierten Kraftmaschinenbetrieb basieren. Als Nächstes kann bei 420 basierend auf der Routine 1000 bestimmt werden, ob der modifizierte Kraftmaschinenbetrieb in Reaktion auf den detektierten Verschlechterungszustand das Öffnen des ACV erlaubt. Falls nicht, geht die Routine 400 zu 422 weiter, wo das ACV geschlossen oder an einer geschlossenen Position gehalten werden kann (z. B. das ACV nicht geöffnet werden kann). Falls alternativ bei 420 bestätigt wird, dass das Öffnen des ACV in dem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb erwünscht ist, geht die Routine 400 zu 424 weiter, um zu bestimmen, dass das ACV zu einer offenen Position eingestellt werden kann. Die offene Position kann entweder eine völlig offene Position oder eine Position zwischen völlig offen und völlig geschlossen enthalten. Dann kann die Routine 400 enden.
Folglich kann ein Controller eine Position des Aspirator-Absperrventils (ASOV) basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl einstellen. Eine erste Anfangsposition des ASOV als solche kann durch eine vorhandene, gemessene Kraftmaschinendrehzahl bestimmt sein. Die erste Anfangsposition des ASOV, die ausschließlich auf der Kraftmaschinendrehzahl basiert, kann z. B. die offene (oder größtenteils offene, teilweise offene) Position sein, wenn die vorhandene Kraftmaschinendrehzahl höher als eine erste Drehzahl (Sp_1) und niedriger als eine zweite Drehzahl (Sp_2) ist. Durch das Aufrechterhalten des ASOV an der offenen Position kann eine beträchtliche Antriebströmung durch den Aspirator ermöglicht werden. Alternativ kann die erste Anfangsposition des ASOV eine geschlossene Position sein, wenn die vorhandene Kraftmaschinendrehzahl entweder niedriger als die erste Drehzahl oder höher als die zweite Drehzahl ist. Die erste, Anfangsposition kann jedoch geändert werden, falls geschätzt wird, dass der MAP in einer aufgeladenen Kraftmaschine höher als der TIP ist. In dem Beispiel der ersten Anfangsposition des ASOV, die die offene Position ist, kann das ASOV zu der geschlossenen Position (z. B. völlig geschlossen) eingestellt werden, falls gemessen wird, dass der MAP höher als der TIP ist, um die Rückführung grauer Luft und die Bildung von Ablagerungen im Luftfilter und/oder in anderen Komponenten des Einlasskanals zu verringern. Ferner kann die erste, Anfangsposition des ACV basierend auf den Kraftmaschinen-Verschlechterungszuständen und dem resultierenden modifizierten Kraftmaschinenbetrieb modifiziert werden. Die in Reaktion auf die Möglichkeit der Rückführung grauer Luft eingestellte ACV-Position als solche kann außerdem geändert werden, falls der modifizierte Kraftmaschinenbetrieb in Reaktion auf die Kraftmaschinenverschlechterung eine andere ACV-Position erfordert. Folglich kann die erste Anfangsposition des ACV durch andere Kraftmaschinenbedingungen außer Kraft gesetzt werden.
5 zeigt eine Routine 500 zum Bestimmen einer Position des ACV in einem Hybridfahrzeugsystem. Spezifisch kann die ACV-Position basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl eingestellt werden, wenn die Kraftmaschine für den Antrieb aktiviert ist und falls sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Sollbereichs befindet, wie in 6 beschrieben ist. Das ACV kann außerdem für die Unterdruckerzeugung geöffnet werden, wenn das Stilllegen der Kraftmaschine befohlen ist und die Kraftmaschinendrehzahl in einen niedrigeren Sollbereich fällt. Noch weiter kann das ACV basierend auf einem Sauerstoffgehalt eines Katalysators während des Stilllegens der Kraftmaschine geöffnet oder geschlossen werden.
Bei 502 kann bestimmt werden, ob das Hybridfahrzeug in einem Zustand mit eingeschalteter Kraftmaschine arbeitet. Hier kann die Kraftmaschine mit Kraftstoff beaufschlagt werden, wobei sie verbrennen kann, um das Hybridfahrzeug anzutreiben. Alternativ kann die Kraftmaschine verbrennen, um eine Batterie in dem Hybridfahrzeug nachzuladen. Falls bestimmt wird, dass die Kraftmaschine nicht betriebsbereit ist, sondern stillgelegt ist und sich in Ruhe befindet, geht die Routine 500 zu 504 weiter, um zu bestätigen, ob ein Einschaltzustand der Kraftmaschine befohlen worden ist. Die Kraftmaschine kann sich in Ruhe befinden und kann nicht verbrennen, wenn das Hybridfahrzeug hauptsächlich durch einen Motor angetrieben wird. Als ein Beispiel kann der Motor die Hauptkraft sein, die das Hybridfahrzeug während des Fahrens in einer Stadt oder bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten antreibt. Hier kann die Kraftmaschine zum Verbrennen und Antreiben des Hybridfahrzeugs aktiviert werden, wenn eine Zunahme der Drehmomentanforderung empfangen wird.
Falls kein Kraftmaschinen-Einschaltbefehl ausgegeben worden ist, geht die Routine 500 zu 506 weiter, um den Ausschaltzustand der Kraftmaschine aufrechtzuerhalten, wobei sie endet. Falls andererseits die Kraftmaschine für den Betrieb aktiviert worden ist, geht die Routine 500 zu 508 weiter, um zu bestimmen, ob der Einschaltzustand der Kraftmaschine für den Fahrzeugantrieb ist. Die Kraftmaschine kann z. B. aktiviert werden, um die Batterie nachzuladen. In einem weiteren Beispiel kann die Kraftmaschine in Reaktion auf eine vergrößerte Drehmomentanforderung der Bedienungsperson, wie z. B. beim Beschleunigen, aktiviert worden sein. Falls bei 508 bestimmt wird, dass die Kraftmaschine nicht für den Fahrzeugantrieb aktiviert worden ist, geht die Routine 500 zu 510 weiter, um zu bestimmen, dass die Kraftmaschine für das Nachladen der Batterie arbeitet. Hier kann die Kraftmaschine gesteuert werden, um bei der Leerlaufdrehzahl (z. B. 900 min^–1) zu arbeiten, während die Batterie nachgeladen wird. Die Kraftmaschine als solche kann das Hybridfahrzeug nicht antreiben. Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann bei niedrigen Kraftmaschinendrehzahlen (z. B. im Leerlauf) genau gesteuert werden, um die Geräusch-, Schwingungs- und Härte-Probleme (NVH-Probleme) zu verringern. Da die Kraftmaschine während des Nachladens der Batterie bei einer niedrigeren Drehzahl arbeiten kann, kann das ACV an der geschlossenen Position aufrechterhalten (oder zu der geschlossenen Position bewegt) werden, um die ungünstigen Wirkungen auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu verringern. Deshalb kann die Routine 500 bei 512 bestimmen, dass die Sollposition für das ACV die geschlossene Position ist. Genauer dargelegt, die Antriebströmung durch den Aspirator kann die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während der Leerlaufdrehzahlen verkomplizieren, wobei dementsprechend das ACV geschlossen werden kann, um die Antriebsluftströmung durch den Aspirator zu unterbrechen. Dann kann die Routine 500 enden.
Falls jedoch bei 508 bestimmt wird, dass die Kraftmaschine für den Fahrzeugantrieb aktiviert worden ist, geht die Routine 500 zu 514 weiter, um zu bestimmen, ob sich die vorhandene Kraftmaschinendrehzahl zwischen einer ersten, niedrigeren Drehzahl (Sp_1) und einer zweiten, höheren Drehzahl (Sp_2) befindet. Wie früher bezüglich der Routine 600 beschrieben worden ist, kann die erste niedrigere Drehzahl auf einer Durchzugsgrenze des Getriebes der Kraftmaschine basieren. Die erste, niedrigere Drehzahl kann z. B. 1200 min^–1 sein. Die zweite höhere Drehzahl (Sp_2) kann auf der Drehzahl im roten Bereich der Kraftmaschine basieren. Eine beispielhafte zweite höhere Drehzahl kann für eine beispielhafte Kraftmaschine in einem Hybridfahrzeug 5000 min^–1 betragen.
Falls bestimmt wird, dass sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl und der zweiten höheren Drehzahl befindet, geht die Routine 500 zu 530 weiter, um zu bestimmen, dass die Sollposition für das ACV die offene Position ist. Hier kann die offene Position eine Solleinstellung an dem ACV angeben, die zu einer vergrößerten Antriebströmung durch den Aspirator führt. Folglich kann die offene Position eine Vergrößerung der Öffnung des ACV angeben. Falls die Kraftmaschinendrehzahl höher als die zweite höhere Drehzahl (Sp_2) ist oder die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die erste niedrigere Drehzahl (Sp_1) ist, geht die Routine 500 zu 520 weiter, um zu bestimmen, dass die Sollposition für das ACV die geschlossene Position ist. Hier kann die Antriebluftströmung durch den Aspirator nicht erwünscht sein, wobei die Öffnung des ACV verringert werden kann, wenn das ACV zu einer geschlossenen Position eingestellt wird.
Falls zurück bei 502 bestätigt wird, dass die Kraftmaschine eingeschaltet und betriebsbereit ist, geht die Routine 500 zu 516 weiter, um zu bestätigen, ob ein Stilllegen der Kraftmaschine durch den Controller befohlen worden ist. Die Kraftmaschine kann z. B. in einem Ausschaltzustand des Motors betriebsbereit sein und das Hybridfahrzeug antreiben, wenn mit Reisegeschwindigkeit auf einer Schnellstraße gefahren wird. Wenn anschließend das Hybridfahrzeug die Schnellstraße verlässt, um auf Landstraßen zu fahren, kann ein Ausschalten der Kraftmaschine befohlen werden, während der Motor zum Antreiben des Fahrzeugs aktiviert wird. In einem weiteren Beispiel kann die Kraftmaschine zum Nachladen der Batterien aktiviert und betriebsbereit sein. Nachdem die Batterien auf einen Sollpegel geladen worden sind, kann ein Stilllegen der Kraftmaschine befohlen werden.
Falls bei 516 bestätigt wird, dass ein Stilllegen der Kraftmaschine befohlen worden ist, geht die Routine 500 zu 518, um zu prüfen, ob sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen einer dritten Drehzahl (Sp_3) und einer vierten Drehzahl (Sp_4) befindet. Spezifisch kann bestätigt werden, ob die Kraftmaschinendrehzahl sowohl höher als die vierte Drehzahl als auch niedriger als die dritte Drehzahl ist. Hier kann die dritte Drehzahl (Sp_3) niedriger als die Leerlaufdrehzahl sein. Falls z. B. die Leerlaufdrehzahl 900 min^–1 ist, kann die dritte Drehzahl 700 min^–1 sein. In einem weiteren Beispiel kann die dritte Drehzahl 500 min^–1 sein. Die vierte Drehzahl (Sp_4) kann eine Drehzahl sein, die gerade vor einem bevorstehenden Kraftmaschinenstopp auftritt. Die Kraftmaschinendrehzahl beim Kraftmaschinenstopp kann z. B. 50 min^–1 sein. Hier kann die vierte Drehzahl (Sp_4) 100 min^–1 sein. In einem weiteren Beispiel kann die Sp_4 200 min^–1 sein. In einem weiteren Beispiel kann die vierte Drehzahl auf einem Verringern des Abschaltrüttelns der Kraftmaschine basieren, wenn die Kraftmaschine zur Ruhe kommt. Während des Stilllegens der Kraftmaschine können die Kolben die Luft, die in den Kraftmaschinenzylindern eingeschlossen ist, komprimieren und ausdehnen, sobald die Verbrennung in den Zylindern der Kraftmaschine endet. Als solche kann die überschüssige Luftströmung in die Zylinder, nachdem die Kraftstoffbeaufschlagung beendet worden ist, zu eingeschlossener Luft innerhalb der Zylinder führen. Diese Kompression und Ausdehnung der Luft kann Torsionsimpulse erzeugen, die zur Fahrzeugkarosserie übertragen werden können, die zu verschlimmerten NVH-Problemen führen, die als Abschaltrütteln bezeichnet werden.
Entsprechend kann das ACV, sobald das Stilllegen der Kraftmaschine befohlen ist und die Kraftmaschine bei geschlossener Einlassdrosselklappe zur Ruhe herunterdreht, zum Erzeugen von Unterdruck basierend auf dem Kraftmaschinen-Drehzahlbereich und basierend auf dem Abschaltrütteln der Kraftmaschine kurz geöffnet werden. Durch das Schließen des ACV vor dem Stopp der Kraftmaschine kann die überschüssige Luftströmung zu den Zylindern verringert werden, was zu einer Verringerung des Abschaltrüttelns der Kraftmaschine führt.
Falls bei 518 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl höher als die vierte Drehzahl ist und außerdem niedriger als die dritte Drehzahl ist, geht die Routine 500 zu 522 weiter, um zu bestimmen, ob sich ein in einer Abgasreinigungsvorrichtung gelagerter Sauerstoffgehalt auf einem oder in der Nähe eines Schwellenwertes, Schwellenwert_1, befindet. Die Abgasreinigungsvorrichtung kann z. B. ein Dreiwegekatalysator sein, der Sauerstoff lagern kann. Insbesondere kann Sauerstoff während magerer Kraftmaschinenbedingungen im Dreiwegekatalysator gelagert werden. Die mageren Kraftmaschinenbedingungen können während des Stilllegens der Kraftmaschine auftreten, während die Kraftmaschine sich dreht, ohne mit Kraftstoff beaufschlagt zu werden, und wenn das ACV für die Unterdruckerzeugung geöffnet ist (wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der Sp_3 und der Sp_4 befindet). Die Luft, die durch den Aspirator in den Einlasskrümmer, die Zylinder und schließlich in die Abgasreinigungsvorrichtung strömt, kann dazu führen, dass Sauerstoff im Dreiwegekatalysator gelagert wird. Ferner kann der Dreiwegekatalysator mit Sauerstoff gesättigt werden, was seine Fähigkeit verringert, die Emissionen bei einem Neustart der Kraftmaschine zu behandeln.
Falls entsprechend bei 522 bestimmt wird, dass sich ein Pegel des in der Abgasreinigungsvorrichtung gelagerten Sauerstoffs auf einem oder in der Nähe eines Schwellenwerts, Schwellenwert_1, befindet (der Schwellenwert kann z. B. niedriger als die Sättigung sein), geht die Routine 500 zu 520 weiter, um zu bestimmen, dass die Sollposition des ACV die geschlossene Position ist. Ferner kann das ASOV synchron mit einer Einlassdrosselklappe der Kraftmaschine in dem Hybridfahrzeug geschlossen werden. Wenn spezifisch die Einlassdrosselklappe nach einem Kraftmaschinen-Stilllegungsbefehl geschlossen wird, um die Luftströmung durch den Einlasskanal zu verringern, kann das ACV gleichzeitig geschlossen werden.
