DE102016103909B4

DE102016103909B4 - Verfahren zum Bestimmen eines Ungleichgewichts eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses

Info

Publication number: DE102016103909B4
Application number: DE102016103909.8A
Authority: DE
Inventors: Hassene Jammoussi; Imad Hassan Makki; Michael Igor Kluzner; Robert Roy Jentz
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2023-11-23
Anticipated expiration: 2036-03-05
Also published as: US9683506B2; DE102016103909A1; CN105937458A; RU2016105976A; US20160258376A1; CN105937458B; RU2704369C2; RU2016105976A3

Abstract

Triebstrangbetriebsverfahren, das Folgendes umfasst:
während eines Schubabschaltungs-Ereignisses (DFSO-Ereignisses), Unterbinden einer Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer Zylinder in Reaktion darauf, dass sich ein Triebstrang bei einem Nulldrehmomentpunkt befindet, und Beaufschlagen des einen oder der mehreren Zylinder mit Kraftstoff in Reaktion darauf, dass sich der Triebstrang nicht bei dem Nulldrehmomentpunkt befindet, wobei jeder des einen oder der mehreren Zylinder mit einer ausgewählten Kraftstoffimpulsbreite mit Kraftstoff beaufschlagt wird, und
Angeben einer Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für jeden des einen oder der mehreren Zylinder basierend auf der Luft-Kraftstoff-Abweichung von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der DFSO, wobei der Nulldrehmomentpunkt basierend auf einer Drehzahldifferenz zwischen einem Pumpenrad des Drehmomentwandlers und einer Turbine des Drehmomentwandlers bestimmt wird.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich im Allgemeinen auf Verfahren zum Steuern einer Kraftmaschine eines Fahrzeugs, um ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während einer Schubabschaltung (DFSO) zu überwachen.
Hintergrund/Zusammenfassung
Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine kann auf einem (z. B. stöchiometrischen) Sollniveau aufrechterhalten werden, um eine gewünschte Katalysatorleistung und verringerte Emissionen bereitzustellen. Die typische Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses enthält das Überwachen der Konzentration des Abgassauerstoffs durch einen Abgassensor(en) und das Einstellen der Kraftstoff- und/oder Ladungsluftparameter, um einem Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis zu entsprechen. Eine derartige Regelung kann jedoch die Variation von Zylinder zu Zylinder des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (z. B. das Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Zylinder) übersehen, die die Kraftmaschinenleistung und die Emissionen verschlechtern kann. Während verschiedene Herangehensweisen für die Luft-Kraftstoff-Steuerung einzelner Zylinder mit dem Ziel des Verringerns der Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von Zylinder zu Zylinder dargelegt worden sind, kann eine derartige Variation dennoch andauern, wie durch die Erfinder hier erkannt worden ist. Die Probleme mit dem Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Zylinder können vergrößerte NO_x-, CO-, Kohlenwasserstoffemissionen, Klopfen, eine schlechte Verbrennung und eine verringerte Kraftstoffwirtschaftlichkeit enthalten.
Eine beispielhafte Herangehensweise zum Überwachen des Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts ist u. a. in EP 2 392 810 A1 gezeigt. Darin wird die Zufuhr von Kraftstoff zu allen Zylindern einer Kraftmaschine unterbrochen und wird ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Zylinders, der ein Gemisch nach dem Unterbrechen der Zufuhr von Kraftstoff verbrennt, überwacht. Ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird gegebenenfalls in Erfahrung gebracht und bei der Aktivierung der Kraftmaschinenzylinder auf den Zylinder angewendet.
Die Erfinder haben hier jedoch potentielle Probleme bei derartigen Systemen erkannt. Als ein Beispiel kann nur ein Abgas des letzten gezündeten Kraftmaschinenzylinders messen. In dieser Weise kann Nishikiori nur das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines einzelnen Zylinders während des Unterbrechens der Zufuhr von Kraftstoff messen, bevor er alle Zylinder der Kraftmaschine abermals starten muss, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines weiteren Zylinders zu messen. Dies kann eine verringerte Fahrbarkeit des Fahrzeugs zusammen mit einer verringerten Kraftstoffwirtschaftlichkeit verursachen. Als ein zweites Beispiel stützt sich Nishikiori auf den Luft-Kraftstoff-Sensor, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis bezüglich der Stöchiometrie genau zu messen (das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des letzten verbrannten Zylinders wird z. B. mit einem gemessenen stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis verglichen). Bei diesem Verfahren sind jedoch viele Probleme vorhanden. Eine Geometrie des Auslasskrümmers und ein Ort eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, insbesondere für V-Kraftmaschinen, können die Genauigkeit der Messungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bei der Stöchiometrie aufgrund der Sensorblindheit verringern.
Aus der US 2008 / 0 243 362 A1 ist es bekannt, zur Bestimmung zylinderindividueller Abweichungen des Luft-Kraftstoffverhältnisses während eines Verzögerungsbetriebs, bei dem die Brennkraftmaschine deaktiviert ist, nacheinander einzelne Zylinder bei stöchiometrischer Kraftstoffzufuhr zu aktivieren und das gemessene Luft-Kraftstoffverhältnis mit einem Referenzwert zu vergleichen. Aus diesem werden Korrekturwerte für die Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder abgeleitet, welche im Normalbetrieb verwendet werden.
Die genannten Probleme werden mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Beispiel können die oben beschriebenen Probleme durch ein Verfahren zum sequentiellen Zünden einer Zylindergruppe, wobei jede eine ausgewählte zugeführte Kraftstoffimpulsbreite aufweist, und Identifizieren eines Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bei jedem Zylinder basierend auf einer Abweichung von einem während einer DFSO gemessenen maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis behandelt werden. In dieser Weise kann ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses mit weniger Sorge wegen der Sensorblindheit überwacht werden.
In der obigen Betrachtung haben die Erfinder erkannt, dass ein genaueres Verfahren zum Detektieren eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts während einer DFSO (z. B. eines Zeitraums einer niedrigen Drehmomentanforderung des Fahrers, wenn sich die Kraftmaschine weiterhin dreht und wenn es beendet wird, dass Funken und Kraftstoff einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern zugeführt werden) vorhanden sein kann. Beim Messen eines maximalen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während einer DFSO kann z. B. nur ein ausgewählter Zylinder auf einmal (ein- oder mehrmals während der DFSO) gezündet werden, um ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für einen einzelnen Zylinder einer Kraftmaschine im Vergleich zu einer erwarteten Abweichung zu bestimmen. Jeder Zylinder der Kraftmaschine kann in dieser Weise während der DFSO betrieben werden, so dass alle Zylinderungleichgewichte überwacht werden können. Weil ferner die Verbrennung während der DFSO kein Drehmoment erzeugen muss, um das Fahrzeug anzutreiben, kann eine relativ kleine Kraftstoffmenge bei einem relativ mageren Luft-Kraftstoff-Gesamtverhältnis verbrannt werden, die z. B. nur ausreichend ist, um eine vollständige Verbrennung bereitzustellen. In dieser Weise können die Messungen für einen Zylinder auf einmal bei einer minimalen Auswirkung auf die Fahrbarkeit während der DFSO bereitgestellt werden.
Als ein weiteres Beispiel kann ein Verfahren konfiguriert sein, ein Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht während einer DFSO zu überwachen. Die Detektion des Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts kann beim Detektieren eines maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während der DFSO starten. Ein Zylinder oder eine Zylindergruppe kann basierend auf einem Zündzeitpunkt und/oder einer Zylinderposition ausgewählt werden, wobei der Zylinder oder die Zylindergruppe gezündet werden kann, während die anderen Zylinder basierend auf dem DFSO-Ereignis deaktiviert bleiben. Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders oder der Zylindergruppe kann gemessen und mit einem erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis verglichen werden. Wenn ein Unterschied zwischen dem gemessenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als ein Schwellenwert ist, dann kann der Zylinder oder die Zylindergruppe ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aufweisen. Das Ungleichgewicht kann in Erfahrung gebracht werden und auf künftige Zylinderoperationen anschließend an die Beendigung der DFSO angewendet werden. In dieser Weise kann das Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines einzelnen Zylinders verbessert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 repräsentiert eine Kraftmaschine mit einem Zylinder.
2 repräsentiert eine Kraftmaschine mit einem Getriebe und verschiedenen Komponenten.
3 repräsentiert eine V-8-Kraftmaschine mit zwei Zylinderreihen.
4 repräsentiert ein Verfahren zum Bestimmen der Bedingungen für eine DFSO.
5 repräsentiert ein Verfahren zum Bestimmen der Bedingungen und des Beginns einer Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.
6 repräsentiert ein Verfahren zum Zünden ausgewählter Zylindergruppen während der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.
7 repräsentiert die gemessenen graphischen Daten einer Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.
8 ist eine graphische Darstellung eines beispielhaften DFSO-Ablaufs, wobei die Analyse der Lambda-Variation der Zylinder in Reaktion auf eine Getriebe-Schaltanforderung verzögert ist.
9 ist eine graphische Darstellung eines beispielhaften DFSO-Ablaufs, wobei die Analyse der Lambda-Variation für zwei Zylindergruppen gleichzeitig ausgeführt wird.
10 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzung in ausgewählten Zylindern aktiviert werden soll, um ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Zylinder zu bestimmen.

Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Detektieren eines Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (z. B. der Variationen zwischen den Luft-Kraftstoff-Verhältnissen der Kraftmaschinenzylinder) während der DFSO. 1 veranschaulicht einen einzelnen Zylinder einer Kraftmaschine, die einen Abgassensor stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung umfasst. 2 stellt eine Kraftmaschine, ein Getriebe und andere Fahrzeugkomponenten dar. 3 stellt eine V-8-Kraftmaschine mit zwei Zylinderreihen, zwei Auslasskrümmern und zwei Abgassensoren dar. 4 bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen der Bedingungen für eine DFSO. 5 veranschaulicht ein Verfahren zum Starten der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während der DFSO. 6 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zum Ausführen der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. 7 veranschaulicht graphisch die Ergebnisse einer Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Schließlich ist ein DFSO-Ablauf, bei dem die Analyse der Lambda-Variation verzögert ist, um die Möglichkeit der Lambda-Variation zu verringern, gezeigt.
In 1 ist eine schematische graphische Darstellung gezeigt, die einen Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine 10 in einem Kraftmaschinensystem 100, die in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann, zeigt. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einer Bedienungsperson 132 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert sein. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals. Eine Verbrennungskammer 30 der Kraftmaschine 10 kann einen Zylinder enthalten, der durch die Zylinderwände 32 ausgebildet ist, wobei ein Kolben 36 darin positioniert ist. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an wenigstens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Die Verbrennungskammer 30 kann Einlassluft über einen Einlasskanal 42 von einem Einlasskrümmer 44 empfangen und kann die Verbrennungsgase über einen Auslasskanal 48 entleeren. Der Einlasskrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 selektiv mit der Verbrennungskammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Beispielen 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 durch Nockenbetätigung über jeweilige Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 gesteuert sein. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jedes einen oder mehrere Nocken enthalten und können ein Nockenkurvenschaltsystem (CPS) und/oder ein System mit variabler Nockenzeitsteuerung (VCT) und/oder ein System mit variabler Ventilzeitsteuerung (WT) und/oder ein System mit variablem Ventilhub (WL) verwenden, die durch den Controller 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Positionen des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 können durch die Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Beispielen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert sein. Der Zylinder 30 kann z. B. alternativ ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert ist, und ein Auslassventil, das über eine Nockenbetätigung, die CPS- und/oder VCT-Systeme enthält, gesteuert ist, enthalten.
Es ist gezeigt, dass eine Kraftstoffeinspritzdüse 69 direkt an die Verbrennungskammer 30 gekoppelt ist, um Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals, das von dem Controller 12 empfangen wird, direkt darin einzuspritzen. In dieser Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 69 das bereit, was als die 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 durch ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler enthält, der Kraftstoffeinspritzdüse 69 zugeführt werden. In einigen Beispielen kann die Verbrennungskammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse enthalten, die im Einlasskrümmer 44 in einer Konfiguration angeordnet ist, die das bereitstellt, was als die Kanaleinspritzung des Kraftstoffs in die Einlassöffnung stromaufwärts der Verbrennungskammer 30 bekannt ist.
Der Verbrennungskammer 30 wird über eine Zündkerze 66 ein Funke bereitgestellt. Das Zündsystem kann ferner eine (nicht gezeigte) Zündspule zum Erhöhen der der Zündkerze 66 zugeführten Spannung enthalten. In anderen Beispielen, wie z. B. einem Diesel, kann die Zündkerze 66 weggelassen sein.
Der Einlasskanal 42 kann eine Drosselklappe 62 enthalten, die die Drosselklappen-Platte 64 aufweist. In diesem speziellen Beispiel kann die Position der Drosselklappen-Platte 64 durch den Controller 12 über ein Signal, das einem in der Drosselklappe 62 enthaltenen Elektromotor oder Aktuator bereitgestellt wird, verändert werden, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. In dieser Weise kann die Drosselklappe 62 betrieben werden, um die der Verbrennungskammer 30 unter anderen Kraftmaschinenzylindern bereitgestellte Einlassluft zu variieren. Die Position der Drosselklappen-Platte 64 kann durch ein Drosselklappen-Positionssignal dem Controller 12 bereitgestellt werden. Der Einlasskanal 42 kann einen Luftmassendurchflusssensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Abtasten einer in die Kraftmaschine 10 eintretenden Luftmenge enthalten.
Es ist gezeigt, dass ein Abgassensor 126 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 70 gemäß einer Richtung der Abgasströmung an den Auslasskanal 48 gekoppelt ist. Der Sensor 126 kann irgendein geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases sein, wie z. B. ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO- (universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoff-), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder EGO-, ein HEGO- (ein erwärmter EGO-), ein NO_x-, HC- oder CO-Sensor. In einem Beispiel ist der stromaufwärts gelegene Abgassensor 126 ein UEGO, der konfiguriert ist, eine Ausgabe, wie z. B. ein Spannungssignal, bereitzustellen, die zu der Menge des Sauerstoffs, die in dem Abgas vorhanden ist, proportional ist. Der Controller 12 setzt die Ausgabe des Sauerstoffsensors über eine Übertragungsfunktion des Sauerstoffsensors in ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases um.
Es ist gezeigt, dass die Abgasreinigungsvorrichtung 70 stromabwärts des Abgassensors 126 entlang dem Auslasskanal 48 angeordnet ist. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NO_x-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein. In einigen Beispielen kann während des Betriebs der Kraftmaschine 10 die Abgasreinigungsvorrichtung 70 durch das Betreiben wenigstens eines Zylinders der Kraftmaschine innerhalb eines speziellen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses periodisch rückgesetzt werden.
Ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) 140 kann einen Sollanteil des Abgases von dem Auslasskanal 48 über einen AGR-Kanal 152 zu dem Einlasskrümmer 44 leiten. Die Menge der dem Einlasskrümmer 44 bereitgestellten AGR kann durch einen Controller 12 über ein AGR-Ventil 144 variiert werden. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System 140 verwendet werden, um die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Verbrennungskammer zu regeln, und folglich ein Verfahren zum Steuern der Zeitsteuerung der Zündung während einiger Verbrennungsmodi bereitstellen.
Der Controller 12 ist in 2 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit (CPU) 102, die Eingabe-/Ausgabeports (E/A) 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein Festwertspeicher-Chip (ROM) 106 (z. B. ein nichtflüchtiger Speicher) gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) 108, einen Haltespeicher (KAM) 110 und einen Datenbus enthält. Der Controller 12 kann zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassendurchflusses (MAF) von dem Luftmassendurchflusssensor 120; der Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Kraftmaschinen-Positionssignals von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der eine Position der Kurbelwelle 40 abtastet; der Drosselklappenposition von einem Drosselklappen-Positionssensor 65; und eines Krümmerabsolutdrucksignals (MAP) von einem Sensor 122. Ein Kraftmaschinen-Drehzahlsignal kann durch den Controller 12 von dem Kurbelwellen-Positionssensor 118 erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal stellt außerdem eine Angabe des Unterdrucks oder des Drucks im Einlasskrümmer 44 bereit. Es wird angegeben, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren verwendet werden können, wie z. B. ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des Kraftmaschinenbetriebs kann ein Kraftmaschinendrehmoment aus der Ausgabe des MAP-Sensors 122 und der Kraftmaschinendrehzahl gefolgert werden. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der detektierten Kraftmaschinendrehzahl eine Grundlage zum Schätzen der in den Zylinder angesaugten Ladung (einschließlich der Luft) sein. In einem Beispiel kann der Kurbelwellen-Positionssensor 118, der außerdem als ein Kraftmaschinen-Drehzahlsensor verwendet wird, bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse erzeugen.
Der Festwertspeicher 106 des Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die durch den Prozessor 102 ausführbare nichtflüchtige Anweisungen zum Ausführen sowohl der im Folgenden beschriebenen Verfahren als auch anderer Varianten, die vorausgesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, repräsentieren.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus enthält den Einlasstakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Im Allgemeinen ist während des Einlasstakts das Auslassventil 54 geschlossen und das Einlassventil 52 geöffnet. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Verbrennungskammer 30 eingeleitet, wobei sich der Kolben 36 zum Boden des Zylinders bewegt, um das Volumen in der Verbrennungskammer 30 zu vergrößern. Die Position, an der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 30 auf ihrem größten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als unterer Totpunkt (UTP) bezeichnet.
Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Verbrennungskammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und am nächsten beim Zylinderkopf befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 30 auf ihrem kleinsten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als oberer Totpunkt (OTP) bezeichnet. In einem Prozess, der im Folgenden als Einspritzung bezeichnet wird, wird der Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingeleitet. In einem Prozess, der im Folgenden als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie z. B. eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt.
Während des Arbeitstakts schieben die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UTP. Die Kurbelwelle 40 setzt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich ist das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts geöffnet, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 auszustoßen, wobei der Kolben zum OTP zurückkehrt. Es sei angemerkt, dass das Obige lediglich als ein Beispiel gezeigt worden ist und dass sich die Öffnungs- und/oder Schließzeiten der Einlass- und Auslassventile ändern können, wie z. B. um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
Wie oben beschrieben worden ist, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine, wobei jeder Zylinder ähnlich seinen eigenen Satz aus Einlass-/Auslassventilen, einer Kraftstoffeinspritzdüse, einer Zündkerze usw. enthalten kann.
Wie durch einen Fachmann auf dem Gebiet erkannt wird, können die im Folgenden in den Ablaufplänen beschriebenen spezifischen Routinen 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 oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ähnlich ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden, obwohl dies nicht explizit veranschaulicht ist. Ferner können diese Figuren Code graphisch repräsentieren, der in das computerlesbare Speichermedium in dem Controller 12 zu programmieren ist, um durch den Controller in Kombination mit der Kraftmaschinen-Hardware ausgeführt zu werden, wie in 1 veranschaulicht ist.
2 ist ein Blockschaltplan eines Triebstrangs 200 eines Fahrzeugs. Der Triebstrang 200 kann durch die Kraftmaschine 10 angetrieben sein. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine 10 eine Benzinkraftmaschine sein. In alternativen Beispielen können andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, z. B. eine Dieselkraftmaschine. Die Kraftmaschine 10 kann mit einem (nicht gezeigten) Kraftmaschinen-Startsystem gestartet werden. Ferner kann die Kraftmaschine 10 Drehmoment über einen Drehmomentaktuator 204, wie z. B. eine Kraftstoffeinspritzdüse, eine Drosselklappe usw., erzeugen oder einstellen.
Ein Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine kann zu dem Drehmomentwandler 206 übertragen werden, um ein Automatikgetriebe 208 anzutreiben, indem eine oder mehrere Kupplungen eingerückt werden, einschließlich einer Vorwärtskupplung 210, wobei der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden kann. Der Drehmomentwandler 206 enthält ein Pumpenrad 220, das das Drehmoment über ein Hydraulikfluid zur Turbine 222 überträgt. Eine oder mehrere Kupplungen können eingerückt werden, um den mechanischen Vorteil zwischen den Kraftmaschinen-Fahrzeugrädern 214 zu ändern. Die Pumpenraddrehzahl kann über einen Drehzahlsensor 225 bestimmt werden, wobei die Turbinendrehzahl von dem Drehzahlsensor 226 oder von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 230 bestimmt werden kann. Die Ausgabe des Drehmomentwandlers kann wiederum durch eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 gesteuert sein. Wenn z. B. die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 das Kraftmaschinendrehmoment über eine Fluidübertragung zwischen der Turbine des Drehmomentwandlers und dem Pumpenrad des Drehmomentwandlers zu dem Automatikgetriebe 208 und ermöglicht dadurch die Drehmomentvervielfachung. Wenn im Gegensatz die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig eingerückt ist, wird das Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine über die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung direkt zu einer (nicht gezeigten) Eingangswelle des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt sein, wobei dadurch ermöglicht wird, dass der Betrag des zu dem Getriebe weitergeleiteten Drehmoments eingestellt wird. Ein Controller 12 kann konfiguriert sein, den durch den Drehmomentwandler übertragenen Betrag des Drehmoments durch das Einstellen der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung in Reaktion auf verschiedene Betriebsbedingungen der Kraftmaschine oder basierend auf einer fahrerbasierten Betriebsanforderung der Kraftmaschine einzustellen.
Die Drehmomentausgabe von dem Automatikgetriebe 208 kann wiederum zu den Rädern 214 weitergeleitet werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Spezifisch kann das Automatikgetriebe 208 in Reaktion auf eine Fahrbedingung des Fahrzeugs vor dem Übertragen eines Ausgangsantriebsdrehmoments zu den Rädern ein Eingangsantriebsdrehmoment an der (nicht gezeigten) Eingangswelle einstellen.
Ferner können die Räder 214 zum Stehen gebracht werden, indem die Radbremsen 216 in Eingriff gebracht werden. In einem Beispiel können die Radbremsen 216 in Reaktion auf den Fahrer, der seinen Fuß auf ein (nicht gezeigtes) Bremspedal drückt, in Eingriff gebracht werden. Auf die ähnlichen Weise können die Räder 214 entsperrt werden, indem die Radbremsen 216 in Reaktion auf den Fahrer, der seinen Fuß von dem Bremspedal löst, gelöst werden.
Eine (nicht gezeigte) mechanische Ölpumpe kann mit dem Automatikgetriebe 208 in Fluidverbindung stehen, um einen Hydraulikdruck bereitzustellen, um verschiedene Kupplungen, wie z. B. die Vorwärtskupplung 210 und/oder die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212, einzurücken. Die mechanische Ölpumpe kann in Übereinstimmung mit dem Drehmomentwandler 206 betrieben werden und kann z. B. durch die Drehung der Kraftmaschine oder der Getriebeeingangswelle angetrieben sein. Folglich kann der in der mechanischen Ölpumpe erzeugte Hydraulikdruck zunehmen, wenn eine Kraftmaschinendrehzahl zunimmt, während er abnehmen kann, wenn eine Kraftmaschinendrehzahl abnimmt.
3 zeigt eine beispielhafte Version der Kraftmaschine 10, die mehrere Zylinder enthält, die in einer V-Konfiguration angeordnet sind. In diesem Beispiel ist die Kraftmaschine 10 als eine Kraftmaschine mit variablem Hubraum (VDE) konfiguriert. Die Kraftmaschine 10 enthält mehrere Verbrennungskammern oder Zylinder 30. Die mehreren Zylinder 30 der Kraftmaschine 10 sind als Gruppen von Zylindern in verschiedenen Kraftmaschinenreihen angeordnet. In dem dargestellten Beispiel enthält die Kraftmaschine 10 zwei Kraftmaschinenzylinderreihen 30A, 30B. Folglich sind die Zylinder als eine erste Gruppe von Zylindern (vier Zylindern in dem dargestellten Beispiel), die in der ersten Kraftmaschinenreihe 30A angeordnet sind und als A1-A4 bezeichnet sind, und eine zweite Gruppe von Zylindern (vier Zylinder in dem dargestellten Beispiel), die in einer zweiten Kraftmaschinenreihe 30B angeordnet sind und als B1-B4 bezeichnet sind, angeordnet. Es wird erkannt, dass, während das in 1 dargestellte Beispiel eine V-Kraftmaschine mit Zylindern, die in verschiedenen Reihen angeordnet sind, zeigt, dies nicht als einschränkend gemeint ist und dass die Kraftmaschine in alternativen Beispielen eine Reihenkraftmaschine mit allen Kraftmaschinenzylindern in einer gemeinsamen Kraftmaschinenreihe sein kann.
Die Kraftmaschine 10 kann Einlassluft über einen Einlasskanal 42 empfangen, der mit einem verzweigten Einlasskrümmer 44A, 44B in Verbindung steht. Spezifisch empfängt die erste Kraftmaschinenreihe 30A die Einlassluft von dem Einlasskanal 42 über einen ersten Einlasskrümmer 44A, während die zweite Kraftmaschinenreihe 30B die Einlassluft von dem Einlasskanal 142 über einen zweiten Einlasskrümmer 44B empfängt. Während die Kraftmaschinenreihen 30A, 30B mit einem gemeinsamen Einlasskrümmer gezeigt sind, wird erkannt, dass die Kraftmaschine in alternativen Beispielen zwei separate Einlasskrümmer enthalten kann. Die den Zylindern der Kraftmaschine zugeführte Luftmenge kann durch das Einstellen einer Position der Drosselklappe 62 an der Drosselklappen-Platte 64 gesteuert werden. Außerdem kann die jeder Zylindergruppe in den spezifischen Reihen zugeführte Luftmenge durch das Variieren einer Einlassventil-Zeitsteuerung von einem oder mehreren Einlassventilen, die an die Zylinder gekoppelt sind, eingestellt werden.
Die Verbrennungsprodukte, die in den Zylindern der ersten Kraftmaschinenreihe 30A erzeugt werden, werden zu einem oder mehreren Abgaskatalysatoren in dem ersten Auslasskrümmer 48A geleitet, wo die Verbrennungsprodukte behandelt werden, bevor sie zur Atmosphäre entlüftet werden. Eine erste Abgasreinigungsvorrichtung 70A ist an den ersten Auslasskrümmer 48A gekoppelt. Die erste Abgasreinigungsvorrichtung 70A kann ein oder mehrere Abgaskatalysatoren, wie z. B. einen direkt gekoppelten Katalysator, enthalten. In einem Beispiel kann der direkt gekoppelte Katalysator an der Abgasreinigungsvorrichtung 70A ein Dreiwegekatalysator sein. Das in der ersten Kraftmaschinenreihe 30A erzeugte Abgas wird in der Abgasreinigungsvorrichtung 70A behandelt.
Die Verbrennungsprodukte, die in den Zylindern der zweiten Kraftmaschinenreihe 30B erzeugt werden, werden über den zweiten Auslasskrümmer 48B zur Atmosphäre entleert. Eine zweite Abgasreinigungsvorrichtung 70B ist an den zweiten Auslasskrümmer 48B gekoppelt. Die zweite Abgasreinigungsvorrichtung 70B kann ein oder mehrere Abgaskatalysatoren, wie z. B. einen direkt gekoppelten Katalysator, enthalten. In einem Beispiel kann der direkt gekoppelte Katalysator an der Abgasreinigungsvorrichtung 70A ein Dreiwegekatalysator sein. Das in der zweiten Kraftmaschinenreihe 30B erzeugte Abgas wird in der Abgasreinigungsvorrichtung 70B behandelt.