Falls andererseits bestimmt wird, dass sich der Sauerstoffgehalt in der Abgasreinigungsvorrichtung nicht auf dem oder in der Nähe des Schwellenwerts befindet (z. B. beträchtlich niedriger als der Schwellenwert ist), geht die Routine 500 zu 530 weiter, um zu bestimmen, dass das ACV geöffnet werden kann. Folglich kann das ACV unabhängig von der Kraftmaschinendrehzahl gesteuert werden. Genauer dargelegt, das ACV kann nicht hauptsächlich basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl geregelt werden, sondern kann außerdem auf dem Sauerstofflagerungsgehalt der Abgasreinigungsvorrichtung basieren.
Es wird erkannt, dass, falls das ACV nach einem Stilllegen der Kraftmaschine (zwischen der dritten Drehzahl und der vierten Kraftmaschinendrehzahl) geöffnet wird, der Sauerstoffgehalt im Katalysator während der Dauer der Luftströmung durch den Aspirator zunehmen kann. In Reaktion auf diese Zunahme des gelagerten Sauerstoffgehalts kann der anschließende Neustart der Kraftmaschine die anfängliche Kraftstoffbeaufschlagung der Zylinder mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das fetter als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, enthalten.
Folglich kann während der Einschaltzustände der Kraftmaschine, wenn die Kraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Kraftmaschinendrehzahl höher als eine erste niedrigere Drehzahl (z. B. die Leerlaufdrehzahl oder die Durchzugsgrenze des Getriebes) und niedriger als eine zweite höhere Drehzahl (wie z. B. die Drehzahl im roten Bereich) ist, Unterdruck in einer Kraftmaschine in einem Hybridfahrzeug über einen Aspirator erzeugt werden. Ferner kann Unterdruck außerdem an dem Aspirator erzeugt werden, wenn die Kraftmaschine bis zur Ruhe herunterdreht und die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als eine dritte Drehzahl (z. B. niedriger als die Leerlaufdrehzahl) und höher als eine vierte Drehzahl (die Drehzahl, die gerade vor einem Kraftmaschinenstopp auftritt) ist. Das ACV kann jedoch beim Stilllegen der Kraftmaschine nicht geöffnet werden, selbst wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der dritten Drehzahl und der vierten Drehzahl befindet, falls sich ein Pegel des in dem Dreiwegekatalysator gelagerten Sauerstoffs auf einem oder in der Nähe eines Schwellenpegels befindet. Hier kann die ACV-Position der der Einlassdrosselklappe folgen. Spezifisch kann das ACV zu der völlig geschlossenen Position eingestellt werden, wenn die Einlassdrosselklappe beim Stilllegen der Kraftmaschine zu ihrer völlig geschlossenen Position bewegt wird.
Es wird angegeben, dass eine erste Kraftmaschinendrehzahl außerdem als eine erste Drehzahl bezeichnet werden kann, eine zweite Kraftmaschinendrehzahl außerdem als eine zweite Drehzahl bezeichnet werden kann, eine dritte Kraftmaschinendrehzahl außerdem als eine dritte Drehzahl bezeichnet werden kann und eine vierte Kraftmaschinendrehzahl außerdem als eine vierte Drehzahl bezeichnet werden kann.
Folglich kann ein beispielhaftes Hybridfahrzeugsystem eine Kraftmaschine, einen Einlasskrümmer, eine Einlassdrosselklappe, die in einen Einlasskanal gekoppelt ist, einen Generator, der an eine Batterie gekoppelt ist, Fahrzeugräder, die unter Verwendung des Drehmoments der Kraftmaschine und/oder des Generators angetrieben sind, eine Aufladungsvorrichtung, die einen Kompressor enthält, wobei der Kompressor im Einlasskanal stromaufwärts der Einlassdrosselklappe positioniert ist, einen Ejektor, der in einen Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist, ein Ejektor-Steuerventil (ECV), das stromaufwärts des Ejektors in dem Kompressorumgehungskanal positioniert ist und die Antriebströmung sowohl durch den Ejektor als auch durch den Kompressorumgehungskanal regelt, einen Antriebseinlass des Ejektors, der an den Einlasskanal stromabwärts des Kompressors gekoppelt ist, einen Antriebsauslass des Ejektors, der stromaufwärts des Kompressors an den Einlasskanal gekoppelt ist, und einen Controller mit Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher, die durch einen Prozessor ausführbar sind, zum Öffnen des ECV zwischen einer ersten Kraftmaschinendrehzahl und einer zweiten Kraftmaschinendrehzahl, wobei die erste Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die zweite Kraftmaschinendrehzahl ist, während einer ersten Bedingung und Öffnen des ECV zwischen einer dritten Kraftmaschinendrehzahl und einer vierten Kraftmaschinendrehzahl, wobei die vierte Kraftmaschinendrehzahl nominell höher als die bei der Kraftmaschine in Ruhe ist, während einer zweiten Bedingung und Schließen des ECV unabhängig von der Kraftmaschinendrehzahl während einer dritten Bedingung enthalten. Hier kann die erste Bedingung einen Einschaltzustand der Kraftmaschine zum Antreiben des Hybridfahrzeugsystems enthalten, kann die zweite Bedingung eine Kraftmaschine, die bis zur Ruhe herunterdreht, enthalten und kann die dritte Bedingung einen Sauerstoffgehalt eines Katalysators bei einem Schwellenwert des Sauerstoffgehalts enthalten. Der Controller kann ferner Anweisungen zum Schließen des ECV in Reaktion entweder auf die Kraftmaschinendrehzahl, die niedriger als die erste Kraftmaschinendrehzahl ist, oder die Kraftmaschinendrehzahl, die höher als die zweite Kraftmaschinendrehzahl ist, oder die Kraftmaschinendrehzahl, die höher als die dritte Kraftmaschinendrehzahl ist, oder die Kraftmaschinendrehzahl, die niedriger als die vierte Kraftmaschinendrehzahl ist, enthalten. Die erste Kraftmaschinendrehzahl kann auf einer Durchzugsgrenze des Getriebes basieren, die zweite Kraftmaschinendrehzahl kann auf einer Drehzahl im roten Bereich basieren und die dritte Kraftmaschinendrehzahl kann niedriger als eine Leerlaufdrehzahl sein. Der Controller kann ferner Anweisungen zum Schließen des ECV in Reaktion auf einen Druck im Einlasskrümmer, der höher als ein Druck an einem Einlass der Einlassdrosselklappe ist, enthalten.
7 stellt eine Routine 700 zum Bestimmen dar, ob sich die Kraftmaschinenbedingungen geändert haben, was zu einer Änderung der Position des ACV führen kann. Spezifisch bestimmt die Routine 700, ob es eine Änderung der Kraftmaschinenbedingungen (z. B. der Kraftmaschinendrehzahl, des Krümmerdrucks, der Temperatur des ACV) gibt, die zum Schließen des ACV führen können.
Bei 702 kann die Routine 700 bestätigen, ob sich die Kraftmaschinendrehzahl geändert hat. Wie früher bezüglich der Routine 600 nach 6 beschrieben worden ist, kann das ACV geöffnet werden, wenn bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl höher als die erste, niedrigere Drehzahl (Sp_1) und niedriger als die zweite höhere Drehzahl (Sp_2) ist. Deshalb kann spezifisch bei 702 bestimmt werden, ob sich die Kraftmaschinendrehzahl unter die erste, niedrigere Drehzahl, Sp_1, verringert hat oder ob sich die Kraftmaschinendrehzahl über die zweite, höhere Drehzahl, Sp_2, erhöht hat. Falls ja, geht die Routine 700 zu 703 weiter, um zu bestimmen, dass die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl entweder niedriger als die Sp_1 oder höher als die Sp_2 ist.
Eine optionale Bestätigung kann bei 704 ausgeführt werden, um zu bestimmen, ob die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die erste, niedrigere Drehzahl ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) im Wesentlichen null ist. Das Fahrzeug kann sich z. B. in Ruhe (wobei Vs im Wesentlichen null sein kann) und im Leerlauf befinden. In einem weiteren Beispiel kann sich die Kraftmaschine im Leerlauf befinden, selbst wenn sich das Fahrzeug bewegt. Die optionale Bestätigung bei 704 kann ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass ausreichend Unterdruck erzeugt wird, während sich das Fahrzeug bewegt. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als null ist (sich das Fahrzeug z. B. bewegt) und die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die erste, niedrigere Drehzahl (Sp_1) ist, kann die Routine 700 zu 705 weitergehen, um das ACV an seiner offenen Position zu halten. Falls jedoch die Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen null ist und die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die erste, niedrigere Drehzahl ist, kann die Routine 700 zu 716 weitergehen. In einigen Ausführungsformen kann der Controller die optionale Bestätigung bei 704 überspringen und von 703 direkt zu 716 weitergehen. Ferner kann die Routine 700 bei 716 bestimmen, dass eine Änderung der ACV-Position erwünscht ist. Spezifisch kann das ACV in Reaktion auf die Änderung der Kraftmaschinendrehzahl (von einer offenen Position) zu einer geschlossenen Position eingestellt werden.
Falls bei 702 bestimmt wird, dass es keine Änderung der Kraftmaschinendrehzahl gibt, geht die Routine 700 zu einer optionalen Prüfung bei 706 für eine aufgeladene Kraftmaschine weiter. Falls die Kraftmaschine saugend ist, kann die Routine 700 von 702 direkt zu 710 weitergehen. Spezifisch kann die Routine 700 bei 706 bestätigen, ob in der aufgeladenen Kraftmaschine eine Änderung des MAP stattgefunden hat. Wie früher bezüglich 410 und 412 in der Routine 400 erklärt worden ist, kann das ACV geöffnet werden, wenn der MAP niedriger als der oder äquivalent zum TIP ist. Falls bei 706 eine Änderung des MAP bestätigt wird, kann die Routine 700 dann zu 708 weitergehen, um zu bestimmen, dass der MAP höher als der TIP ist. Der MAP kann z. B. höher als der TIP sein, wenn eine Kraftmaschine die aufgeladenen Bedingungen verlässt und der TIP im Wesentlichen zum BP äquivalent ist. Wenn der MAP höher als der TIP ist, kann eine Rückführung grauer Luft stattfinden. Entsprechend kann das ACV bei 716 zur geschlossenen Position eingestellt werden, um die Rückführung grauer Luft zu verringern.
Falls andererseits in einer aufgeladenen Kraftmaschine keine Änderung des MAP bestimmt wird, geht die Routine 700 zu 710 weiter, wo eine Temperatur des ACV geschätzt werden kann. Die Temperatur des ACV kann basierend auf einem Stromfluss zu dem ACV geschätzt werden. Wie früher erklärt worden ist, kann das ACV ein elektromechanisches Solenoidventil sein, das durch den Durchgang von Strom von einer vorgegebenen geschlossenen Position geöffnet werden kann. Der Stromfluss kann das ACV erwärmen, was zu einer Komponentenverschlechterung führt. Entsprechend kann die Temperatur des ACV überwacht werden, so dass eine Zunahme der ACV-Temperatur über eine Schwellentemperatur zu einer Beendigung des Stromflusses zu dem ACV führen kann, was einen Ruhezeitraum zum Abkühlen des ACV ermöglicht. Die Schätzung der ACV-Temperatur wird im Folgenden bezüglich 8 weiter beschrieben.
Als Nächstes bestimmt die Routine 700 bei 712, ob sich die Temperatur des ACV auf einem Temperaturschwellenwert, Thresh_T, befindet oder höher als der Temperaturschwellenwert, Thresh_T, ist. In einem Beispiel kann der Temperaturschwellenwert, Thresh_T, 200 °C betragen. In einem weiteren Beispiel kann der Temperaturschwellenwert, Thresh_T, 150 °C betragen. Falls bestimmt wird, dass sich die Temperatur des ACV auf dem Temperaturschwellenwert befindet oder höher als der Temperaturschwellenwert ist, geht die Routine 700 zu 712 weiter, um das ACV zu schließen. Folglich kann der Stromfluss zum ACV beendet werden, was es ermöglicht, das ACV völlig zu schließen. Falls umgekehrt die Temperatur des ACV niedriger als der Temperaturschwellenwert, Thresh_T, ist, geht die Routine 700 zu 714 weiter, um das ACV an seiner offenen Position aufrechtzuerhalten, wobei sie dann endet.
Folglich kann ein Controller in einem beispielhaften Kraftmaschinensystem Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher enthalten, die durch einen Prozessor ausführbar sind, zum Einstellen einer Öffnung des Aspirator-Steuerventils (ACV) basierend auf einer Kraftmaschinendrehzahl und zum Übergehen des Einstellens in Reaktion auf eine Änderung der Kraftmaschinenbedingungen. Das Einstellen der Öffnung des ACV kann das Vergrößern der Öffnung des ACV in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die höher als eine erste Drehzahl und niedriger als eine zweite Drehzahl ist, enthalten. Ferner kann die Änderung der Kraftmaschinenbedingungen eine Änderung der Kraftmaschinendrehzahl enthalten, wobei das Übergehen das Schließen des ACV in Reaktion auf die Änderung der Kraftmaschinendrehzahl enthalten kann. Die Änderung der Kraftmaschinendrehzahl kann enthalten, dass entweder die Kraftmaschinendrehzahl unter die erste Drehzahl abnimmt oder die Kraftmaschinendrehzahl über die zweite Drehzahl zunimmt. Ein weiteres Beispiel der Änderung der Kraftmaschinenbedingungen kann eine Änderung des Einlasskrümmerdrucks enthalten, wobei das Übergehen das Schließen des ACV in Reaktion auf den Einlasskrümmerdruck, der höher als ein Drosselklappeneinlassdruck ist, enthalten kann. Ein noch weiteres Beispiel der Änderung der Kraftmaschinenbedingungen kann eine Änderung einer Temperatur des ACV, wie z. B. eine Zunahme der Temperatur des ACV, enthalten. Hier kann das Übergehen das Schließen des ACV in Reaktion auf die Temperatur des ACV, die einen Temperaturschwellenwert (z. B. den Thresh_T nach 7) übersteigt, enthalten. Der Controller kann ferner Anweisungen zum Schließen des ACV in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl enthalten, die unter die erste Drehzahl abnimmt, wenn sich das Fahrzeug in Ruhe befindet (wenn z. B. Vs = 0 gilt). Mit anderen Worten, der Controller kann Anweisungen enthalten, um das ACV in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die unter die erste niedrigere Drehzahl (z. B. Sp_1) abnimmt, nicht zu schließen, falls sich das Fahrzeug bewegt.
Die Routine 800 nach 8 veranschaulicht ein Verfahren zum Schätzen der Temperatur des ACV. Spezifisch wird die Temperatur des ACV basierend auf einem Betrag des Stromflusses und einer Dauer des Stromflusses geschätzt.
Bei 802 kann die Routine 800 bestätigen, dass das ACV offen befohlen ist. Falls nicht, geht die Routine 800 zu 804 weiter, wobei die Temperatur des ACV nicht geschätzt wird. Falls ja, geht die Routine 800 zu 806 weiter, um eine Sollspannung für einen Sollstromfluss zum ACV zu schätzen. Die Sollspannung und der Sollstromfluss zu dem ACV können durch die Routine 900 nach 9 geschätzt werden. Spezifisch können die Sollspannung und der Sollstromfluss auf einer geschätzten Durchwärmungstemperatur unter der Haube basieren.