Wie oben beschrieben worden ist, kann eine Geometrie eines Auslasskrümmers eine Messung des Abgassensors eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Zylinders während des nominellen Kraftmaschinenbetriebs beeinflussen. Während des nominellen Kraftmaschinenbetriebs (z. B. alle Kraftmaschinenzylinder arbeiten bei der Stöchiometrie) kann die Geometrie des Auslasskrümmers es ermöglichen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmter Zylinder einer Kraftmaschinenreihe überwiegender angezeigt wird, wenn es mit anderen Zylindern derselben Reihe verglichen wird, wobei folglich eine Empfindlichkeit des Abgassensors verringert wird, um ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines einzelnen Sensors zu detektieren. Die Kraftmaschinenreihe 30A umfasst z. B. vier Zylinder A1, A2, A3 und A4. Während des nominellen Kraftmaschinenbetriebs kann das Abgas von A1 zu einer Seite des Auslasskrümmers am nächsten beim Abgassensor 126A strömen und deshalb einen starken, genauen Messwert des Abgassensors ergeben. Während des nominellen Kraftmaschinenbetriebs kann jedoch das Abgas von A4 zu einer Seite des Auslasskrümmers am entferntesten von dem Abgassensor 126A strömen und deshalb einen schwachen, ungenauen Messwert des Abgassensors ergeben. In dieser Weise ist es schwierig, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z. B. ein Lambda) dem Zylinder A4 mit einer großen Gewissheit während des nominellen Kraftmaschinenbetriebs zuzuschreiben. Folglich kann es bevorzugt sein, alle außer einem Zylinder einer Kraftmaschinenreihe zu deaktivieren und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des aktivierten Zylinders zu messen.
Während 3 zeigt, des jede Kraftmaschinenreihe an jeweilige Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtungen gekoppelt ist, kann in alternativen Beispielen jede Kraftmaschinenreihe an jeweilige Abgasreinigungsvorrichtungen 70A, 70B, aber an eine gemeinsame Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung, die stromabwärts in einem gemeinsamen Auslassdurchgang positioniert ist, gekoppelt sein.
An die Kraftmaschine 302 können verschiedene Sensoren gekoppelt sein. Ein erster Abgassensor 126A kann z. B. an den ersten Auslasskrümmer 48A der ersten Kraftmaschinenreihe 30A stromaufwärts der ersten Abgasreinigungsvorrichtung 70A gekoppelt sein, während ein zweiter Abgassensor 126B an den zweiten Auslasskrümmer 48B der zweiten Kraftmaschinenreihe 30B stromaufwärts der zweiten Abgasreinigungsvorrichtung 70B gekoppelt ist. In weiteren Beispielen können zusätzliche Abgassensoren stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtungen angekoppelt sein. Es können noch weitere Sensoren, wie z. B. Temperatursensoren, enthalten sein, die z. B. an die Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung(en) gekoppelt sind. Wie in 2 ausgearbeitet ist, können die Abgassensoren 126A und 126B Abgassauerstoffsensoren, wie z. B. EGO-, HEGO- oder UEGO-Sensoren, enthalten.
Während ausgewählter Betriebsbedingungen der Kraftmaschine können ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder selektiv deaktiviert sein. Während einer DFSO können z. B. ein oder mehrere Zylinder einer Kraftmaschine deaktiviert sein, während sich die Kraftmaschine weiterhin dreht. Die Zylinderdeaktivierung kann das Deaktivieren von Kraftstoff und Funken für die deaktivierten Kraftmaschinenzylinder enthalten. Außerdem kann die Luft weiterhin durch die deaktivierten Kraftmaschinenzylinder strömen, in denen ein Abgassensor beim Eintreten in die DFSO ein maximales mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis messen kann. In einem Beispiel kann ein Kraftmaschinen-Controller alle Zylinder einer Kraftmaschine während eines Wechsels zu einer DFSO selektiv deaktivieren und dann während eines Wechsels zurück zu einem Nicht-DFSO-Modus alle Zylinder reaktivieren.
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Bestimmen der DFSO-Bedingungen in einem Kraftfahrzeug. Die DFSO kann verwendet werden, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch das Abstellen der Kraftstoffeinspritzung in einen oder mehrere Zylinder einer Kraftmaschine zu erhöhen. In einigen Beispielen kann eine Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während der DFSO verwendet werden, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Kraftmaschinenzylinders zu bestimmen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Die DFSO-Bedingungen werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.
Das Verfahren 400 beginnt bei 402, was das Bestimmen, Schätzen und/oder Messen der aktuellen Betriebsparameter der Kraftmaschine enthält. Die aktuellen Betriebsparameter der Kraftmaschine können eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Drosselklappenposition und/oder ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis enthalten. Bei 404 enthält das Verfahren 400 das Bestimmen, ob eine oder mehrere DFSO-Aktivierungsbedingungen erfüllt sind. Die DFSO-Bedingungen können enthalten, dass ein Fahrpedal nicht niedergedrückt ist 406, und/oder eine konstante oder abnehmende Fahrzeuggeschwindigkeit 408 enthalten und/oder enthalten, dass ein Bremspedal niedergedrückt ist 410, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Ein Fahrpedalpositionssensor kann verwendet werden, um die Fahrpedalposition zu bestimmen. Die Fahrpedalposition kann eine Basisposition einnehmen, wenn das Fahrpedal nicht angewendet oder niedergedrückt ist, wobei sich das Fahrpedal weg von der Basisposition bewegen kann, wenn die Anwendung des Fahrpedals vergrößert wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Fahrpedalposition in den Beispielen, in denen das Fahrpedal an die Drosselklappe gekoppelt ist, oder in den Beispielen, in den die Drosselklappe in einem Fahrpedal-Folgemodus betrieben wird, über einen Drosselklappenpositionssensor bestimmt werden. Eine konstante oder abnehmende Fahrzeuggeschwindigkeit kann aufgrund einer Drehmomentanforderung, die entweder konstant oder nicht zunehmend ist, bevorzugt sein, damit eine DFSO stattfindet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor bestimmt werden. Das niedergedrückte Bremspedal kann über einen Bremspedalsensor bestimmt werden. In einigen Beispielen können andere geeignete Bedingungen vorhanden sein, damit eine DFSO stattfindet.
Bei 412 beurteilt das Verfahren 400, ob eine oder mehrere der oben aufgelisteten DFSO-Bedingungen erfüllt sind. Wenn die Bedingung(en) erfüllt ist (sind), dann kann das Verfahren 400 zu 502 des Verfahrens 500 weitergehen, das bezüglich 5 ausführlicher beschrieben wird. Wenn keine der Bedingungen erfüllt ist, dann kann das Verfahren 400 zu 414 weitergehen, um die aktuellen Betriebsparameter der Kraftmaschine aufrechtzuerhalten und keine DFSO zu starten. Nachdem die aktuellen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine aufrechterhalten worden sind, kann das Verfahren enden.
In einigen Beispielen kann ein GPS-/Navigationssystem verwendet werden, um vorherzusagen, wann die DFSO-Bedingungen erfüllt sind. Die durch das GPS verwendeten Informationen, um die erfüllten DFSO-Bedingungen vorherzusagen, können eine Wegrichtung, Verkehrsinformationen und/oder Wetterinformationen enthalten, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Als ein Beispiel kann das GPS imstande sein, den Verkehr stromabwärts eines aktuellen Weges des Fahrers zu detektieren und eine oder mehrere der auftretenden DFSO-Bedingung(en) vorherzusagen. Durch das Vorhersagen einer oder mehrerer DFSO-Bedingung(en), die erfüllt sind, kann der Controller imstande sein, zu planen, wann die DFSO zu starten ist.
Das Verfahren 400 ist ein beispielhaftes Verfahren für einen Controller (z. B. den Controller 12), um zu bestimmen, ob ein Fahrzeug in eine DFSO eintreten kann. Beim Erfüllen einer oder mehrerer DFSO-Bedingungen kann der Controller (z. B. der Controller in Kombination mit einer oder mehreren zusätzlichen Hardware-Vorrichtungen, wie z. B. Sensoren, Ventilen usw.) das Verfahren 500 nach 5 ausführen.
5 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Bestimmen, ob die Bedingungen einer Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erfüllt sind. In einem Beispiel kann die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gestartet werden, nachdem eine Schwellenanzahl von Fahrzeugmeilen (z. B. 2500 Meilen) gefahren worden ist. In einem weiteren Beispiel kann die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während des nächsten DFSO-Ereignisses nach dem Abtasten eines Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während der Standard-Betriebsbedingungen der Kraftmaschine (z. B. alle Zylinder einer Kraftmaschine zünden) gestartet werden. Während der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann eine ausgewählte Gruppe von Zylindern gezündet werden, wobei ihr(e) Luft-Kraftstoff-Verhältnisse) detektiert werden kann (können), wie bezüglich 6 erörtert wird.
Das Verfahren 500 wird hier bezüglich der Komponenten und Systeme, die in den 1-3 dargestellt sind, insbesondere hinsichtlich der Kraftmaschine 10, der Zylinderreihen 30A und 30B, des Sensors 126 und des Controllers 12 beschrieben. Das Verfahren 500 kann durch den Controller gemäß den darin gespeicherten computerlesbaren Medien ausgeführt werden. Es sollte erkannt werden, dass das Verfahren 500 auf andere Systeme einer anderen Konfiguration angewendet werden kann, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Das Verfahren 500 kann bei 502 beginnen und basierend auf einer Bestimmung während des Verfahrens 400, dass die DFSO-Bedingungen erfüllt sind, die DFSO starten. Das Starten der DFSO enthält das Abstellen einer Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern der Kraftmaschine, so dass die Verbrennung nicht länger stattfinden kann, (z. B. das Deaktivieren der Zylinder). Bei 504 bestimmt das Verfahren 500, ob während des nominellen Kraftmaschinenbetriebs vor der DFSO ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses abgetastet wurde. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren 500 außerdem bestimmen, ob eine Schwellenentfernung (z. B. 2500 Meilen) durch ein Fahrzeug seit einer vorhergehenden Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zurückgelegt worden ist. Wenn kein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses detektiert wurde und/oder die Schwellenentfernung nicht zurückgelegt wurde, dann geht das Verfahren 500 zu 506 weiter. Wenn ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses detektiert wurde, dann kann das Verfahren 500 zu 508 weitergehen, um zu überwachen, ob eine Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses die erwarteten Ergebnisse bereitstellt.