In 9 demonstriert die Routine 900 eine Schätzung der Sollspannung und des Sollstromflusses, um das ACV zu aktivieren (z. B. das ACV zu öffnen). Bei 902 kann eine Durchwärmungstemperatur unter der Haube geschätzt werden. Die Durchwärmungstemperatur unter der Haube kann eine Temperatur der Luft sein, die die Kraftmaschine unter einer Haube des Fahrzeugs umgibt. Die Temperatur unter der Haube (in der Nähe der Kraftmaschine) kann basierend auf den Messungen von verschiedenen Sensoren gefolgert werden. Bei 904 enthält die Routine 900 das Verwenden einer Einlasslufttemperatur und einer Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur, um die Durchwärmungstemperatur unter der Haube zu schätzen. Eine Messung der Einlasslufttemperatur kann von einem Kombinations-Temperatur/Druck-Sensor, wie z. B. dem Sensor 121 nach den 1A und 1B, erhalten werden, während eine Messung der Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur von einem Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatursensor, wie z. B. dem Sensor 112 nach den 1A und 1B, empfangen werden kann. In einem Beispiel kann die Messung der Einlasslufttemperatur ausreichend sein, um die Durchwärmungstemperatur unter der Haube zu schätzen. In einem weiteren Beispiel können die Messungen der Einlasslufttemperatur und der Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur mit einer Gewichtsfunktion gemittelt werden, um die Durchwärmungstemperatur unter der Haube zu bestimmen.
Als Nächstes können bei 906 ein elektrischer Widerstand und eine Kraftkonstante geschätzt werden. Die bei 902 geschätzte Durchwärmungstemperatur unter der Haube als solche kann als eine Bezugstemperatur zum Schätzen des elektrischen Widerstands und der Kraftkonstante aufgrund einer Magnetspulenwechselwirkung in dem Solenoid des ACV verwendet werden. Bei 908 kann der Sollstrom basierend auf der Kraftkonstanten zusammen mit der Sollspannung, die aus dem geschätzten elektrischen Widerstand in Erfahrung gebracht werden kann, bestimmt werden. Die für das Solenoid in dem ACV geschätzte Kraftkonstante kann es ermöglichen, einen minimalen Stromfluss in Erfahrung zu bringen, der erforderlich ist, um das Ventil gegen eine Feder in dem Solenoidventil offen zu halten. Ferner kann der elektrische Widerstand zusammen mit dem Sollstrom eine Berechnung der Sollspannung basierend auf dem ohmschen Gesetz ermöglichen.
Das ACV kann in einem Beispiel als eine Feder implementiert sein, die das Ventil an einer ersten Position hält, wobei ein Solenoid der Federkraft entgegenwirkt. Solenoide können eine Kraft erzeugen, die zu einem eingespeisten elektrischen Strom direkt proportional ist. Ferner können aus Kostengründen Spannungs-Ausgangstreiber mit Arbeitszyklussteuerung anstelle stromgesteuerter Ausgangstreiber verwendet werden. Durch das Bilden einer Schätzung eines elektrischen Widerstands des Solenoids kann eine Spannungsausgabe mit Arbeitszyklussteuerung verwendet werden, um den eingespeisten Strom zu steuern (weil der Widerstand vernünftig bekannt ist). Es ist in der Technik außerdem wohlbekannt, dass sich der Widerstand mit der Temperatur ändert. Durch das Folgern der Temperatur des ACV kann der Solenoidwiderstand berechnet werden und kann eine Sollspannung mit Arbeitszyklussteuerung angelegt werden, um das ACV zu öffnen oder offen aufrechtzuerhalten. Durch das Einspeisen einer kleineren, jedoch ausreichenden elektrischen Energie kann elektrische Leistung eingespart werden und kann die Erwärmung des ACV verringert werden.
Es wird deshalb erkannt, dass, falls das ACV unter Verwendung einer Berechnung wie der in 9 offen betätigt wird, das ACV in einer effizienteren Weise bei einer niedrigeren Leistungsaufnahme betätigt werden kann. Ferner kann die Temperatur des ACV nicht signifikant ansteigen, was eine Verringerung der Ruhezeiträume ermöglicht, wenn das ACV zum Kühlen des ACV deaktiviert (und geschlossen) ist, so dass die Temperatur des ACV zu einer geeigneteren Betriebstemperatur abnimmt.
Zurück bei 806 der Routine 800 in 8 bewegt sich die Routine 800 zu 808, um die Temperatur des ACV zu schätzen, nachdem die Sollspannung und der Sollstrom in Erfahrung gebracht worden sind. Das Schätzverfahren als solches basiert auf dem Stromfluss, einer durch das ACV absorbierten Wärmemenge und einer zu der umgebenden Umwelt abgeführten Wärmemenge. Die folgende Gleichung kann verwendet werden, um die Temperatur des ACV zu schätzen:
wobei Q die Wärme repräsentieren kann, I den Strom repräsentieren kann, R den elektrischen Widerstand repräsentieren kann, t die Zeit repräsentieren kann und T_h eine Gesamt-Zeitkonstante der Wärmeübertragung präsentieren kann.
In dieser Weise kann die elektrische Impedanz des ACV und seine Wärmeleitfähigkeit zur umgebenden Umwelt verwendet werden, um eine Temperatur des ACV zu bestimmen.
Folglich kann ein beispielhaftes Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine das Vergrößern einer Öffnung eines Aspirator-Absperrventils (ASOV), um eine Antriebströmung durch einen Aspirator zu ermöglichen, in Reaktion auf eine Kraftmaschinendrehzahl zwischen einer ersten, niedrigeren Drehzahl und einer zweiten, höheren Drehzahl umfassen. Hier kann die erste, niedrigere Drehzahl auf einer Durchzugsgrenze des Getriebes basieren und kann die zweite, höhere Drehzahl auf einer Drehzahl im roten Bereich basieren. Das Verfahren kann ferner das Schließen des ASOV umfassen, wenn die Kraftmaschinendrehzahl kleiner als die erste niedrigere Drehzahl ist und wenn die Kraftmaschinendrehzahl größer als die zweite, höhere Drehzahl ist. Das ASOV kann über einen Stromfluss zum ASOV geöffnet werden, wobei das ASOV beim Unterbrechen des Stromflusses geschlossen werden kann. Das Verfahren kann das Bestimmen einer Spannung und des Stromflusses, um das ASOV zu öffnen, basierend auf einer geschätzten Durchwärmungstemperatur unter der Haube enthalten, wobei die Durchwärmungstemperatur unter der Haube über die Eingaben von einem oder mehreren Sensoren geschätzt wird. Das Verfahren kann ferner das Schließen des ASOV in Reaktion auf eine Temperatur des ASOV, die einen Temperaturschwellenwert übersteigt, umfassen. Die Temperatur des ASOV kann auf einer durch den Stromfluss zum ASOV erzeugten Wärmemenge und einer vom ASOV abgeleiteten Wärmemenge basieren. Das Verfahren kann ferner während aufgeladener Bedingungen das Schließen des ASOV in Reaktion auf einen Einlasskrümmerdruck, der höher als ein Drosselklappeneinlassdruck ist, umfassen. Es wird erkannt, dass das obige beispielhafte Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine in einem Hybridfahrzeugsystem sein kann.
10 (einschließlich der 10A und 10B) veranschaulicht eine beispielhafte Routine 1000 zum Regeln eines Aspirator-Steuerventils (ACV) basierend auf dem Diagnostizieren eines Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands und außerdem basierend auf einem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb in Reaktion auf den diagnostizierten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand. Spezifisch kann eine Position des ACV auf den geänderten Kraftmaschinenparametern in dem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb basieren.
Wie früher bezüglich der Routine 300 nach 3 beschrieben worden ist, kann die Detektion einer Kraftmaschinen- und/oder Kraftmaschinenkomponenten-Verschlechterung dazu führen, dass ein Diagnosefehlercode (DTC) durch den Controller gesetzt wird. Ferner kann der Controller basierend auf der Kraftmaschinen- und/oder Komponentenverschlechterung, die detektiert worden ist, die Kraftmaschine in einem Managementmodus betreiben, der zum Aufrechterhalten eines zuverlässigen Kraftmaschinenbetriebs sogar nach der Detektion einer Kraftmaschinenverschlechterung geeignet ist. Die Kraftmaschine als solche kann in dem Managementmodus mit modifizierten Betriebsparametern betrieben werden. Ferner kann das ACV in dem Managementmodus bezüglich der ACV-Regelung, wenn der Kraftmaschinenbetrieb ohne irgendwelche identifizierten Verschlechterungszustände robuster ist, in einer anderen Weise geregelt sein.
Bei 1002 kann die Routine 1000 bestimmen, ob ein DTC gesetzt worden ist. Falls nicht, geht die Routine 1000 zu 1004 weiter, wo die ACV-Position basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl, der Temperatur des ACV usw. gewählt werden kann, wie früher bezüglich der 4, 5, 6 und 7 beschrieben worden ist.
Falls jedoch ein DTC durch den Controller gesetzt worden ist, geht die Routine 1000 zu 1006 weiter, um den Typ der Kraftmaschinenverschlechterung zu bestimmen. Als Nächstes kann bei 1008 die Routine 1000 bestätigen, ob ein erster Typ der Kraftmaschinenverschlechterung identifiziert worden ist. Als ein Beispiel kann der erste Typ der Kraftmaschinenverschlechterung die Verschlechterungszustände enthalten, die den Kraftmaschinenbetrieb nicht signifikant beeinflussen. Falls ja, geht die Routine 1000 zu 1009 weiter, um einen ersten Managementmodus (oder den Managementmodus 1) zu aktivieren. Der Managementmodus 1 kann ein Satz von Betriebsparametern der Kraftmaschine zum Betreiben der Kraftmaschine in Reaktion auf die Detektion des ersten Typs der Kraftmaschinenverschlechterung (der außerdem als die erste Kraftmaschinenverschlechterung bezeichnet wird) sein. Ferner kann der erste Typ der Kraftmaschinenverschlechterung eine Einstellung der Betriebsparameter der Kraftmaschine enthalten, die zu einer Zunahme des Einlasskrümmerunterdrucks führen können.
Bei 1010 kann bestätigt werden, ob die erste Kraftmaschinenverschlechterung eine Angabe der Verschlechterung des MAF-Sensors enthält. Falls ja, geht die Routine 1000 zu 1012 weiter, um eine Luftströmung über die Einlassdrosselklappe aktiv zu steuern.
Ferner kann die Luftströmung verringert werden, um das Drehmoment in der Kraftmaschine zu verringern. Als ein Beispiel kann die Luftströmung durch das Befehlen einer verringerten Öffnung der Einlassdrosselklappe verringert werden. Die Öffnung der Einlassdrosselklappe kann z. B. zu einem verringerten Prozentsatz der Öffnung von 40 % (z. B. weniger als auf halbem Wege offen) befohlen werden. Ferner kann es nicht erlaubt sein, dass die Öffnung der Einlassdrosselklappe zu höher als 40 % zunimmt. In einem weiteren Beispiel kann befohlen sein, dass die Öffnung der Einlassdrosselklappe 30 % beträgt. Es wird erkannt, dass der Grad der Öffnung der Einlassdrosselklappe 100 % betragen kann, wenn sie völlig offen ist. Ferner kann der Grad der Öffnung der Einlassdrosselklappe 0 % betragen, wenn sie völlig geschlossen ist. Folglich kann eine Öffnung der Einlassdrosselklappe von 30 % bezüglich der Öffnung von 100 %, wenn die Einlassdrosselklappe völlig offen ist, eine verringerte Öffnung sein.
Weil eine Soll-AGR-Durchflussmenge auf den Messwerten von dem MAF-Sensor basieren kann, kann die Verschlechterung des MAF-Sensors zum Unterbrechen der AGR-Strömung bei 1014 führen. Ein AGR-Ventil (wie z. B. das AGR-Ventil 80) kann z. B. zu einer geschlossenen Position eingestellt werden, um die AGR-Strömung in den Einlasskrümmer zu beenden. Folglich enthält in dem obigen Beispiel der modifizierte Kraftmaschinenbetrieb in Reaktion auf die Detektion der Verschlechterung in dem MAF-Sensor das Verringern der Luftströmung durch die Einlassdrosselklappe und das Schließen des AGR-Ventils.
Das Sperren der AGR-Strömung kann zu einer Zunahme der Krümmerunterdruckpegel führen, weil der Unterdruck im Einlass nicht verwendet wird, um einen Anteil des Abgases vom Auslasskanal zu ziehen. Die Kraftmaschine als solche kann einen ausreichenden Basisunterdruck erzeugen. Deshalb kann bei 1024 die Routine 1000 bestätigen, ob die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel höher als ein erster Schwellenwert, T_V, sind. In einem Beispiel kann der Schwellenwert T_V 15 Zoll Quecksilber betragen. In einem weiteren Beispiel kann der erste Schwellenwert T_V 17 Zoll Quecksilber betragen. Falls der Einlasskrümmerunterdruck niedriger als der erste Schwellenpegel T_V ist (der Pegel des Einlasskrümmerunterdrucks kleiner als T_V ist), geht die Routine 1000 zu 1026 weiter, wo das ACV nicht eingestellt werden kann und an seiner Position gehalten werden kann. Das ACV kann z. B. an einer offenen Position aufrechterhalten werden, falls es bereits offen ist. Folglich kann weiterhin Unterdruck durch den Aspirator erzeugt werden. Dann kehrt die Routine 1000 ferner zu 1024 zurück.
Falls jedoch bei 1024 bestimmt wird, dass der Einlasskrümmer-Unterdruckpegel höher (z. B. tiefer) als der erste Schwellenwert T_V ist, geht die Routine 1000 zu 1034 weiter, um das ACV zu schließen (oder geschlossen aufrechtzuerhalten). Dann kann die Routine 1000 enden. Hier ist ausreichend Unterdruck im Einlasskrümmer für die Zufuhr zu einem Unterdruckbehälter oder einer unterdruckbetätigten Vorrichtung verfügbar, wenn er angefordert wird. Noch weiter kann eine zusätzliche Luftströmung durch den Aspirator nicht erwünscht sein, weil aufgrund der überschüssigen Luft zusätzliches Drehmoment erzeugt werden kann. Ein überschüssiges Drehmoment als solches kann im Managementmodus oder während des modifizierten Kraftmaschinenbetriebs nicht erwünscht sein.
Falls zurück bei 1010 bestimmt wird, dass der MAF-Sensor nicht verschlechtert ist, geht die Routine 1000 zu 1016 weiter, um zu bestimmen, ob eine Verschlechterung des Systems mit variabler Ventilzeitsteuerung (VVT-Systems) detektiert wird. Falls ja, geht die Routine 1000 zu 1018 weiter, um die Einlassluftströmung in die Zylinder durch das Steuern der Einlassdrosselklappe zu steuern. Das VVT-System kann bei 1020 zu einer vorgegebenen Position zurückgeführt werden, wobei bei 1022 eine ergänzende Luftströmung in den Einlasskrümmer unterbrochen werden kann. Hier enthält der modifizierte Kraftmaschinenbetrieb das Sperren des VVT-Systems und das Beenden der ergänzenden Luftströmung in den Einlasskrümmer. Die AGR-Leitung kann z. B. geschlossen werden, was die AGR-Strömung in den Einlasskrümmer sperrt, die Entleerungsströmung vom Kraftstoffsystemkanister kann beendet werden und/oder die Luftströmung vom Kurbelgehäuseentlüftungssystem kann beendet werden. Folglich kann der Kraftmaschinenbetrieb in einer zuverlässigeren Weise gesteuert werden.
Durch das Stoppen der Strömung zusätzlicher Luft und Kraftstoffdämpfe zusammen mit den Abgasen in den Einlasskrümmer (z. B. von dem Kraftstoffsystemkanister) können die Unterdruckpegel im Einlasskrümmer zunehmen, weil der Basisunterdruck nicht verwendet wird, um diese Luft- und Kraftstoffmischungen in den Einlasskrümmer zu ziehen. Die Routine 1000 kann deshalb bei 1024 bestimmen, ob die Unterdruckpegel im Einlasskrümmer höher (z. B. tiefer) als der Schwellenwert T_V sind. Falls der Einlasskrümmer-Unterdruckpegel niedriger als der Schwellenwert T_V ist, geht die Routine 1000 zu 1026 weiter, wo das ACV in einer offenen Position gehalten werden kann, falls es bereits offen ist. Folglich kann weiterhin durch den Aspirator Unterdruck erzeugt werden. Ferner kehrt dann die Routine 1000 zu 1024 zurück. Falls jedoch bei 1024 bestimmt wird, dass der Einlasskrümmer-Unterdruckpegel höher (z. B. tiefer) als der Schwellenwert T_V ist, geht die Routine 1000 zu 1034 weiter, um das ACV zu schließen (oder geschlossen aufrechtzuerhalten). Folglich kann bestimmt werden, dass das ACV nicht geöffnet werden kann. Dann kann die Routine 1000 enden.
Falls zurück bei 1016 die Verschlechterung des VVT-Systems nicht diagnostiziert wird, geht die Routine 1000 zu 1028 weiter, wobei sie bestimmt, dass ein anderer Typ der ersten Kraftmaschinenverschlechterung detektiert worden ist. Die Routine 1000 als solche stellt zwei Beispiele des ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands dar, wie z. B. die Verschlechterung des MAF-Sensors und die Verschlechterung des VVT-Systems. Falls keines der beiden Beispiele detektiert wird, kann eine weitere Komponente der Kraftmaschine verschlechtert sein und kann als der erste Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand bestimmt werden. Der in Reaktion auf die Detektion des ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands modifizierte Kraftmaschinenbetrieb als solcher kann einen Anstieg der Krümmerunterdruckpegel enthalten. In alternativen Beispielen kann der Basisunterdruck im Einlasskrümmer in Reaktion auf den modifizierten Kraftmaschinenbetrieb, der sich aus der Identifikation des ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands ergibt, nicht zunehmen.
Basierend auf der bei 1028 identifizierten anderen ersten Kraftmaschinenverschlechterung kann ein geeigneter Managementmodus mit anderen Kraftmaschinen-Betriebsparametern aktiviert werden. Bei 1030 kann die Routine 1000 in Reaktion auf den modifizierten Kraftmaschinenbetrieb bestimmen, ob das ACV geschlossen werden soll. Der Managementmodus, der in Reaktion auf den bei 1028 bestimmten anderen Typ der ersten Kraftmaschinenverschlechterung aktiviert wird, kann verlangen, dass das ACV geschlossen ist. Falls ja, geht die Routine 1000 zu 1034 weiter, um das ACV zu schließen oder um zu bestimmen, dass das ACV nicht geöffnet werden kann. Falls nicht, geht die Routine 1000 zu 1032 weiter, um das ACV an einer offenen Position aufrechtzuerhalten. Alternativ kann sie bestimmen, dass die Kraftmaschinenbedingungen das Schließen des ACV nicht verlangen.
Es wird erkannt, dass die Beispiele der Verschlechterung des MAF-Sensors und der Verschlechterung des VVT-Systems in der Routine 1000 als Beispiele des ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands enthalten sind, der zu einem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb führen kann, der eine Zunahme der Krümmerunterdruckpegel verursachen kann. Es kann anderen ähnlichen Verschlechterungszuständen begegnet werden, die unter dem ersten Typ des Verschlechterungszustands enthalten sein könnten, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Folglich kann ein beispielhaftes System für eine Kraftmaschine einen Kraftmaschinen-Einlasskrümmer, eine Einlassdrosselklappe, die in einen Einlasskanal gekoppelt ist, einen Aspirator, der in einen Umgehungslufteinlasskanal über der Einlassdrosselklappe gekoppelt ist, ein Aspirator-Steuerventil, das stromabwärts des Aspirators in dem Umgehungslufteinlasskanal positioniert ist, zum Regeln der Antriebströmung sowohl durch den Aspirator als auch durch den Umgehungslufteinlasskanal, einen Antriebseinlass des Aspirators, der stromaufwärts der Einlassdrosselklappe an den Einlasskanal gekoppelt ist, einen Antriebsauslass des Aspirators, der stromabwärts der Einlassdrosselklappe an den Einlasskanal gekoppelt ist, und einen Controller mit Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher, die durch einen Prozessor ausführbar sind, zum Schließen des Aspirator-Steuerventils und Unterbrechen der Erzeugung von Unterdruck über den Aspirator in Reaktion auf eine Angabe eines ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands umfassen. Der erste Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand kann eine Zunahme des Einlasskrümmer-Unterdruckpegels über einen ersten Schwellenpegel enthalten. Das Management des ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands kann wie in der Routine 1000 eine Erhöhung der Unterdruckpegel im Einlasskrümmer umfassen, wie bei 1024 beschrieben ist. Die Erhöhung der Unterdruckpegel kann auftreten, weil die AGR-Strömung und/oder die Kanisterentleerungsströmung und/oder die PCV-Strömung gesperrt sein können. In einem Beispiel kann der erste Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand die Verschlechterung eines Luftmassendurchflusssensors (MAF-Sensors) (wie in der Routine 1000 gezeigt ist) enthalten. In einem weiteren Beispiel kann der erste Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand eine Verschlechterung des Systems mit variabler Ventilzeitsteuerung (VVT-Systems) enthalten.
Falls zurück bei 1008 bestimmt wird, dass die detektierte Kraftmaschinenverschlechterung nicht der erste Typ ist, geht die Routine 1000 zu 1036 weiter, um zu bestimmen, dass ein zweiter Typ der Kraftmaschinenverschlechterung identifiziert worden ist. Als ein Beispiel kann der zweite Typ der Kraftmaschinenverschlechterung Verschlechterungszustände enthalten, die den Kraftmaschinenbetrieb beträchtlich beeinflussen. Als Nächstes kann bei 1037 ein zweiter Managementmodus (z. B. der Managementmodus 2) aktiviert werden. Der Managementmodus 2 kann ein Satz von Betriebsparametern der Kraftmaschine zum Betreiben der Kraftmaschine in Reaktion auf die Detektion des zweiten Typs der Kraftmaschinenverschlechterung (der außerdem als die zweite Kraftmaschinenverschlechterung bezeichnet wird) sein. In einem Beispiel kann der zweite Typ der Kraftmaschinenverschlechterung das Einstellen der Betriebsparameter der Kraftmaschine enthalten, so dass sie eine Abnahme der Einlasskrümmer-Unterdruckpegel (oder eine Zunahme des Drucks im Einlasskrümmer) erzeugen. Es wird erkannt, dass der Managementmodus 2 vom Managementmodus 1 bei 1009 verschieden sein kann.
Bei 1038 kann bestätigt werden, ob die zweite Kraftmaschinenverschlechterung enthält, dass eine Einlassdrosselklappe offen blockiert ist. Die Drosselklappe kann z. B. in einer völlig offenen oder größtenteils offenen Position blockiert sein, wobei eine signifikante Luftströmung in den Kraftmaschineneinlass eintreten kann. Falls ja, geht die Routine 1000 zu 1040 weiter, um mehrere Sensoren und Aktuatoren zu sperren und zu deaktivieren. In einem Beispiel kann das AGR-Ventil an einer geschlossenen Position gesperrt werden. Ferner können die Messungen von einem AGR-Sensor vernachlässigt werden. Noch weiter kann der AGR-Sensor deaktiviert werden. Alternativ können die Messungen von anderen Sensoren durch den Controller in Reaktion auf die Detektion der blockierten Drosselklappe verworfen werden. Ferner kann bei 1042 der Kraftmaschinenbetrieb (z. B. das erzeugte Drehmoment) durch das Regeln der Kraftstoffeinspritzung und/oder durch das Einstellen der Funkenzeitsteuerung gesteuert werden. Die Funkenzeitsteuerung kann z. B. nach spät verstellt werden, um das Kraftmaschinendrehmoment zu verringern. In einem weiteren Beispiel kann die Menge der Kraftstoffeinspritzung verringert werden, um das Kraftmaschinendrehmoment zu verkleinern. Folglich kann der modifizierte Kraftmaschinenbetrieb in Reaktion auf das Diagnostizieren einer an der offenen Position blockierten Einlassdrosselklappe das Betreiben der Kraftmaschine mit einer modifizierten Funkenzeitsteuerung und/oder Kraftstoffeinspritzung (z. B. Einspritzzeitsteuerung, Impulsbreite usw.) enthalten.
Als Nächstes kann die Routine 1000 bei 1052 bestimmen, ob sich die Krümmerunterdruckpegel unter einen zweiten Schwellenwert, T_L, verringert haben. Weil die Einlassdrosselklappe offen blockiert ist, kann der Druck im Einlasskrümmer zunehmen, was zu einer Abnahme der Krümmerunterdruckpegel führt. In einem Beispiel kann der zweite Schwellenwert T_L 5 Zoll Quecksilber betragen. In einem weiteren Beispiel kann der zweite Schwellenwert T_L zum Atmosphärendruck äquivalent sein. Falls bestimmt wird, dass die Krümmerunterdruckpegel höher als der zweite Schwellenwert, T_L, sind, geht die Routine 1000 zu 1054 weiter, um das ACV an seiner Position aufrechtzuerhalten. In einem Beispiel kann sich das ACV an einer geschlossenen Position befinden und kann deshalb bei 1054 an der geschlossenen Position gehalten werden. Falls andererseits bestimmt wird, dass die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel unter den zweiten Schwellenwert, T_L, abgenommen haben, geht die Routine 1000 zu 1062 weiter, um zu bestimmen, dass das ACV geöffnet werden kann. Das ACV als solches kann zu einer offenen Position eingestellt werden, die sowohl die völlig offene als auch die größtenteils offene Position enthält. Deshalb kann das ACV in Reaktion auf den erhöhten Druck im Krümmer und die entsprechende Verringerung der Einlasskrümmer-Unterdruckpegel für die Unterdruckerzeugung geöffnet werden. Spezifisch kann eine Öffnung des ACV in Reaktion darauf, dass die Einlassdrosselklappe offen blockiert ist, vergrößert werden.
Falls zurück bei 1038 bestimmt wird, dass die Einlassdrosselklappe nicht offen blockiert ist, geht die Routine 1000 zu 1044, um zu bestätigen, ob der Drosselklappenpositionssensor (TPS) verschlechtert ist. Der TPS stellt dem Controller eine Angabe der Position der Einlassdrosselklappe bereit (wie z. B. der Sensor 58 in den 1A und 1B). Falls ja, geht die Routine 1000 zu 1046 weiter, um die Einlassdrosselklappe an einer größtenteils offenen Position aufrechtzuerhalten. Als ein Beispiel kann die Einlassdrosselklappe zu der größtenteils offenen Position eingestellt werden, wobei der Grad der Öffnung der Einlassdrosselklappe vergrößert wird. Ein Prozentsatz der Öffnung der Einlassdrosselklappe kann z. B. 75 % betragen. In einem weiteren Beispiel kann der Prozentsatz der Öffnung der Drosselklappe 85 % betragen. Ferner kann die Position der Einlassdrosselklappe von der weiteren Einstellung eingeschränkt sein, die den Grad der Öffnung der Einlassdrosselklappe verringert.
Wie früher erwähnt worden ist, kann der Grad der Öffnung der Einlassdrosselklappe 100 % betragen, wenn sie völlig offen ist. Ferner kann der Grad der Öffnung der Einlassdrosselklappe 0 % betragen, wenn sie völlig geschlossen ist. Folglich kann eine Öffnung von 85 % der Einlassdrosselklappe eine signifikant vergrößerte Öffnung bezüglich der Öffnung von 0 %, wenn die Einlassdrosselklappe völlig geschlossen ist, sein.
Weil die Verschlechterung des TPS-Sensors die Messungen von dem TPS-Sensor unbrauchbar macht, kann der Controller die Einlassdrosselklappe zu der größtenteils offenen Position für eine ausreichende Luftströmung in die Kraftmaschinenzylinder einstellen. Durch das Aufrechterhalten der Einlassdrosselklappe in der größtenteils offenen (oder völlig offenen) Position kann die Kraftmaschine weiterhin ausreichend Drehmoment erzeugen. Das Kraftmaschinendrehmoment als solches kann über Kraftstoffabschaltungen und/oder Einstellungen der Funkenzeitsteuerung gesteuert werden. Als Nächstes können bei 1048 verschiedene Sensoren und Aktuatoren gesperrt werden. Das AGR-Ventil kann z. B. gesperrt und zu der geschlossenen Position eingestellt werden, was die AGR-Strömung beendet, sobald der zweite Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand identifiziert wird. Ferner können die Messungen von mehreren Sensoren vernachlässigt werden. Es können z. B. die Messungen vom AGR-Sensor vernachlässigt werden. Ferner kann bei 1050 die Drehmomenterzeugung durch das Einstellen der Funkenzeitsteuerung und/oder der Kraftstoffeinspritzung gesteuert werden. Folglich kann der Managementmodus in Reaktion auf das Detektieren eines verschlechterten TPS-Sensors das Einstellen der Position der Einlassdrosselklappe für eine höhere Luftströmung und das Modifizieren der Funkenzeitsteuerung und der Kraftstoffeinspritzung unter anderen Parametern enthalten, um das Drehmoment zu steuern.
Als Nächstes geht die Routine 1000 zu 1052 weiter, wo sie bestimmen kann, ob die Krümmerunterdruckpegel unter den zweiten Schwellenwert, T_L, abgenommen haben.
Weil hier die Einlassdrosselklappe offengehalten wird, kann der Druck im Einlasskrümmer zunehmen (z. B. bis zum Atmosphärendruck), was zu einer Abnahme der Krümmerunterdruckpegel führt. In einem Beispiel kann der zweite Schwellenwert T_L 3 Zoll Quecksilber betragen. In einem weiteren Beispiel kann der zweite Schwellenwert T_L 5 Zoll Quecksilber betragen. Falls bestimmt wird, dass die Krümmerunterdruckpegel höher als (oder tiefer als) der zweite Schwellenwert, T_L, sind, geht die Routine 1000 zu 1054 weiter, um das ACV an seiner Position aufrechtzuerhalten. In einem Beispiel kann sich das ACV an einer geschlossenen Position befinden, wobei es deshalb bei 1054 an der geschlossenen Position gehalten werden kann. In einem weiteren Beispiel kann das ACV, falls es ein kontinuierlich variables Ventil ist, sich an einer teilweise offenen Position befinden. Hier kann das ACV an seiner teilweise offenen Position gehalten werden.