Bei 506 betreibt das Verfahren 500 weiterhin die Kraftmaschine im DFSO-Modus, bis die Bedingungen vorhanden sind, unter denen das Verlassen der DFSO erwünscht ist. In einem Beispiel kann das Verlassen der DFSO erwünscht sein, wenn ein Fahrer das Fahrpedal anwendet oder wenn die Kraftmaschinendrehzahl auf weniger als eine Schwellendrehzahl verringert ist. Das Verfahren 500 endet, falls die Bedingungen vorhanden sind, um den DFSO-Modus zu verlassen.
Bei 508 überwacht das Verfahren 500 die Bedingungen zum Eintreten in die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung. Das Verfahren 500 tastet z. B. ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder ein Lambda im Auslasssystem (z. B. über das Überwachen der Abgassauerstoffkonzentration) ab, um zu bestimmen, ob verbrannte Nebenprodukte von den Kraftmaschinenzylindern entleert worden sind und die Kraftmaschinenzylinder Frischluft pumpen. Nachdem die DFSO eingeleitet worden ist, entwickelt sich das Kraftmaschinenabgas zunehmend magerer, bis das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis einen gesättigten Wert erreicht. Der gesättigte Wert kann einer Sauerstoffkonzentration der Frischluft entsprechen oder er kann etwas fetter als ein Wert sein, der der Frischluft entspricht, weil eine kleine Menge Kohlenwasserstoffe die Zylinder während mehrerer Kraftmaschinenumdrehungen verlassen kann, selbst wenn die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen worden ist. Das Verfahren 500 überwacht das Kraftmaschinenabgas, um zu bestimmen, ob der Sauerstoffgehalt im Abgas auf einen größeren als einen Schwellenwert zugenommen hat. Die Bedingungen können ferner das Identifizieren enthalten, ob ein Fahrzeug bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt. In dieser Weise können die für jede Zylindergruppe gemessenen Ergebnisse konsistenter als die Ergebnisse sein, die während einer sich ändernden Fahrzeuggeschwindigkeit gemessen werden. Das Verfahren 500 geht nach dem Beginnen, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zu überwachen, zu 510 weiter.
Bei 510 beurteilt das Verfahren 500, ob die Bedingungen, in die Luft-Kraftstoff-Steuerung einzutreten, erfüllt worden sind. In einem Beispiel sind die ausgewählten Bedingungen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases während eines vorgegebenen Zeitraums (z. B. 1 Sekunde) magerer als ein Schwellenwert ist. In einem Beispiel ist der Schwellenwert ein Wert, der dem entspricht, der sich innerhalb eines vorgegebenen Prozentsatzes (z. B. 10 %) eines Frischluft-Messwerts, der an dem Sauerstoffsensor abgetastet wird, befindet. Wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind, dann kehrt das Verfahren 500 zu 508 zurück, um weiterhin zu überwachen, ob die ausgewählten Bedingungen zum Eintreten in die Luft-Kraftstoff-Steuerung erfüllt worden sind. Falls die Bedingungen für die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erfüllt sind, geht das Verfahren zu 512 weiter, um die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu starten. Das Verfahren 500 kann dann zu 602 des Verfahrens 600 weitergehen. Das Verfahren für den Betrieb der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird bezüglich 6 beschrieben.
Die hier offenbarten Verfahren stehen im Gegensatz zu jenen des Überwachens des Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Standes der Technik, bei denen sich das Überwachen des Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf den Abgassensor stützt, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bezüglich der Stöchiometrie genau zu messen. Die Erfinder haben hier bestimmt, dass diese Messungen aufgrund einer Geometrie eines Auslasskanals bezüglich eines Ortes eines Abgassensors ungenau sein können. Zusätzlich oder alternativ kann dieser Typ des Überwachens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines einzelnen Zylinders nicht genau bestimmen, während Luft-Kraftstoff-Gemische in einem oder mehreren anderen Zylindern einer Kraftmaschine verbrannt werden. Die Erfinder haben ferner bestimmt, dass während einer DFSO ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch das Zünden einer Zylindergruppe, die wenigstens einen Zylinder umfasst, detektiert werden kann, nachdem ein mageres Luft-Kraftstoff-Schwellenverhältnis erreicht worden ist. In dieser Weise kann das Verfahren einen Unterschied zwischen einem Lambda der Zylindergruppe und dem mageren Luft-Kraftstoff-Schwellenverhältnis mit einem Unterschied zwischen einem erwarteten Lambda der Zylindergruppe und dem mageren Luft-Kraftstoff-Schwellenverhältnis vergleichen.
Das Verfahren 500 kann in einem nichtflüchtigen Speicher eines Controllers (z. B. des Controllers 12) gespeichert sein, um zu bestimmen, ob ein Fahrzeug während einer DFSO eine Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses starten kann. Beim Erfüllen einer oder mehrerer Bedingungen der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann der Controller (z. B. der Controller in Kombination mit einer oder mehreren zusätzlichen Hardware-Vorrichtungen, wie z. B. Sensoren, Ventilen usw.) das Verfahren 600 nach 6 ausführen.
6 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Ausführen der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. In einem Beispiel kann die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine Zylindergruppe auswählen, in der das Verbrennen von Luft-Kraftstoff-Gemischen zu reaktivieren ist, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Zylindergruppe während der DFSO überwachen. In einem Beispiel kann die Zylindergruppe ein Paar entsprechender Zylinder separater Zylinderreihen sein. Die Zylinder können entweder basierend auf einem Zündzeitpunkt oder basierend auf einem Ort einander entsprechen. Als ein Beispiel können bezüglich 3 die Zylinder A1 und B1 eine Zylindergruppe umfassen. Alternativ können die Zylinder ausgewählt werden, um die Luft-Kraftstoff-Gemische 360 Kurbelwellengrad getrennt zu verbrennen, um ein gleichmäßiges Zünden und eine glatte Drehmomenterzeugung bereitzustellen. Die Zylindergruppe für eine Reihenkraftmaschine oder für eine V-Kraftmaschine kann z. B. nur einen einzigen Zylinder umfassen.
Das Verfahren 600 wird hier bezüglich der Komponenten und Systeme, die in den 1-3 dargestellt sind, beschrieben, insbesondere hinsichtlich der Kraftmaschine 10, der Zylinderreihen 30A und 30B, des Sensors 126 und des Controllers 12. Das Verfahren 600 kann durch den Controller ausgeführt werden, der die darin gespeicherten computerlesbaren Medien ausführt. Es sollte erkannt werden, dass das Verfahren 600 auf andere Systeme einer anderen Konfiguration angewendet werden kann, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Die hier beschriebene Herangehensweise tastet die Änderungen der Ausgabe eines stromaufwärts gelegenen Abgassauerstoffsensors (UEGO) ab, die mit den Verbrennungsereignissen in den Zylindern korreliert sind, die während des DFSO-Ereignisses reaktiviert werden, wenn sich die Kraftmaschine dreht und ein Anteil der Kraftmaschinenzylinder keine Luft-Kraftstoff-Gemische verbrennt. Der UEGO-Sensor gibt ein Signal aus, das zu der Sauerstoffkonzentration im Abgas proportional ist. Weil nur ein Zylinder einer Zylinderreihe Luft und Kraftstoff verbrennen kann, kann die Ausgabe des Sauerstoffsensors das Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht des Zylinders für den Zylinder, der Luft und Kraftstoff verbrennt, angeben. Folglich kann die vorliegende Herangehensweise einen Rauschabstand zum Bestimmen des Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts der Zylinder vergrößern. In einem Beispiel wird die Ausgangsspannung des UEGO-Sensors (die in ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder ein Lambda (z. B. Luft-Kraftstoff geteilt durch den stöchiometrischen Luft-Kraftstoff) umgesetzt ist) für jeden zündenden Zylinder während des Zündens einer Zylindergruppe abgetastet, nachdem die Auslassventile des Zylinders, der den Kraftstoff empfängt, geöffnet worden sind. Das abgetastete Signal des Sauerstoffsensors wird dann ausgewertet, um einen Lambda-Wert oder ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen. Es wird erwartet, dass der Lambda-Wert mit einem Lambse-Wert (z. B. einem geforderten Lambda-Wert) korreliert ist.