Falls andererseits bei 1052 bestimmt wird, dass die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel unter den zweiten Schwellenwert, T_L, abgenommen haben, geht die Routine 1000 zu 1062 weiter, um zu bestimmen, dass das ACV geöffnet werden kann. Das ACV als solches kann zu einer offenen Position einschließlich sowohl einer völlig offenen als auch einer größtenteils offenen Position eingestellt werden. Falls die Anfangsposition des ACV die teilweise offene Position ist, kann das ACV bei 1062 zur völlig offenen Position geändert werden. Deshalb kann in Reaktion auf den erhöhten Druck im Krümmer (und die resultierenden niedrigeren Pegel des Einlasskrümmerunterdrucks) das ACV geöffnet werden, um die Unterdruckerzeugung zu ermöglichen. Spezifisch kann eine Öffnung des ACV in Reaktion auf die Verschlechterung des Drosselklappenpositionssensors vergrößert werden.
Falls zurück zu 1044 eine Verschlechterung des TPS nicht diagnostiziert wird, geht die Routine 1000 zu 1056 weiter, wobei sie bestimmt, dass ein weiterer Typ der zweiten Kraftmaschinenverschlechterung detektiert worden ist. Die Routine 1000 als solche stellt zwei Beispiele des zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands dar, wie z. B. die Verschlechterung des TPS und eine Einlassdrosselklappe, die offen blockiert ist. Falls keines dieser beiden Beispiele detektiert wird, kann eine andere Komponente der Kraftmaschine verschlechtert sein. Der zweite Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand kann z. B. die Verschlechterung eines oder mehrerer Sensoren enthalten, die dem ACV-Steueralgorithmus (z. B. der Routine 300 nach 3) eine Eingabe bereitstellen. Als ein Beispiel kann eine Verschlechterung des Kraftmaschinendrehzahl-(oder Kurbelwellendrehzahl-)Sensors in dem zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand enthalten sein. In den Ausführungsformen nach den 1A und 1B kann ein Hall-Effekt-Sensor 118 (oder ein anderer Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist, Messungen der Kraftmaschinendrehzahl bereitstellen. Eine Verschlechterung des Hall-Effekt-Sensors 118 kann die Steuerung des ACV beeinflussen, weil die Position des ACV auf der Kraftmaschinendrehzahl basieren kann (z. B. die Routine 600 nach 6). Als ein weiteres Beispiel kann eine Verschlechterung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) (wie z. B. des Sensors 122 nach den 1A und 1B) außerdem als ein zweiter Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand betrachtet werden. Die Verschlechterung des Kraftmaschinen-Drehzahlsensors oder des MAP-Sensors kann die Einstellungen der Position des ACV beeinflussen.
Der Kraftmaschinenbetrieb kann in Reaktion auf die Detektion des zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands modifiziert werden, wobei der zweite Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand eine Verschlechterung eines oder mehrerer Sensoren, die eine Eingabe für die ACV-Steuerung bereitstellen, enthält. Basierend auf der bei 1056 identifizierten anderen zweiten Kraftmaschinenverschlechterung kann außerdem bei 1056 ein geeigneter Managementmodus mit anderen Betriebsparametern der Kraftmaschine aktiviert werden. Der modifizierte Kraftmaschinenbetrieb kann eine Verringerung der Krümmerunterdruckpegel erzeugen. Bei 1058 kann die Routine 1000 in Reaktion auf den modifizierten Kraftmaschinenbetrieb bestimmen, ob das ACV geöffnet werden soll. Der Managementmodus, der in Reaktion auf den anderen Typ der zweiten Kraftmaschinenverschlechterung aktiviert wird, kann z. B. verlangen, dass das ACV geöffnet wird. Genauer dargelegt, weil die ACV-Position größtenteils auf der Rückkopplung von einem oder mehreren Sensoren (z. B. dem Kraftmaschinen-Drehzahlsensor, dem MAP, der IAT) basiert, kann die Verschlechterung eines oder mehrerer dieser Sensoren zu einer Vergrößerung der Öffnung des ACV führen. Weiter genauer dargelegt, das ACV kann in Reaktion auf die Verschlechterung eines oder mehrerer Sensoren, die Eingaben in den ACV-Steueralgorithmus bereitstellen, nicht an einer völlig geschlossenen Position aufrechterhalten werden. In einem Beispiel kann das ACV zu einer Position auf halbem Wege zwischen völlig offen und völlig geschlossen eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann das ACV zu einer größtenteils offenen Position eingestellt werden.
Falls bei 1058 bestimmt wird, dass das ACV geöffnet werden soll, geht die Routine 1000 zu 1062 weiter, um zu bestimmen, dass das ACV geöffnet werden kann. Die Öffnung des ACV als solche kann vergrößert werden. Falls nicht, geht die Routine 1000 zu 1060 weiter, um das ACV an einer geschlossenen Position aufrechtzuerhalten. Alternativ kann sie bei 1060 bestimmen, dass die Kraftmaschinenbedingungen die Öffnung des ACV nicht verlangen.
Es wird erkannt, dass die Beispiele der offen blockierten Einlassdrosselklappe und der Verschlechterung des TPS in der Routine 1000 als Beispiele des zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands enthalten sind, der zu einem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb führen kann, der eine Abnahme der Krümmerunterdruckpegel verursachen kann. Es kann anderen ähnlichen Verschlechterungszuständen begegnet werden, die unter dem zweiten Typ des Verschlechterungszustands enthalten sein können, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Folglich kann ein beispielhaftes Verfahren für eine Kraftmaschine das Öffnen eines Aspirator-Absperrventils in Reaktion auf das Diagnostizieren eines Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands umfassen, wobei der Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand eine Abnahme des Einlasskrümmer-Unterdruckpegels unter einen Schwellenunterdruckpegel enthält. Das beispielhafte Verfahren kann ferner das Einstellen eines Betriebsparameters der Kraftmaschine in Reaktion auf das Diagnostizieren des Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands umfassen. Wie in der Routine 1000 beschrieben ist, kann entweder die Kraftstoffeinspritzung oder die Funkenzeitsteuerung in Reaktion auf die Diagnose der zweiten Kraftmaschinenverschlechterung eingestellt werden. Ein Beispiel des Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands kann eine Einlassdrosselklappe enthalten, die an einer größtenteils offenen Position blockiert ist. Ein weiteres Beispiel des Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands kann eine Verschlechterung eines Einlassdrosselklappen-Positionssensors enthalten.
Es wird angegeben, dass die oben zitierten beispielhaften Verschlechterungen und der zugeordnete modifizierte Kraftmaschinenbetrieb für eine saugende Kraftmaschine, wie z. B. die Kraftmaschine 10 nach 1A, sein können. Während die beispielhafte Routine 1000 zwei Typen der Kraftmaschinenverschlechterung (einen ersten Typ und einen zweiten Typ) demonstriert, kann es zusätzliche Typen geben, die andere Änderungen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine enthalten können.
Folglich kann ein weiteres beispielhaftes Verfahren für eine Kraftmaschine das Schließen eines Aspirator-Steuerventils (ACV) in Reaktion auf das Diagnostizieren eines ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands und das Öffnen des ACV in Reaktion auf das Diagnostizieren eines zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands umfassen, wobei der zweite Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand vom ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand verschieden ist. Der erste Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand kann eine Zunahme des Einlasskrümmer-Unterdruckpegels über einen ersten Schwellenpegel enthalten. Ein Beispiel des ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands kann die Verschlechterung eines Luftmassendurchflusssensors (MAF-Sensors) sein. Das Verfahren kann ferner das Unterbrechen der Strömung der Abgasrückführung (AGR) in Reaktion auf die Verschlechterung des MAF-Sensors umfassen. Ein weiteres Beispiel des ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands kann eine Verschlechterung eines Systems mit variabler Ventilzeitsteuerung enthalten. Ferner kann der zweite Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand eine Abnahme des Einlasskrümmer-Unterdruckpegels unter einen zweiten Schwellenpegel enthalten. Ein Beispiel des zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands kann eine Einlassdrosselklappe enthalten, die an einer größtenteils offenen Position blockiert ist. Das Verfahren kann ferner das Einstellen der Kraftstoffeinspritzung und/oder der Funkenzeitsteuerung in Reaktion auf die Einlassdrosselklappe, die an der größtenteils offenen Position blockiert ist, umfassen. Ein weiteres Beispiel des zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands kann die Verschlechterung eines Einlassdrosselklappen-Positionssensors enthalten. Ein noch weiteres Beispiel des zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands kann die Verschlechterung eines oder mehrerer Sensoren enthalten, die einem Steueralgorithmus für das ACV eine Eingabe bereitstellen. Beispielhafte Sensoren können hier einen Kraftmaschinen-Drehzahlsensor und/oder einen MAP-Sensor enthalten. Das ACV kann an einen Umgehungskanal über eine Einlassdrosselklappe gekoppelt sein, wobei der Umgehungskanal einen Aspirator enthält. In einem Beispiel kann das ACV ein kontinuierlich variables Ventil sein. In einem weiteren Beispiel kann das ACV ein binäres Ventil sein.
Nun wird bezüglich 11 eine beispielhafte Einstellung des ASOV gezeigt. In dem Beispiel nach 11 basiert die Einstellung des ASOV auf der Kraftmaschinendrehzahl und der Temperatur des ASOV. Das Kennfeld 1100 stellt den Zustand eines ASOV in der graphischen Darstellung 1102, eine Temperatur des ASOV in der graphischen Darstellung 1104 und eine Kraftmaschinendrehzahl in der graphischen Darstellung 1106 dar. Die Zeit ist auf der x-Achse graphisch dargestellt, wobei die Zeit von links nach rechts entlang der x-Achse zunimmt. Das ASOV ist als ein binäres Ventil gezeigt, das entweder zu einer völlig offenen Position oder zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden kann. Das ASOV kann ein elektrisch betätigtes Solenoidventil sein. In anderen Ausführungsformen kann das ASOV ein kontinuierlich variables Ventil sein, das Positionen zwischen völlig offen und völlig geschlossen annehmen kann. Ferner repräsentiert die Linie 1103 einen Temperaturschwellenwert (wie z. B. den Thresh_T nach 7). Außerdem repräsentiert die Linie 1107 eine erste, niedrigere Drehzahl (wie z. B. die Sp_1 nach den 5 und 6), während die Linie 1105 eine zweite, höhere Drehzahl, wie z. B. die Sp_2 nach den 5 und 6, repräsentiert. Wie früher erwähnt worden ist, kann die erste, niedrigere Drehzahl (Sp_1) auf einer Durchzugsgrenze des Getriebes basieren, während die zweite, höhere Drehzahl (Sp_2) auf einer Drehzahl im roten Bereich für die gegebene Kraftmaschine basieren kann. Das ASOV als solches kann entweder in eine saugende Kraftmaschine oder in eine Aufladungs-Kraftmaschine innerhalb entweder eines Hybridfahrzeugs oder eines Nicht-Hybridfahrzeugs gekoppelt sein.
Zwischen t0 und t1 kann sich die Kraftmaschine im Leerlauf befinden, wie durch die graphische Darstellung der Kraftmaschinendrehzahl bei der Leerlaufdrehzahl gezeigt ist. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine kalt gestartet worden sein. Das ASOV kann während der Leerlaufbedingungen geschlossen sein (die graphische Darstellung 1102), insbesondere beim kalten Anlassen, um die Berechnungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu stabilisieren. Weil das ASOV elektrisch betätigt ist, kann das Aufrechterhalten des ASOV an der geschlossenen Position den gezogenen Strom von der Batterie verringern, wenn die Batteriespannung wie bei einem Kaltstart niedriger sein kann. Wie früher erwähnt worden ist, kann die vorgegebene Position des ASOV eine geschlossene Position sein, wobei kein Strom zum ASOV fließen kann. Entsprechend ist die Temperatur des ASOV zwischen t0 und t1 niedriger.
Zu t1 kann die Kraftmaschinendrehzahl scharf zunehmen, da das Fahrzeug beschleunigt wird. Weil sich die Kraftmaschinendrehzahl nun über der ersten, niedrigeren Drehzahl (die Linie 1107) befindet, während sie unter der zweiten, höheren Drehzahl (die Linie 1105) bleibt, kann das ASOV zu t1 geöffnet werden. Da das ASOV nun durch einen Stromfluss zu der offenen Position betätigt ist, kann seine Temperatur allmählich ansteigen, wie durch die graphische Darstellung 1104 gezeigt ist. Zu t2 kann die ASOV-Temperatur den Temperaturschwellenwert (die Linie 1103) erreichen. In Reaktion auf die Temperatur des ASOV, die den Temperaturschwellenwert erreicht, kann das ASOV zu t2 durch das Beenden des Stromflusses zu dem ASOV geschlossen werden. Das ASOV kann zu t2 geschlossen werden, selbst wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Sollbereichs, z. B. zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl und der zweiten, höheren Drehzahl, befindet. Folglich kann die auf der Kraftmaschinendrehzahl basierende Position des ASOV durch die Temperatur des ASOV, die über den Temperaturschwellenwert zunimmt, außer Kraft gesetzt werden. Ein Ruhezeitraum als solcher kann zu t2 für das ASOV ermöglicht werden, damit es abkühlt. Entsprechend kann die ASOV-Temperatur nach t2 abnehmen.
Zu t3 nimmt die Kraftmaschinendrehzahl außerdem unter die erste, niedrigere Drehzahl (die Linie 1107) ab, möglicherweise wenn das Fahrzeug verlangsamt. Ferner kann die Kraftmaschine zwischen t3 und t4 bei der Leerlaufdrehzahl rotieren. In Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die niedriger als der erste, niedrigere Drehzahlschwellenwert ist, wird das ASOV zwischen t3 und t4 geschlossen aufrechterhalten. Zu t4 steigt die Kraftmaschinendrehzahl scharf an, wobei sie augenblicklich die zweite, höhere Drehzahl erreicht, wie bei 1111 gezeigt ist. Deshalb kann das ASOV nicht geöffnet werden, bis sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl und der zweiten, höheren Drehzahl, wie z. B. zu t5, stabilisiert. Es wird angegeben, dass zu t5 die Temperatur des ASOV außerdem niedriger als der Temperaturschwellenwert ist, was den Stromfluss zu dem ASOV zum Öffnen des ASOV ermöglicht. Das ASOV kann nach t5 offen aufrechterhalten werden, weil die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl und der zweiten, höheren Drehzahl bleibt und die Temperatur des ASOV außerdem unter dem Temperaturschwellenwert bleibt.