Das Verfahren 600 beginnt bei 602, wo eine Zylindergruppe ausgewählt wird, um später während der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gezündet zu werden. Die Auswahl der Zylindergruppe kann auf einem Zündzeitpunkt und/oder einem Zylinderort basieren, wie oben beschrieben worden ist. Als ein Beispiel können bezüglich 3 die Zylinder am weitesten stromaufwärts von einem Abgassensor (z. B. dem Sensor 126) als die Zylindergruppe (z. B. die Zylinder A1 und B1) ausgewählt werden. Zusätzlich oder alternativ können die Zylinder mit entsprechenden Zündzeitpunkten als die Zylindergruppe (z. B. die Zylinder A1 und B3) ausgewählt werden. In einigen Beispielen können die Zylinder 360 Grad getrennt verbrennen, um die Drehmomenterzeugung der Kraftmaschine zu glätten. Folglich können die Zylinder bezüglich des Zündzeitpunkts und des Orts ähnlich sein. Falls z. B. die Zylinder A1 und B1 komplementäre Zündzeitpunkte aufweisen und die sich am weitesten stromaufwärts befindlichen Zylinder des Abgassauerstoffsensors sind. Als ein Beispiel kann die Zylindergruppe wenigstens einen Zylinder umfassen. In einigen Beispielen kann die Zylindergruppe mehrere Zylinder umfassen und ferner nur einen Zylinder aus jeder Zylinderreihe umfassen. In dieser Weise kann eine Anzahl der Zylinder in einer Zylindergruppe gleich einer Anzahl der Zylinderreihen sein, in denen jede Zylinderreihe nur einen Zylinder enthält, der während eines Kraftmaschinenzyklus (z. B. zwei Umdrehungen für eine Viertakt-Kraftmaschine) Luft und Kraftstoff verbrennt.
Nach dem Auswählen der Zylindergruppe geht das Verfahren 600 zu 603 weiter, um zu bestimmen, ob die Bedingungen für die Kraftstoffeinspritzung in die ausgewählte Zylindergruppe erfüllt sind. Die Bedingungen zum Einleiten der Kraftstoffeinspritzung können bestimmt werden, wie in dem Verfahren 1000 nach 10 beschrieben ist.
Wenn die Kraftstoffeinspritzbedingungen nicht erfüllt sind, dann kann das Verfahren 600 zu 604 weitergehen, um die Kraftstoffeinspritzbedingungen weiterhin zu überwachen und zu bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzbedingungen zu einem späteren Zeitpunkt erfüllt sind.
Falls die Kraftstoffeinspritzbedingungen erfüllt sind, kann das Verfahren 600 zu 605 weitergehen, um Luft und Kraftstoff in der ausgewählten Zylindergruppe zu verbrennen (z. B. die Zylindergruppe zu zünden). Das Zünden der ausgewählten Zylindergruppe enthält das Einspritzen von Kraftstoff nur in die ausgewählte Zylindergruppe, während die verbleibenden Zylinder als deaktiviert aufrechterhalten werden (z. B. kein Kraftstoff eingespritzt wird), während sich die Kraftmaschine weiterhin dreht. Das Verfahren 600 kann die ausgewählte Gruppe von Zylindern ein- oder mehrmals zünden, um eine ausgewählte Luft-Kraftstoff-Störung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases zu erzeugen, nachdem die Verbrennungsprodukte nach jedem Verbrennungsereignis in dem reaktivierten Zylinder entleert worden sind. In den Zylinder wird Kraftstoff eingespritzt, bevor der Zylinder zündet. Wenn die ausgewählte Zylindergruppe z. B. die Zylinder A1 und B1 umfasst, dann zünden sowohl der Zylinder A1 als auch der Zylinder B1. Das Zünden des Zylinders A1 erzeugt eine Luft-Kraftstoff-Störung in dem Abgas, die über den Sauerstoffsensor abgetastet wird, nachdem das verbrannte Gemisch im Zylinder A1 zum Auslasssystem ausgestoßen worden ist. Das Zünden des Zylinders B1 erzeugt eine Luft-Kraftstoff-Störung in dem Abgas, die über den Sauerstoffsensor abgetastet wird, nachdem das verbrannte Gemisch im Zylinder B1 zum Auslasssystem ausgestoßen worden ist. Mit anderen Worten, die Verbrennungsgase aus den Zylindern A1 und B1 drücken die mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisse des Abgases herunter (reichern die mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisse des Abgases z. B. an), die in den jeweiligen Auslasskanälen abgetastet werden, wenn alle Zylinder deaktiviert waren. Wie oben erwähnt worden ist, kann ein ausgewählter Zylinder (können ausgewählte Zylinder) Luft und Kraftstoff während eines oder mehrerer Kraftmaschinenzyklen verbrennen, während die anderen Zylinder deaktiviert bleiben und keinen Kraftstoff empfangen.
Die Kraftstoffeinspritzung kann außerdem das Bestimmen einer eingespritzten Kraftstoffmenge enthalten, wobei die eingespritzte Kraftstoffmenge kleiner als eine Schwelleneinspritzung sein kann. Die Schwelleneinspritzung kann auf der Fahrbarkeit basieren, wobei das Einspritzen einer Kraftstoffmenge, die größer als die Schwelleneinspritzung ist, die Fahrbarkeit verringern kann.
Wie in 3 dargestellt ist, führt das Zünden der ausgewählten Zylinder, die den Zylinder A1 und den Zylinder B1 umfassen, dazu, dass das Abgas vom Zylinder A1 zum Sensor 126A strömt, während das Abgas vom Zylinder B1 zum Sensor 126B strömt. In dieser Weise misst jeder Sensor nur das Abgas eines einzelnen Zylinders, wobei im Ergebnis die Sensorblindheit umgangen werden kann.
Bei 606 bestimmt das Verfahren 600 jedes Mal, wenn die Verbrennungs-Nebenprodukte von einem Zylinder, der Luft und Kraftstoff verbrennt, in das Auslasssystem abgelassen werden, einen Lambda-Wert. Der Lambda-Wert kann mit der in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge korreliert sein, wobei die in den Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge auf einer Kraftstoffimpulsbreite basieren kann, die an eine Kraftstoffeinspritzdüse des Zylinders, der den Kraftstoff empfängt, angelegt ist. Die Kraftstoffimpulsbreite entspricht einer in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge. Wenn als ein Beispiel beide Zylinder A1 und B1 während des Zündens der Zylindergruppe 10-mal gezündet werden, dann können 10 separate Lambda-Werte für den Zylinder A1 und den Zylinder B1 bestimmt werden. Das Verfahren 600 geht zu 608 weiter, nachdem die Lambda-Werte bestimmt worden sind.
Bei 608 wird beurteilt, ob eine Lambda-Variation des Zylinders vorhanden ist oder nicht. Das Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht von Zylinder zu Zylinder kann sich aus einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem oder mehreren Zylindern ergeben, das von einem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis oder einem erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine abweicht. Die Lambda-Variation der Zylinder kann basierend auf dem Vergleichen von einem oder einem Durchschnitt der Lambda-Werte mit den erwarteten Lambda-Werten bestimmt werden.
In einem Beispiel kann der erwartete Wert auf einer Differenz zwischen einem vorgegebenen maximalen mageren Lambda-Wert (z. B. 2,5λ), wenn Luft durch die Kraftmaschine gepumpt wird, ohne Kraftstoff einzuspritzen, und einem vorgegebenen Lambda-Wert für den ausgewählten Zylinder und die eingespritzte Kraftstoffmenge (z. B. 2,0λ) basieren. Die Differenz in diesem Beispiel erzeugt einen erwarteten Wert von 0,5λ. Der erste der zehn Lambda-Werte für den Zylinder A1 wird von dem bei 508 bestimmten maximalen mageren Lambda-Wert subtrahiert, um eine Lambda-Differenz für den Zylinder A1 für das gegenwärtige DFSO-Ereignis zu bestimmen. Die Lambda-Differenz für das gegenwärtige DFSO-Ereignis wird dann von dem erwarteten Lambda-Wert subtrahiert, wobei, falls das Ergebnis größer als ein Schwellenwert ist, bestimmt werden kann, dass der Zylinder A1 ein Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht von den anderen Zylindern zeigt, weil sein eigenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht dem erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht. Alternativ wird ein Durchschnitt der zehn Lambda-Werte für den Zylinder A1 von dem bei 508 bestimmten maximalen mageren Lambda-Wert subtrahiert, um eine Lambda-Differenz für den Zylinder A1 für das gegenwärtige DFSO-Ereignis zu bestimmen. Die Lambda-Differenz für das gegenwärtige DFSO-Ereignis wird dann von dem erwarteten Lambda-Wert subtrahiert, wobei, falls das Ergebnis größer als ein Schwellenwert ist, bestimmt werden kann, dass der Zylinder A1 ein Ungleichgewicht von den anderen Zylindern zeigt, weil sein eigenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht seinem eigenen erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht. Der Controller kann während künftiger Zylinderverbrennungen basierend auf einer Größe der Differenz zwischen dem erwarteten Lambda-Wert und dem basierend auf dem Subtrahieren des bei 606 bestimmten Lambda-Werts von dem bei 508 bestimmten Lambda-Wert bestimmten Lambda-Wert mehr oder weniger Kraftstoff einspritzen.
In einem weiteren Beispiel kann der erwartete Wert ein vorgegebener einzelner Wert sein, mit dem der (die) Lambda-Wert(e) von dem Zylinder A1 verglichen wird (werden). Wenn z. B. ein einzelner erwarteter Lambda-Wert gleich 2,0 ist, aber das Lambda der Zylinderverbrennung von einem bei 606 bestimmten Verbrennungsereignis 1,9 ist, dann kann eine Lambda-Variation des Zylinders eines fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bestimmt werden. Alternativ kann der einzelne erwartete Lambda-Wert mit dem Durchschnitt der zehn Lambda-Werte für den Zylinder A1 verglichen werden. Der vorgegebene einzelne erwartete Wert kann auf der in den Zylinder A1 für die Verbrennung eingespritzten Kraftstoffmenge basieren. Der Controller kann basierend auf einer Größe der Differenz zwischen dem vorgegebenen einzelnen Lambda-Wert und dem bei 606 bestimmten Lambda-Wert während künftiger Zylinderverbrennungen mehr oder weniger Kraftstoff einspritzen.