In dieser Weise kann ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern eines Aspirator-Steuerventils (ACV) das Einstellen einer Öffnung des ACV basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl und das Übergehen des Einstellens in Reaktion auf eine Änderung der Kraftmaschinenbedingungen enthalten. Das Einstellen kann z. B. das Vergrößern der Öffnung des ACV in Reaktion auf eine Kraftmaschinendrehzahl, die höher als eine erste Drehzahl (Sp_1) und niedriger als eine zweite Drehzahl (Sp_2) ist, enthalten. In einem Beispiel kann die Änderung der Kraftmaschinenbedingungen eine Änderung der Kraftmaschinendrehzahl enthalten, wobei das Übergehen das Schließen des ACV in Reaktion auf die Änderung der Kraftmaschinendrehzahl (wie z. B. zu t3 des Kennfeldes 1100) enthält. Die Änderung der Kraftmaschinendrehzahl kann entweder die Kraftmaschinendrehzahl, die unter die erste Drehzahl abnimmt, oder die Kraftmaschinendrehzahl, die über die zweite Drehzahl zunimmt, enthalten. In einem weiteren Beispiel kann die Änderung der Kraftmaschinenbedingungen enthalten, dass die Temperatur des ASOV einen Temperaturschwellenwert übersteigt, wobei das Übergehen das Schließen des ASOV enthält. Spezifisch kann die ASOV-Position in Reaktion auf die Temperatur des ACV, die den Temperaturschwellenwert übersteigt, (von entweder einer größtenteils offenen oder einer völlig offenen Position) zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden.
In 12 ist eine beispielhafte ACV-Einstellung basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl und den Änderungen des Krümmerdrucks gezeigt. Das Kennfeld 1200 stellt den Zustand eines ACV in der graphischen Darstellung 1202, den Krümmerdruck (MAP) in der graphischen Darstellung 1204, den Drosselklappeneinlassdruck (TIP) in der graphischen Darstellung 1206 (die kurzen Striche) und die Kraftmaschinendrehzahl in der graphischen Darstellung 1208 dar. Die Zeit ist auf der x-Achse graphisch dargestellt, wobei die Zeit von links nach rechts entlang der x-Achse zunimmt. Das gezeigte beispielhafte ACV ist ein binäres Ventil, das zu entweder einer völlig offenen Position oder zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden kann. In anderen Ausführungsformen kann das ACV ein kontinuierlich variables Ventil sein, das Positionen zwischen völlig offen und völlig geschlossen annehmen kann. Ferner repräsentiert die Linie 1205 den Atmosphärendruck (BP), repräsentiert die Linie 1209 eine erste, niedrigere Drehzahl (wie z. B. die Sp_1 nach den 5 und 6) und repräsentiert die Linie 1207 eine zweite, höhere Drehzahl, wie z. B. die Sp_2 nach den 5 und 6. Wie früher erwähnt worden ist, kann die erste, niedrigere Drehzahl (Sp_1) auf einer Durchzugsgrenze des Getriebes basieren, während die zweite, höhere Drehzahl (Sp_2) auf einer Drehzahl im roten Bereich für die gegebene Kraftmaschine basieren kann. Das beispielhafte ACV als solches kann in eine Aufladungs-Kraftmaschine innerhalb entweder eines Hybridfahrzeugs oder eines Nicht-Hybridfahrzeugs gekoppelt sein.
Zwischen t0 und t1 kann sich die Kraftmaschine im Leerlauf befinden, wie durch die graphische Darstellung 1208 gezeigt ist. Das ACV kann während der Leerlaufbedingungen geschlossen sein (die graphische Darstellung 1202), um eine Soll-Luftströmung aufrechtzuerhalten, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und die Emissionen zu stabilisieren. Weil sich die Kraftmaschine im Leerlauf befindet, kann die Einlassdrosselklappe geschlossen sein, was zu den Bedingungen eines niedrigeren Krümmerdrucks führt (die graphische Darstellung 1204). Ferner kann sich der TIP auf dem oder nah beim Atmosphärendruck befinden (wie durch die graphische Darstellung 1206 und die Linie 1205 gezeigt ist), weil die Kraftmaschine nicht aufgeladen sein kann, wenn sie sich im Leerlauf befindet. Folglich ist zwischen t0 und t1 der TIP (die graphische Darstellung 1206) höher als der MAP (die graphische Darstellung 1204).
Zu t1 kann die Kraftmaschinendrehzahl steil ansteigen, was zu einer Zunahme des Kraftmaschinendrehmoments führt, das für den Fahrzeugantrieb verwendet werden kann. Das Fahrzeug kann z. B. beschleunigen, um sich in den Verkehr auf einer Schnellstraße einzufädeln. Die Kraftmaschine als solche kann nun aufgeladen sein, was zu einer Zunahme sowohl des TIP als auch des MAP führt. Ferner können nun sowohl der TIP als auch der MAP höher als der Atmosphärendruck sein. In dem gezeigten Beispiel kann die Einlassdrosselklappe größtenteils offen sein, was es ermöglicht, dass der MAP im Wesentlichen ähnlich zum TIP ist. Noch weiter kann das ACV zu t1 geöffnet werden, da die Kraftmaschinendrehzahl höher als die erste, niedrigere Drehzahl (die Linie 1209) und niedriger als die zweite, höhere Drehzahl (die Linie 1207) ist. Weil der Einlasskrümmer-Unterdruckpegel aufgrund des aufgeladenen Kraftmaschinenbetriebs niedriger sein kann, kann das Öffnen des ACV die Unterdruckerzeugung ermöglichen. Die Kraftmaschinendrehzahl bleibt zwischen t1 und t2 zwischen der ersten niedrigeren Drehzahl und der zweiten höheren Drehzahl, so dass das ACV während derselben Dauer offen aufrechterhalten werden kann.
Entsprechend kann bei offengehaltenem ACV die Antriebströmung von einem Ort stromabwärts des Kompressors (und stromaufwärts der Einlassdrosselklappe) durch den Aspirator geleitet werden. Ferner kann der am Hals des Aspirators erzeugte Unterdruck in den Bremsdruckspeicher und den Unterdruckbehälter gezogen werden.
Zwischen t1 und t2 können sich die aufgeladenen Bedingungen stabilisieren und kann der MAP etwa der gleiche wie der TIP sein oder niedriger als der TIP sein. Zu t2 können die aufgeladenen Bedingungen verringert werden, da die Kraftmaschinendrehzahl etwas abnimmt, wobei aber die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl (die Linie 1209) und der zweiten, höheren Drehzahl (die Linie 1207) bleibt. Da die Kraftmaschine die aufgeladenen Bedingungen verlässt, kann der TIP schneller abnehmen und kann zu t2 im Wesentlichen zum BP äquivalent sein. Der MAP kann jedoch mit einer langsameren Rate als der TIP abnehmen. Folglich kann der MAP zwischen t2 und t3 höher als der TIP sein. Ferner kann eine Wahrscheinlichkeit der Rückführung grauer Luft und der Bildung von Resten in kühleren Bereichen des Einlasses zunehmen, wenn der MAP höher als der TIP (und der BP, wie gezeigt ist) ist. Entsprechend wird das ACV zu t2 geschlossen, bis der MAP zu t3 unter die TIP-Anstiege abnimmt. Das ACV kann zu t3 geöffnet werden, da der TIP höher als der MAP ist. Das ACV kann für die Unterdruckerzeugung solange offen aufrechterhalten werden, wie sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl und der zweiten, höheren Drehzahl befindet. Falls der MAP höher als der TIP ist, wird die Position des ACV außer Kraft gesetzt und wird das ACV von einer offenen (z. B. der völlig offenen) Position zu der geschlossenen (z. B. völlig geschlossenen) Position eingestellt.
Das Kennfeld 1300 nach 13 stellt eine beispielhafte ACV-Einstellung basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl und der Detektion von Kraftmaschinen-Verschlechterungszuständen dar. Die Identifikation einer Kraftmaschinenverschlechterung als solche kann zu einem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb mit verschiedenen Kraftmaschinenparametern führen. Der modifizierte Kraftmaschinenbetrieb kann als ein Managementmodus bezeichnet werden. Entsprechend kann das ACV in Reaktion auf die auf dem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb basierenden Kraftmaschinenbedingungen eingestellt werden. Das Kennfeld 1300 stellt den Zustand des ACV in der graphischen Darstellung 1302, den Typ des Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands in der graphischen Darstellung 1304, die Krümmerunterdruckpegel in der graphischen Darstellung 1306, die Position des AGR-Ventils in der graphischen Darstellung 1308, die Position der Einlassdrosselklappe in der graphischen Darstellung 1310 und die Kraftmaschinendrehzahl in der graphischen Darstellung 1312 dar. Die Zeit ist auf der x-Achse graphisch dargestellt, wobei die Zeit von links nach rechts entlang der x-Achse zunimmt. Das beispielhafte ACV kann ein kontinuierlich variables Ventil sein, das Positionen zwischen völlig offen und völlig geschlossen annehmen kann. Alternativ kann das beispielhafte ACV ein binäres Ventil sein, das entweder zu einer völlig offenen Position oder zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden kann. Ferner repräsentiert die Linie 1305 einen ersten Schwellenwert für den Einlasskrümmer-Unterdruckpegel (z. B. den ersten Schwellenwert T_V nach 10), repräsentiert die Linie 1307 einen zweiten Schwellenwert für den Einlasskrümmer-Unterdruckpegel (z. B. den zweiten Schwellenwert T_L nach 10), repräsentiert die Linie 1313 eine erste, niedrigere Kraftmaschinendrehzahl (wie z. B. die Sp_1 nach den 5 und 6) und repräsentiert die Linie 1311 eine zweite, höhere Kraftmaschinendrehzahl, wie z. B. die Sp_2 nach den 5 und 6. Wie früher erwähnt worden ist, kann die erste, niedrigere Kraftmaschinendrehzahl (Sp_1) auf einer Durchzugsgrenze des Getriebes basieren, während die zweite, höhere Kraftmaschinendrehzahl (Sp_2) auf einer Drehzahl im roten Bereich für die gegebene Kraftmaschine basieren kann. Das beispielhafte ACV als solches kann in eine saugende Kraftmaschine innerhalb entweder eines Hybridfahrzeugs oder eines Nicht-Hybridfahrzeugs gekoppelt sein.
Zwischen t0 und t1 kann sich die Kraftmaschinendrehzahl im Leerlauf befinden, wobei sich die Einlassdrosselklappe an einer weiter geschlossenen (z. B. völlig geschlossenen) Position befindet. Entsprechend können die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel beträchtlich höher (oder tiefer) sein. Das AGR-Ventil kann während der Leerlaufbedingungen geschlossen sein. Das ACV kann außerdem geschlossen sein, weil sich die Kraftmaschine im Leerlauf befindet (um die Fehler des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu verringern) und ausreichender Einlasskrümmerunterdruck verfügbar ist. Ferner ist zwischen t0 und t1 eine Kraftmaschinenverschlechterung nicht detektiert worden.
Zu t1 nimmt die Kraftmaschinendrehzahl in Reaktion auf die Drehmomentanforderung für den Fahrzeugantrieb aus der Ruhe schnell zu. Die Einlassdrosselklappe kann sich an der weit offenen Position (oder einer weiter offenen Position, wie durch die graphische Darstellung 1310 gezeigt ist) befinden, um eine beträchtliche Luftströmung bereitzustellen. Das AGR-Ventil kann während der Bedingungen einer weit offenen Drosselklappe geschlossen sein (die graphische Darstellung 1308). Das ACV kann jedoch zu t2 geöffnet werden, weil sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl und der zweiten, höheren Drehzahl befindet. Außerdem kann eine schnelle Abnahme der Krümmerunterdruckpegel während der Bedingungen einer weit offenen Drosselklappe beobachtet werden.
Zwischen t1 und t2 kann die Einlassdrosselklappe zu einer Position zwischen weiter offen und weiter geschlossen (z. B. auf halbem Wege zwischen völlig offen und völlig geschlossen) eingestellt werden, können sich die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel stabilisieren und kann die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der ersten niedrigeren Drehzahl (die Linie 1313) und der zweiten, höheren Drehzahl (die Linie 1311) einschwingen. Das ACV kann an seiner offenen Position gehalten werden, um Unterdruck zu erzeugen, da die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel niedriger sind. Da sich die Kraftmaschinendrehzahl stabilisiert, kann zwischen t1 und t2 das AGR-Ventil geöffnet sein, um eine Verringerung der NOx-Emissionen zu ermöglichen. Da das AGR-Ventil allmählich geöffnet wird, kann der Einlasskrümmerunterdruck abnehmen, da der Krümmerunterdruck verwendet wird, um die AGR-Gase in den Einlass zu ziehen. Wie dargestellt ist, kann der Einlasskrümmerunterdruck zu t2 im Wesentlichen den zweiten Schwellenwert (die Linie 1307) erreichen.
Zu t2 kann der Controller einen ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand detektieren (die graphische Darstellung 1304). In einem Beispiel kann die Verschlechterung in einem MAF-Sensor detektiert werden. In einem weiteren Beispiel kann eine Verschlechterung in dem VVT-System identifiziert werden. Entsprechend kann die Einlassdrosselklappe allmählich zu einer weiter geschlossenen Position eingestellt werden, was die Luftströmung verringert. Es wird angegeben, dass die Einlassdrosselklappe nicht völlig geschlossen wird. Wie früher erwähnt worden ist, kann der Grad der Öffnung der Einlassdrosselklappe 40 % betragen. In einem weiteren Beispiel kann der Grad der Öffnung der Einlassdrosselklappe 30 % betragen. Die Kraftmaschinendrehzahl kann allmählich fallen, während sie weiterhin zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl und der zweiten, höheren Drehzahl bleibt. In Reaktion auf die Detektion der ersten Kraftmaschinenverschlechterung kann das AGR-Ventil zu t2 außerdem geschlossen werden (die graphische Darstellung 1308), um eine übermäßige Luftströmung in den Einlass zu verringern. In Reaktion auf die Einstellung der Einlassdrosselklappe zu weiter geschlossen und das Schließen des AGR-Ventils steigen die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel allmählich an, so dass zu t3 der Einlasskrümmerunterdruck höher als der erste Schwellenwert (die Linie 1305) sein kann. Weil es ausreichend Unterdruck im Einlasskrümmer gibt und eine übermäßige Luftströmung nicht erwünscht sein kann, kann das ACV zu t3 geschlossen werden, wobei es danach geschlossen bleiben kann.
Zwischen t4 und t5 kann ein Zeitraum vergehen, in dem der erste Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand beseitigt und behoben werden kann. Die verschlechterten Sensoren oder die verschlechterten Systeme können z. B. repariert werden. Folglich kann zu t5 ein eigener Fahrzyklus folgen, wobei die Kraftmaschine robust ist. Zwischen t5 und t6 ist die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die erste, niedrigere Drehzahl (die Linie 1313) und befindet sich die Einlassdrosselklappe an der weiter geschlossenen Position. Entsprechend ist der Einlasskrümmer-Unterdruckpegel höher (z. B. tiefer), wobei das ACV geschlossen ist, weil die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die erste, niedrigere Drehzahl ist. Das AGR-Ventil ist geschlossen, wobei keine Verschlechterung detektiert wird.
Zu t6 steigt die Kraftmaschinendrehzahl allmählich an, wobei sie sich zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl und der zweiten, höheren Drehzahl stabilisiert, wenn die Einlassdrosselklappe zu einer Position zwischen größtenteils offen und größtenteils geschlossen geöffnet wird. Wie gezeigt ist, kann die Öffnung der Einlassdrosselklappe zu t5 von der weiter geschlossenen Position zu maßvoll offen vergrößert werden. Gleichzeitig können zwischen t6 und t7 aufgrund der vergrößerten Öffnung der Einlassdrosselklappe die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel abnehmen, wobei das ACV für die Unterdruckerzeugung geöffnet werden kann. Wie in dem Beispiel dargestellt ist, kann das ACV teilweise geöffnet sein, so dass sich das ACV an einer Position zwischen völlig offen und völlig geschlossen befinden kann. Dies kann mit einem kontinuierlich variablen ACV möglich sein. Alternativ kann das ACV zu der völlig offenen Position eingestellt werden, falls es ein binäres Ventil ist, wie durch die gestrichelte Linie 1303 gezeigt ist. Die Öffnung des ACV zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl und der zweiten, höheren Drehzahl stellt als solche sicher, dass die überschüssige Luftströmung die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht ungünstig beeinflusst. Nach t6 kann das AGR-Ventil allmählich geöffnet werden.
Zu t7 kann der Controller einen zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand (die graphische Darstellung 1304) detektieren und signalisieren. In dem dargestellten Beispiel kann der zweite Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand enthalten, dass die Einlassdrosselklappe offen blockiert ist (die graphische Darstellung 1310). In einem weiteren Beispiel kann der zweite Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand die Detektion eines verschlechterten Drosselklappen-Positionssensors, wie z. B. des Sensors 58 in den 1A und 1B, enthalten.
In Reaktion auf das Signalisieren des zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands zu t7 kann ein modifizierter Kraftmaschinenbetrieb eingeleitet werden, wobei die Kraftmaschinenparameter eingestellt werden können, um einen zuverlässigen Kraftmaschinenbetrieb bereitzustellen. Weil die Einlassdrosselklappe z. B. in einer größtenteils offenen Position blockiert ist, die es ermöglicht, dass ein größerer Anteil von Luft in die Kraftmaschine strömt, kann die Drehmomenterzeugung durch das Einstellen der Funkenzeitsteuerung und/oder der Kraftstoffeinspritzung (z. B. der Einspritzzeitsteuerung, der Impulsbreite usw.) gesteuert werden. Ferner kann in Reaktion auf die Signalisierung des zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands das AGR-Ventil zu t7 geschlossen werden. Bei dem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb und der eingestellten Funkenzeitsteuerung und/oder Kraftstoffeinspritzung kann die Kraftmaschinendrehzahl nach t7 abnehmen. Die Kraftmaschinendrehzahl kann jedoch höher als die erste, niedrigere Drehzahl bleiben. Ferner können bei der größtenteils offenen Einlassdrosselklappe die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel unter den zweiten Schwellenwert (die Linie 1307) abnehmen. In Reaktion auf die Einlasskrümmer-Unterdruckpegel, die zu t7 unter den zweiten Schwellenwert abnehmen, kann das ACV für die Unterdruckerzeugung geöffnet (oder offen aufrechterhalten) werden. Wie in dem Kennfeld 1300 gezeigt ist, kann das ACV zu t7 zu der völlig offenen Position geöffnet werden. Dies kann in einem ACV stattfinden, das kontinuierlich variabel ist.
In dieser Weise kann ein beispielhaftes Verfahren für eine Kraftmaschine das Bestimmen einer ersten Position eines Aspirator-Absperrventils (ASOV) in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl und das Einstellen der ersten Position des ASOV basierend auf der Detektion eines Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands umfassen. Die erste Position des ASOV kann in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die höher als eine erste Drehzahl (die Linie 1313 des Kennfeldes 1300) und niedriger als eine zweite Drehzahl (die Linie 1311 des Kennfeldes 1300) ist, eine größtenteils offene Position enthalten, wobei das Einstellen der ersten Position das Einstellen des ASOV zu einer größtenteils geschlossenen Position enthält, wenn ein erster Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand detektiert wird (z. B. zu t3 im Kennfeld 1300). Der erste Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand kann eine Zunahme des Einlasskrümmerunterdrucks über einen ersten Schwellenpegel (z. B. die graphische Darstellung 1306 zu t3 im Kennfeld 1300) enthalten. In einem weiteren Beispiel kann die erste Position des ASOV eine teilweise offene Position wie zu t6 im Kennfeld 1300 (die graphische Darstellung 1302) enthalten, wobei das Einstellen das Einstellen des ASOV zu einer völlig offenen Position enthält, wenn ein zweiter Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand (wie zu t7 im Kennfeld 1300) detektiert wird. Ein Beispiel des zweiten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands kann eine Abnahme des Einlasskrümmerunterdrucks unter einen zweiten Schwellenpegel enthalten, wie z. B. aufgrund einer Drosselklappe, die in der größtenteils offenen Position blockiert ist.
14 repräsentiert ein Kennfeld 1400, das die beispielhafte Einstellung eines Aspirator-Steuerventils (ACV) in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl und den Sauerstoffgehalt in einer Abgasreinigungsvorrichtung veranschaulicht. Das ACV in dem dargestellten Beispiel kann an eine Kraftmaschine (z. B. eine saugende Kraftmaschine, eine Aufladungs-Kraftmaschine), die in einem Hybridelektrofahrzeug (HEV) enthalten ist, gekoppelt sein. Das Hybridelektrofahrzeug kann ein Reihen-Hybrid-, ein parallel Hybrid- oder ein Reihen-parallel-Hybridfahrzeug sein. Das Kennfeld 1400 stellt die Änderungen eines Sauerstoffgehalts eines Katalysators in der graphischen Darstellung 1402, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) in der graphischen Darstellung 1404, den Kraftmaschinenbetrieb in der graphischen Darstellung 1406, den Motor-/Generatorbetrieb in der graphischen Darstellung 1408, die Änderungen eines Ladezustands (SOC) der Batterie in der graphischen Darstellung 1410, den Zustand des ACV in der graphischen Darstellung 1412 und die Kraftmaschinendrehzahl in der graphischen Darstellung 1414 dar.
Die Zeit ist auf der x-Achse graphisch dargestellt, wobei die Zeit von der linken Seite der x-Achse zur rechten Seite der x-Achse zunimmt. Das gezeigte beispielhafte ACV ist ein binäres Ventil, das entweder zu einer völlig offenen Position oder zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden kann. In anderen Ausführungsformen kann das ACV ein kontinuierlich variables Ventil sein, das Positionen zwischen völlig offen und völlig geschlossen annehmen kann. Das Kennfeld 1400 enthält ferner die Linie 1401, die einen Schwellen-Sauerstoffgehalt im Katalysator (wie z. B. den Schwellenwert_1 nach 5) repräsentiert, die Linie 1403, die ein stöchiometrisches AFR repräsentiert, die Linie 1405, die einen ersten höheren SOC-Schwellenwert für den Batterie-SOC repräsentiert, und die Linie 1407, die einen zweiten niedrigeren SOC-Schwellenwert für den Batterie-SOC repräsentiert, die Linie 1411, die eine zweite, höhere Kraftmaschinendrehzahl (Sp_2) repräsentiert, die Linie 1413, die eine erste, niedrigere Kraftmaschinendrehzahl (Sp_1) repräsentiert, die Linie 1415, die die Leerlaufdrehzahl (z. B. 900 min^–1) repräsentiert, die Linie 1417, die eine dritte Kraftmaschinendrehzahl (Sp_3) repräsentiert und die Linie 1419, die eine vierte Kraftmaschinendrehzahl (Sp_4) angibt. Wie früher bezüglich 5 beschrieben worden ist, kann die dritte Kraftmaschinendrehzahl eine Drehzahl sein, die niedriger als die Leerlaufdrehzahl für die gegebene Kraftmaschine ist. Die vierte Kraftmaschinendrehzahl kann eine Kraftmaschinendrehzahl sein, die nominell höher als die bei einem Stilllegen der Kraftmaschine ist. Als ein Beispiel kann die Kraftmaschinendrehzahl beim Stilllegen der Kraftmaschine 50 min^–1 betragen. Hier kann eine beispielhafte vierte Kraftmaschinendrehzahl 100 min^–1 betragen.
Zwischen t0 und t1 kann das Hybridfahrzeugsystem in einem Modus mit ausgeschalteter Kraftmaschine arbeiten (die graphische Darstellung 1406), wobei das Hybridfahrzeug unter Verwendung des Motordrehmoments (die graphische Darstellung 1408) angetrieben wird. Weil die Kraftmaschine stillgelegt ist und sich in Ruhe befindet, gibt es keine Änderung des Sauerstoffgehalts des Katalysators (die graphische Darstellung 1402), wird das ACV geschlossen aufrechterhalten und ist das AFR nicht graphisch dargestellt. Weil ferner der Motor die Fahrzeugbewegung antreibt, kann sich der Batterie-SOC zwischen t0 und t1 allmählich verringern.
Zu t1 kann die Kraftmaschine "EIN" befohlen werden. Die Kraftmaschine kann z. B. aktiviert werden, wenn eine Drehmomentanforderung der Bedienungsperson zunimmt. Der Motor kann zu t1 "AUS"-geschaltet werden (falls das Motordrehmoment nicht erforderlich ist), wie gezeigt ist. In einem weiteren Beispiel kann der Motor weiterhin (z. B. bei einer verringerten Drehzahl) betrieben werden, um eine verringerte Motordrehmomentanforderung bereitzustellen. Da der Motor deaktiviert ist, ändert sich der Batterie-SOC zwischen t1 und t3 nicht, woraufhin der Motor reaktiviert werden kann. Ferner kann zu t1 die Kraftmaschine mit einem AFR, das fetter als das stöchiometrische AFR ist, (das AFR_1 der graphischen Darstellung 1404) für eine verbesserte Verbrennung und eine verbesserte Katalysatorleistung betrieben werden. In Reaktion auf die Kraftmaschine, die bei einem AFR, das fetter als das stöchiometrische AFR ist, verbrennt, verringert sich der Sauerstoffgehalt des Katalysators. Noch weiter kann die Kraftmaschinendrehzahl von Ruhe durch die Leerlaufdrehzahl in den Bereich zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl (Sp_1), die durch die Linie 1413 repräsentiert ist, und der zweiten, höheren Drehzahl (Sp_2), die durch die Linie 1411 angegeben ist, übergehen. Wie gezeigt ist, erreicht die Kraftmaschinendrehzahl zu t2 eine Drehzahl zwischen der Linie 1411 und der Linie 1413, woraufhin das ACV von seiner vorher geschlossenen Position geöffnet wird. Das ACV kann während der Dauer, während der die Kraftmaschinendrehzahl zwischen dem Sollbereich (z. B. zwischen der Sp_1 und der Sp_2) bleibt, offen aufrechterhalten werden. Wie früher bezüglich des Kennfeldes 1100 erklärt worden ist, kann eine Zunahme der Temperatur des ACV ungeachtet der Kraftmaschinendrehzahl (z. B. nicht basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl) zum Schließen des ACV führen, obwohl dieses Szenario in dem beispielhaften Betrieb des Kennfeldes 1400 nicht gezeigt ist.
Zu t3 kann ein Stilllegen der Kraftmaschine befohlen werden, wobei die Kraftmaschine deaktiviert werden kann, während gleichzeitig der Motor aktiviert wird. Entsprechend kann sich der Batterie-SOC nach t3 verringern. Da die Kraftmaschine verlangsamt und die Kraftmaschinendrehzahl zu t4 unter die erste, niedrigere Drehzahl (Sp_1) fällt, kann das ACV geschlossen werden. Das ACV kann geschlossen bleiben, wenn die Kraftmaschinendrehzahl von der ersten, niedrigeren Drehzahl an der Leerlaufdrehzahl vorbei übergeht. Es wird angegeben, dass sich der Sauerstoffgehalt im Katalysator ausreichend unter dem Schwellenwert des Sauerstoffgehalts (die Linie 1401) befindet, wenn die Kraftmaschine zu t3 ausgeschaltet wird. Wenn die Kraftmaschinendrehzahl zu t5 die dritte Drehzahl (Sp_3, die durch die Linie 1417 angegeben ist) erreicht und abnimmt, kann das ACV zu t5 für die zusätzliche Unterdruckerzeugung offen betätigt werden. Die Einlassdrosselklappe als solche kann geschlossen werden, sobald das Stilllegen der Kraftmaschine befohlen ist. Indem eine kleinere Luftströmung durch den Aspirator ermöglicht wird, kann Unterdruck erzeugt werden, bevor die Kraftmaschine die Ruhe erreicht, während nominell Luft in den Katalysator gepumpt wird. Weil der Sauerstoffgehalt im Katalysator niedriger als der Schwellenwert des Sauerstoffgehalts ist, kann der Katalysator imstande sein, zusätzlichen Sauerstoff von der überschüssigen Luftströmung durch den Aspirator zu lagern. Deshalb kann zu t5 das ACV geöffnet werden. In Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die zu t6 unter die vierte Drehzahl fällt, kann das ACV geschlossen werden. Es wird beobachtet, dass zwischen t5 und t6 der Sauerstoffgehalt in dem Katalysator aufgrund der überschüssigen Luft, die in den Katalysator strömt, wenn das ACV offen ist, zunimmt. Es wird angegeben, dass die vierte Drehzahl gerade höher als eine Kraftmaschine in Ruhe ist.
Die Kraftmaschine kann sich zwischen t6 und t7 in Ruhe befinden, während das Fahrzeug hauptsächlich durch den Motor angetrieben wird. Der Batterie-SOC nimmt von t3 allmählich ab, da der Motor völlig für die Fahrzeugbewegung verantwortlich ist, wobei zu t7 der Batterie-SOC den zweiten niedrigeren SOC-Schwellenwert (die Linie 1407) erreicht, woraufhin die Kraftmaschine für die Batterieregenerierung aktiviert werden kann. Zu t7 wird die Kraftmaschine "EIN" befohlen, wobei die Kraftmaschinendrehzahl von Ruhe zum Leerlauf ansteigt und im Leerlauf (z. B. 900 min^–1) bleibt, wenn die Batterie geladen wird. Weil die Kraftmaschinendrehzahl den Sollbereich zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl (die Linie 1413) und der zweiten, höheren Drehzahl (die Linie 1411) nicht erreicht, wird das ACV zwischen t7 und t9 geschlossen aufrechterhalten. Hier kann die Kraftmaschine das Fahrzeug nicht antreiben, wobei sie hauptsächlich für die Batteriegenerierung verwendet werden kann. Entsprechend steigt der Batterie-SOC zwischen t7 und t8.