In einem noch weiteren Beispiel kann der erwartete Wert ein Lambda-Bereich (z. B. 2,0λ-1,8λ) sein. Einer oder ein Durchschnitt der zehn Lambda-Abtastwerte von dem Zylinder A1 kann mit dem erwarteten Wertebereich verglichen werden. Falls sich einer oder der Durchschnitt der Lambda-Abtastwerte in dem erwarteten Bereich befindet, wird kein Ungleichgewicht detektiert. Falls sich jedoch einer oder der Durchschnitt der Lambda-Abtastwerte außerhalb des erwarteten Bereichs befindet, kann bestimmt werden, dass es ein Lambda-Ungleichgewicht des Zylinders gibt. Es kann eine ähnliche Analyse bezüglich des Zylinders B1 und anderer Zylinder bereitgestellt werden. Der Controller kann basierend auf einer Größe der Differenz zwischen dem Lambda-Bereich und dem bei 606 bestimmten Lambda-Wert während künftiger Zylinderverbrennungen mehr oder weniger Kraftstoff einspritzen. Falls sich z. B. der erwartete Wert in einem Bereich zwischen 2,0λ und 1,8λ befindet, aber der bei 606 bestimmte Lambda-Wert 2,1 λ ist, kann zusätzlicher Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt werden, weil der Lambda-Wert von 2,1 magerer als erwartet ist. Der magerere Lambda-Wert wird durch das Vergrößern der Basismenge des in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffs um einen auf dem Lambda-Fehler von 0,1 basierenden Faktor kompensiert.
In einem noch weiteren Beispiel kann die Luft-Kraftstoff- oder Lambda-Variation des Zylinders basierend auf dem Vergleichen eines oder eines Durchschnitts der Luft-Kraftstoff- oder Lambda-Werte mit dem erwarteten Luft-Kraftstoff- oder Lambda-Wert bestimmt werden, wobei der erwartete Luft-Kraftstoff- oder Lambda-Wert eine Abweichung von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der DFSO ist. Ein maximales mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der DFSO kann z. B. ein Wert von 36:1 sein, während die erwartete Abweichung des Luft-Kraftstoff-Werts von dem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der DFSO 7 ist. Falls der basierend auf der Verbrennung in einem Zylinder einer zündenden Zylinderreihe bestimmte Luft-Kraftstoff des Abgases 29:1 ist, entspricht der gemessene Luft-Kraftstoff des Abgases der erwarteten Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wobei keine Luft-Kraftstoff-Abweichung des Zylinders bestimmt wird. Falls jedoch der basierend auf der Verbrennung in dem einen Zylinder einer zündenden Zylinderreihe bestimmte Luft-Kraftstoff des Abgases 22:1 ist und bestimmt wird, dass ein Luft-Kraftstoff-Unterschied von 7 übermäßig ist, kann bestimmt werden, dass es eine Luft-Kraftstoff- oder Lambda-Abweichung gibt, die über das Einstellen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung zu korrigieren ist.
Die erwarteten Luft-Kraftstoff-Werte können auf der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine, dem Gang des Getriebes, der Zylinderposition in einer Zylinderreihe, einer dem Zylinder, der den Kraftstoff empfängt, zugeführten Gesamtmenge des Kraftstoffs, einer Kraftmaschinentemperatur, einer Zündreihenfolge der Kraftmaschine, einer Zeitsteuerung der Kraftstoffbeaufschlagung während der DFSO und einem durch das Getriebe übertragenen Drehmoment basieren. Durch das Einstellen des erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und der eingespritzten Kraftstoffmenge, um das erwartete Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erzeugen, kann der Rauschabstand des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Zylinders an dem UEGO-Ort verbessert werden, so dass das Vorhandensein oder das Fehlen einer Lambda-Variation genauer bestimmt werden kann.
Falls der eine oder der durchschnittliche Lambda-Wert von der Zylinderverbrennung mit dem erwarteten Wert verglichen wird und eine Lambda-Variation gezeigt wird, ist die Antwort ja und geht das Verfahren 600 zu 610 weiter. Andernfalls ist die Antwort nein und geht das Verfahren 600 zu 612 weiter.
Es sollte außerdem angegeben werden, dass, falls eine Getriebe-Schaltanforderung während des Zeitraums, wenn Kraftstoff in die reaktivierten Zylinder eingespritzt wird, ausgeführt wird, die Einspritzung des Kraftstoffs endet, bis das Schalten abgeschlossen ist. Falls eine Getriebe-Schaltanforderung zwischen Einspritzung in verschiedene Zylinder auftritt, wie in 8 gezeigt ist, wird die Einspritzung von Kraftstoff und die Analyse der Lambda-Variation verzögert, bis das Schalten abgeschlossen ist. Indem während des Schaltens des Getriebes die Lambda-Analyse und die Kraftstoffeinspritzung nicht ausgeführt werden, kann die Möglichkeit des Verursachens einer Lambda-Variation verringert werden.
Bei 610 enthält das Verfahren 600 das In-Erfahrung-Bringen des Einspritzdüsen-Kraftstoffbeaufschlagungsfehlers. Das In-Erfahrung-Bringen des Einspritzdüsen-Kraftstoffbeaufschlagungsfehlers enthält das Bestimmen, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders magerer (z. B. überschüssiger Sauerstoff) oder fetter (z. B. überschüssiger Kraftstoff) als erwartet ist, und das Speichern des in Erfahrung gebrachten Fehlers für den künftigen Betrieb des Zylinders nach der Beendigung der DFSO. Wenn der bei 606 bestimmte Lambda-Wert kleiner als der Schwellenbereich des erwarteten Lambda-Werts ist (z. B. ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis), dann kann es ein Controller basierend auf einer Größe des Ungleichgewichts in Erfahrung bringen, während künftiger Zylinderverbrennungen weniger Kraftstoff einzuspritzen. Die Größe des Lambda-Fehlers kann gleich einer Differenz zwischen dem erwarteten Lambda-Wert und dem bei 608 bestimmten Lambda-Wert sein. Das In-Erfahrung-Bringen kann das Speichern einer Differenz zwischen dem erwarteten Lambda-Wert und dem bestimmten Lambda-Wert (oder dem durchschnittlichen Lambda-Wert) im Speicher enthalten. Wenn z. B. der Lambda-Wert für eine ausgewählte Zylindergruppe 2,1 ist und der erwartete Lambda-Wert 2,0 ist, dann kann eine Lambda-Variation eines mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses mit einer Größe von -0,1 vorhanden sein. Die Größe kann in Erfahrung gebracht werden und auf die künftige Zylinderverbrennung anschließend an die DFSO angewendet werden, so dass eine Kraftstoffeinspritzung die Lambda-Variation von -0,1 in dem Zylinder, der die Variation gezeigt hat, kompensieren (z. B. eine vergrößerte Kraftstoffmenge, die zu der Größe von -0,1 proportional ist, einspritzen) kann. Das Verfahren 600 geht nach dem In-Erfahrung-Bringen der Lambda-Variation des Zylinders für den Zylinder, in dem die Verbrennung aktiviert ist, zu 612 weiter.
In einigen Beispielen können zusätzlich oder alternativ die Luft/Kraftstoff-Variationen von Zylinder zu Zylinder über die Gleichung 1 im Folgenden in Erfahrung gebracht werden. $A F R_{m i t t e l} = \frac{G e s a m t l u f t s t r \ddot{o} m u n g}{S u m m e d e s a l l e n Z y l i n d e r n z u g e f \ddot{u} h r t e n K r a f t s t o f f s}$
Durch das Berechnen des Durchschnitts der gesamten Luft/Kraftstoff-Verhältnisse für alle Zylinder kann ein Durchschnitt der Luft/Kraftstoff-Verhältnisse einer Zylindergruppe mit dem Durchschnitt der gesamten Luft/Kraftstoff-Verhältnisse verglichen werden. Wenn zwischen dem Durchschnitt für eine Zylindergruppe und dem Durchschnitt der gesamten Luft/Kraftstoff-Verhältnisse eine Differenz vorhanden ist, dann kann ein Koeffizient der Ungleichheit berechnet werden. Der Koeffizient der Ungleichheit kann in Erfahrung gebracht werden. Wenn z. B. der Koeffizient der Ungleichheit positiv ist, dann kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders (können die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse der Zylinder) in der Zylindergruppe zu hoch sein (z. B. die Luftmenge ist im Vergleich zum Kraftstoff zu hoch). Im Ergebnis können die Einstellungen an dem Kraftmaschinenbetrieb das Einspritzen von mehr Kraftstoff während des nachfolgenden Kraftmaschinenbetriebs außerhalb der DFSO enthalten.
Bei 612 beurteilt das Verfahren 600, ob die Lambda-Werte für alle Zylinder bestimmt worden sind. Wenn die Lambda-Werte aller Zylinder nicht bewertet worden sind und nicht einen oder mehrere Lambda-Werte, die den Zylindern zugeordnet sind, aufweisen, dann ist die Antwort nein und geht das Verfahren 600 zu 613 weiter. Andernfalls ist die Antwort ja und geht das Verfahren 600 zu 616 weiter.