Es wird außerdem angegeben, dass das anfängliche AFR (AFR_2), wenn die Kraftmaschine zu t7 "EIN" befohlen wird, fetter als das anfängliche AFR (AFR_1) ist, wenn die Kraftmaschine zu t1 "EIN" befohlen wird. Das AFR zu t7 kann fetter als das zu t1 sein, weil es überschüssigen Sauerstoff geben kann, der während der Stilllegungsphase der Kraftmaschine zwischen t5 und t6 im Katalysator gelagert worden ist. Wie im Kennfeld 1400 dargestellt ist, ist der Sauerstoffgehalt zu t1 niedriger als der Sauerstoffgehalt zu t7. Wie beobachtet wird, ist der Sauerstoffgehalt zu t6 aufgrund der vom Aspirator am Katalysator empfangenen überschüssigen Luftströmung höher als der zu t5 gelagerte Sauerstoffgehalt. Der gelagerte Sauerstoffgehalt zu t0 (und das resultierende AFR zu t1) können z. B. niedriger als der gelagerte Sauerstoffgehalt zu t6 (und das resultierende AFR zu t7) sein, weil das ACV nach dem vorhergehenden Stilllegen der Kraftmaschine nicht für die Unterdruckerzeugung geöffnet sein kann.
Zu t8 befindet sich der Batterie-SOC nah bei dem ersten höheren SOC-Schwellenwert (die Linie 1405), aber nicht auf dem ersten hören SOC-Schwellenwert, was einen Spielraum für das Nachladen der Batterie während der Bremsereignisse im elektrischen Modus (Modus bei ausgeschalteter Kraftmaschine) ermöglicht. In Reaktion auf den Batterie-SOC, der sich nah bei dem ersten höheren SOC-Schwellenwert befindet, kann zu t8 ein Stilllegungsbefehl zur Kraftmaschine übertragen werden. Die Kraftmaschine kann dann ohne Kraftstoffbeaufschlagung bis zur Ruhe rotieren. Wenn die Kraftmaschinendrehzahl von der Leerlaufdrehzahl bis zur dritten Drehzahl zu t9 fällt, kann das ACV offen betätigt werden. Es wird angegeben, dass sich der Sauerstoffgehalt im Katalysator zu t9 beträchtlich unter dem Schwellen-Sauerstoffgehalt befindet. Entsprechend wird das ACV zu t9 für die Unterdruckerzeugung geöffnet. Folglich kann die Position des ACV sowohl basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl, die sich zwischen der dritten Drehzahl und der vierten Drehzahl befindet, als auch basierend auf der Sauerstofflagerkapazität des Katalysators eingestellt werden. Das ACV bleibt während eines kurzen Zeitraums zwischen t9 und t10 offen, wobei in Reaktion auf die in den Katalysator strömende Luft der Sauerstoffgehalt im Katalysator zwischen t9 und t10 zunimmt. Zu t10 verringert sich die Kraftmaschinendrehzahl unter die vierte Drehzahl, wobei sie zu t11 die Ruhe erreichen kann. In Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die zu t10 die vierte Drehzahl erreicht, wird das ACV zu t10 außerdem geschlossen.
Zwischen t11 und t12 kann eine Dauer des HEV-Betriebs einschließlich einer Dauer bei eingeschalteter Kraftmaschine vergehen. Die Dauer des HEV-Betriebs als solche mit dem Einschaltzustand der Kraftmaschine ist in 14 nicht gezeigt. Zu t12 kann die Kraftmaschine arbeiten und das Fahrzeug antreiben, während der Motor "AUS" ist. Weil sich die Kraftmaschinendrehzahl zu t12 zwischen der ersten, niedrigeren Drehzahl (die Linie 1413) und der zweiten, höheren Drehzahl (die Linie 1411) befindet, ist ferner das ACV offen. Noch weiter kann das AFR zwischen t12 und t13 nominell magerer als das stöchiometrische AFR sein, was zu einer allmählichen Zunahme des Sauerstoffgehalts des Katalysators führt.
Zu t13 kann ein Kraftmaschinen-Stilllegungsbefehl ausgegeben werden und kann die Kraftmaschine "AUS"-geschaltet werden, da der Motor für den Fahrzeugantrieb aktiviert wird. Das ACV kann bis t14 offen aufrechterhalten werden, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl unter die erste, niedrigere Drehzahl (die Linie 1413) verringert. Der Sauerstoffgehalt im Katalysator nimmt bis t14 aufgrund der über den Aspirator empfangenen Luftströmung weiterhin zu, da das ACV offen ist. Zu t14 kann das ACV geschlossen werden, weil die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die erste, niedrigere Drehzahl ist. Wenn die Kraftmaschinendrehzahl an der Leerlaufdrehzahl vorbei fällt und sich zu t15 unter die dritte Drehzahl (die Linie 1417) verringert, kann das ACV geschlossen bleiben, weil sich der Sauerstoffgehalt im Katalysator im Wesentlichen auf dem Schwellenwert des Sauerstoffgehalts (die Linie 1401) befindet. Folglich kann die ACV-Position in Reaktion auf den Sauerstoffgehalt des Katalysators eingestellt werden. Das ACV als solches kann nach einem Stilllegungsbefehl für die Kraftmaschine nicht geöffnet werden, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl zwischen der dritten Drehzahl und der vierten Drehzahl befindet, falls sich der Sauerstoffgehalt des Katalysators im Wesentlichen auf dem Schwellenwert des Sauerstoffgehalts befindet.
Eine (in 14 nicht gezeigte) Einlassdrosselklappe der Kraftmaschine kann in Reaktion auf den Kraftmaschinen-Stilllegungsbefehl zu t13 zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden. Es wird angegeben, dass das ACV zu t14 als sich schließend dargestellt ist, selbst wenn zu t13 der Kraftmaschinen-Stilllegungsbefehl ausgegeben wird. Der Zeitraum zwischen t13, zu dem das Stilllegen der Kraftmaschine befohlen wird, und t14, zu dem sich die Kraftmaschinendrehzahl unter die erste, niedrigere Kraftmaschinendrehzahl (die Linie 1413) verringert, kann jedoch kurz sein. Folglich kann das ACV zum im Wesentlichen gleichen Zeitpunkt, zu dem die Einlassdrosselklappe zu ihrer völlig geschlossenen Position bewegt wird, (von einer offenen) zu seiner völlig geschlossenen Position eingestellt werden, weil die Dauer zwischen t13 und t14 kurz sein kann.
Folglich kann ein beispielhaftes Verfahren für eine Kraftmaschine in einem Hybridfahrzeug während eines Einschaltzustands der Kraftmaschine für den Fahrzeugantrieb das Öffnen eines Aspirator-Absperrventils (ASOV) zwischen einer ersten Kraftmaschinendrehzahl (Sp_1) und einer zweiten Kraftmaschinendrehzahl (Sp_2), wobei die erste Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die zweite Kraftmaschinendrehzahl ist, und nach einem ersten Stilllegungsbefehl für die Kraftmaschine das Öffnen des ASOV zwischen einer dritten Kraftmaschinendrehzahl (Sp_3) und einer vierten Kraftmaschinendrehzahl (Sp_4), wobei die vierte Kraftmaschinendrehzahl nominell höher als ein Kraftmaschinenstopp ist, umfassen. Das Verfahren kann ferner während eines Einschaltzustands der Kraftmaschine für den Fahrzeugantrieb das Schließen des ASOV in Reaktion auf eine Temperatur des ASOV, die einen Temperaturschwellenwert übersteigt, umfassen. Das Verfahren kann außerdem nach dem ersten Stilllegungsbefehl für die Kraftmaschine das Öffnen des ASOV in Reaktion auf einen Sauerstoffgehalt eines Emissionskatalysators, der niedriger als ein Schwellenwert ist, umfassen. Das Verfahren kann ferner während eines Neustarts der Kraftmaschinen nach dem ersten Stilllegungsbefehl das Betreiben der Kraftmaschine mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das fetter als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, enthalten. Das Verfahren kann außerdem nach einem zweiten Stilllegungsbefehl für die Kraftmaschine das Schließen des ACV ungeachtet der Kraftmaschinendrehzahl umfassen. Hier kann das ACV nicht geöffnet werden, weil sich der Sauerstoffgehalt in dem Emissionskatalysator auf dem oder in der Nähe des Schwellenwerts des Sauerstoffgehalts befindet. Das ASOV kann synchron mit dem Schließen einer Einlassdrosselklappe der Kraftmaschine in dem Hybridfahrzeug geschlossen werden.
In dieser Weise kann ein Aspirator-Steuerventil (ACV) basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl geregelt werden. Durch das Modellieren des ACV basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl können der Betrieb des Aspirators und des ACV während der Fahrzeugemissionstests zuverlässig getestet werden. Die Verwendung der Kraftmaschinendrehzahl als solcher als den Parameter zum Entscheiden der ACV-Position kann einen vereinfachteren ACV-Steueralgorithmus ermöglichen. Ferner kann die basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl gewählte Position des ACV basierend auf einer Temperatur des ACV und einem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb in Reaktion auf die Diagnosen der Kraftmaschinenverschlechterung geändert werden. Durch das Schließen des ACV, wenn die Temperatur des ACV einen Temperaturschwellenwert übersteigt, kann die Verschlechterung des ACV verringert werden, während sein Betrieb verbessert wird. Durch das Einstellen der ACV-Position basierend auf dem modifizierten Kraftmaschinenbetrieb in Reaktion auf Kraftmaschinen-Verschlechterungszustände können Probleme, wie z. B. Luftströmungsfehler und niedriger Unterdruck, behandelt werden. Ferner kann ein ACV in einem Hybridfahrzeug außerdem basierend auf einer Kraftmaschinendrehzahl nach einem Stilllegen der Kraftmaschine und einem Sauerstoffgehalt in einem Emissionskatalysator geregelt werden. Entsprechend kann die Katalysatorleistung verbessert werden, während die Einhaltung der Emissionen sichergestellt wird und ausreichender Unterdruck bereitgestellt wird.
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 und können durch das Steuersystem einschließlich des Controllers in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und der anderen Kraftmaschinen-Hardware ausgeführt werden. 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, wobei die beschriebenen Handlungen durch das Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Komponenten der Kraftmaschinen-Hardware in Kombination mit dem elektronischen Controller enthält.
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 Schutzumfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6220271 [0004]

Claims

Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Vergrößern einer Öffnung eines Aspirator-Absperrventils (ASOV), um eine Antriebströmung durch einen Aspirator zu ermöglichen, in Reaktion auf eine Kraftmaschinendrehzahl zwischen einer ersten, niedrigeren Drehzahl und einer zweiten, höheren Drehzahl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste, niedrigere Drehzahl auf einer Durchzugsgrenze des Getriebes basiert und die zweite, höhere Drehzahl auf einer Drehzahl im roten Bereich basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Schließen des ASOV umfasst, wenn die Kraftmaschinendrehzahl kleiner als die erste niedrigere Drehzahl ist und wenn die Kraftmaschinendrehzahl größer als die zweite, höhere Drehzahl ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das ASOV über einen Stromfluss zum ASOV geöffnet wird, wobei das ASOV beim Unterbrechen des Stromflusses geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei eine Spannung und der Stromfluss, um das ASOV zu öffnen, basierend auf einer geschätzten Durchwärmungstemperatur unter der Haube bestimmt werden, wobei die Durchwärmungstemperatur unter der Haube über die Eingaben von einem oder mehreren Sensoren geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner das Schließen des ASOV in Reaktion auf eine Temperatur des ASOV, die einen Temperaturschwellenwert übersteigt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Temperatur des ASOV auf einer durch den Stromfluss zum ASOV erzeugten Wärmemenge und einer von dem ASOV abgeleiteten Wärmemenge basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner während aufgeladener Bedingungen das Schließen des ASOV in Reaktion auf einen Einlasskrümmerdruck, der höher als ein Drosselklappeneinlassdruck ist, umfasst.
Fahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die eine Einlassdrosselklappe enthält; eine Aufladungsvorrichtung, die einen Kompressor enthält, wobei der Kompressor in einem Einlasskanal stromaufwärts der Einlassdrosselklappe positioniert ist; einen Aspirator, der in einen Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist; ein Aspirator-Steuerventil (ACV), das stromaufwärts des Aspirators in dem Kompressorumgehungskanal positioniert ist und die Antriebströmung sowohl durch den Aspirator als auch durch den Kompressorumgehungskanal regelt; einen Antriebseinlass des Aspirators, der stromabwärts des Kompressors an den Einlasskanal gekoppelt ist; einen Antriebsauslass des Aspirators, der stromaufwärts des Kompressors an den Einlasskanal gekoppelt ist; und einen Controller mit Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher, die durch einen Prozessor ausführbar sind, zum: Einstellen einer Öffnung des ACV basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl; und Übergehen des Einstellens in Reaktion auf eine Änderung der Kraftmaschinenbedingungen.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei das Einstellen das Vergrößern der Öffnung des ACV in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die höher als eine erste Drehzahl und niedriger als eine zweite Drehzahl ist, enthält.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, wobei die Änderung der Kraftmaschinenbedingungen eine Änderung der Kraftmaschinendrehzahl enthält und wobei das Übergehen das Schließen des ACV in Reaktion auf die Änderung der Kraftmaschinendrehzahl enthält.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 11, wobei die Änderung der Kraftmaschinendrehzahl entweder die Kraftmaschinendrehzahl, die unter die erste Drehzahl abnimmt, oder die Kraftmaschinendrehzahl, die über die zweite Drehzahl zunimmt, enthält.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 12, wobei der Controller ferner Anweisungen zum Schließen des ACV in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die unter die erste Drehzahl abnimmt, wenn sich das Fahrzeugsystem in Ruhe befindet, enthält.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, wobei die Änderung der Kraftmaschinenbedingungen eine Änderung einer Temperatur des ACV enthält und wobei das Übergehen das Einstellen der ACV-Position von einer völlig geschlossenen Position in Reaktion auf die Temperatur des ACV, die einen Temperaturschwellenwert übersteigt, enthält.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, wobei die Änderung der Kraftmaschinenbedingungen eine Änderung des Einlasskrümmerdrucks enthält und wobei das Übergehen das Schließen des ACV in Reaktion auf den Einlasskrümmerdruck, der höher als ein Drosselklappeneinlassdruck ist, enthält.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, wobei die Änderung der Kraftmaschinenbedingungen eine Bestimmung eines ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands enthält und wobei das Übergehen das Schließen des ACV in Reaktion auf die Bestimmung des ersten Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands enthält.
Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Bestimmen einer ersten Position eines Aspirator-Absperrventils (ASOV) in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl; und Einstellen der ersten Position des ASOV basierend auf der Detektion eines Kraftmaschinen-Verschlechterungszustands.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die erste Position des ASOV in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die höher als eine erste Drehzahl und niedriger als eine zweite Drehzahl ist, eine größtenteils offene Position enthält, wobei das Einstellen der ersten Position das Einstellen des ASOV zu einer größtenteils geschlossenen Position enthält, wenn ein erster Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der erste Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand eine Zunahme des Einlasskrümmerunterdrucks über einen ersten Schwellenpegel enthält.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die erste Position des ASOV eine teilweise offene Position enthält und wobei das Einstellen das Einstellen des ASOV zu einer völlig offenen Position enthält, wenn ein zweiter Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand detektiert wird, und wobei der zweite Kraftmaschinen-Verschlechterungszustand eine Abnahme des Einlasskrümmerunterdrucks unter einen zweiten Schwellenpegel enthält.