Bei 613 beurteilt das Verfahren 600, ob die DFSO-Bedingungen erfüllt oder vorhanden sind oder nicht. Ein Fahrer kann ein Fahrpedal anwenden oder die Kraftmaschinendrehzahl kann auf eine Drehzahl, die kleiner als erwünscht ist, fallen, so dass die DFSO-Bedingungen nicht erfüllt sind. Falls die DFSO-Bedingungen nicht erwünscht sind, ist die Antwort nein und geht das Verfahren 600 zu 614 weiter. Andernfalls ist die Antwort ja und geht das Verfahren 600 zu 615 weiter.
Bei 614 verlässt das Verfahren 600 die DFSO und kehrt zur Luft-Kraftstoff-Regelung zurück. Die Zylinder werden über das Zuführen von Funken und Kraftstoff zu den deaktivierten Zylindern reaktiviert. In dieser Weise wird ungeachtet dessen, dass keine Lambda-Werte für alle Zylinder der Kraftmaschine erfasst worden sind, die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses außerdem deaktiviert. Wenn in einigen Beispielen die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses vorzeitig deaktiviert wird, dann kann der Controller irgendwelche für eine ausgewählte Zylindergruppe(n) gemessenen Lambda-Werte speichern und folglich eine andere Zylindergruppe(n) anfangs während der nächsten Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auswählen. Falls während der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses keine Lambda-Werte für eine Zylindergruppe erfasst werden, kann folglich die Zylindergruppe die erste Zylindergruppe sein, für die die Lambda-Werte zum Feststellen des Vorhandenseins oder des Fehlens eines Ungleichgewichts während eines nachfolgenden DFSO-Ereignisses bestimmt werden. Nachdem die Kraftmaschine zur Luft-Kraftstoff-Regelung zurückgekehrt ist, geht das Verfahren 600 zum Ausgang weiter.
Bei 615 wählt das Verfahren 600 eine nächste Zylindergruppe zum Bestimmen der Lambda-Werte zum Feststellen des Vorhandenseins oder des Fehlens eines Ungleichgewichts aus. Das Auswählen der nächsten Zylindergruppe kann das Auswählen anderer Zylinder als die Zylinder, die in der vorhergehenden Zylindergruppe ausgewählt waren, enthalten. Anstelle von 1A und 1 B können z. B. die Zylinder 3A und 3B ausgewählt werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren 600 die Zylindergruppen sequentiell entlang einer Zylinderreihe auswählen. Die Zylinder A2 und B3 können z. B. eine Zylindergruppe nach dem Zünden der Zylinder A1 und B1 einer ausgewählten Zylindergruppe umfassen. Das Verfahren 600 kehrt zu 603 zurück, um die ausgewählte Zylindergruppe zu reaktivieren, wie oben beschrieben worden ist.
Bei 616 deaktiviert das Verfahren 600 die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einschließlich der Beendigung der Zylinderaktivierung und der Auswahl der Zylindergruppen. Deshalb kehrt das Verfahren 600 zur nominellen DFSO zurück, wo alle Zylinder deaktiviert sind und wo das Zylinderungleichgewicht nicht bestimmt wird. Nachdem die Kraftmaschine erneut in die nominelle DFSO eingetreten ist, geht das Verfahren 600 zu 618 weiter.
Bei 618 beurteilt das Verfahren 600, ob die DFSO-Bedingungen erfüllt sind oder nicht. Falls die Antwort nein ist, geht das Verfahren 600 zu 620 weiter. Andernfalls ist die Antwort ja und kehrt das Verfahren 600 zu 618 zurück. Die DFSO-Bedingungen können nicht länger erfüllt sein, falls die Kraftmaschinendrehzahl auf weniger als einen Schwellenwert verringert ist oder falls das Fahrpedal angewendet wird.
Bei 620 verlässt das Verfahren 600 die DFSO, wobei es alle Zylinder in der Kraftstoffregelung reaktiviert. Die Zylinder können gemäß der Zündreihenfolge der Kraftmaschine reaktiviert werden. Nachdem die Kraftmaschinenzylinder reaktiviert worden sind, geht das Verfahren 600 zu 622 weiter.
Bei 622 stellt das Verfahren 600 den Zylinderbetrieb für irgendwelche Zylinder ein, die eine Lambda-Variation zeigen, wie bei 608 bestimmt worden ist. Das Einstellen kann das Einstellen der in die Kraftmaschinenzylinder eingespritzten Kraftstoffmengen über das Einstellen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung enthalten. Die Einstellungen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung können zu der Differenz zwischen dem erwarteten Lambda-Wert und dem bestimmten Lambda-Wert, wie bei 608 beschrieben worden ist, proportional sein. Wenn z. B. der erwartete Lambda-Wert 2,0 ist und der gemessene Lambda-Wert 1,8 ist, dann kann die Fehlergröße gleich 0,2 sein, was eine Abweichung eines fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in dem speziellen Zylinder angibt. Das Einstellen kann ferner basierend auf dem Typ des Lambda-Fehlers das Einspritzen einer größeren Kraftstoffmenge oder einer kleineren Kraftstoffmenge enthalten. Wenn z. B. ein Zylinder eine fette Lambda-Variation oder einen fetten Lambda-Fehler angibt, dann können die Einstellungen das Einspritzen von weniger Kraftstoff in den und/oder das Bereitstellen von mehr Luft für den Zylinder enthalten. Das Verfahren 600 kann nach dem Anwenden der Einstellungen, die den in Erfahrung gebrachten Lambda-Fehlern für jeden Zylinder entsprechen, enden.
In einem Beispiel, in dem die Kraftmaschine eine Sechs-Zylinder-Kraftmaschine mit zwei Zylinderreihen ist, kann das in den 4-6 beschriebene Verfahren ein Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht für die Zylinder einer Reihe mit den Zylindern 1-3 basierend auf den folgenden Gleichungen bestimmen: $Mf 1 * k 1 = mean (air_charge/lam_30_cyl1),$
$Mf2 * k2 = mean (air_charge/lam_30_cyl2),$
$Mf3 * k3 = mean (air_charge/lam_30_cyl3),$
wobei Mf1 die in den Zylinder 1 während der DFSO eingespritzte Kraftstoffmasse ist, Mf2 die in den Zylinder 2 während der DFSO eingespritzte Kraftstoffmasse ist, Mf3 die in den Zylinder 3 während der DFSO eingespritzte Kraftstoffmasse ist, mean angibt, dass der Mittelwert der Variable in den Klammern bestimmt wird, air_charge die Gesamtluftströmung durch die Zylinderreihe, die die Zylinder 1-3 aufweist, während des Zeitraums, während den Zylindern 1-3 Kraftstoff zugeführt wird, ist, lam_30_cyl1 der durchschnittliche Lambda-Wert des Abgases ist, wenn in den Zylinder 1 Kraftstoff eingespritzt wird, lam_30_cyl2 der durchschnittliche Lambda-Wert des Abgases ist, wenn in den Zylinder 2 Kraftstoff eingespritzt wird, und lam_30_cyl3 der durchschnittliche Lambda-Wert des Abgases ist, wenn in den Zylinder 3 Kraftstoff eingespritzt wird. Die Werte von k1-k3 werden über das Lösen der drei Gleichungen für die drei Unbekannten bestimmt. Die Werte von k1-k3 geben an, ob es ein Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht jeweils in den Zylindern 1-3 gibt.
Folglich stellt das Verfahren nach 6 ein Verfahren bereit, das Folgendes umfasst: während eines Schubabschaltungs-Ereignisses (DFSO-Ereignisses) sequentielles Zünden der Zylinder einer Zylindergruppe, wobei jeder mit einer ausgewählten Kraftstoffimpulsbreite mit Kraftstoff beaufschlagt wird, und Angeben einer Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für jeden Zylinder basierend auf der Luft-Kraftstoff-Abweichung von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der DFSO. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen des nachfolgenden Kraftmaschinenbetriebs basierend auf der angegebenen Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Das Verfahren enthält, dass die Zylindergruppe basierend auf einer Zündreihenfolge und/oder einer Zylinderposition innerhalb der Zündreihenfolge ausgewählt wird. Das Verfahren enthält, dass die Kraftstoffbeaufschlagung der Zylindergruppe, auf der die Angabe des Luft-Kraftstoffs basiert, nur stattfindet, nachdem das maximale magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der DFSO gemessen worden ist.
In einigen Beispielen enthält das Verfahren, dass das Einstellen des nachfolgenden Kraftmaschinenbetriebs das Einstellen einer Kraftstoffeinspritzdüsen-Impulsbreite in Reaktion auf eine erwartete Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses enthält. Das Verfahren enthält, dass eine erwartete Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf einer ausgewählten Kraftstoffimpulsbreite basiert. Das Verfahren enthält, dass das Einstellen des nachfolgenden Kraftmaschinenbetriebs das Einstellen der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzungen in einen Zylinder basierend auf der angegebenen Luft-Kraftstoff-Variation nach der Beendigung der DFSO enthält. Das Verfahren enthält, dass die Zylindergruppe mit Kraftstoff beaufschlagt und betrieben wird, um während der DFSO einen Verbrennungszyklus mehrmals auszuführen, wobei mehrere Reaktionen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erzeugt werden, die zusammen verwendet werden, um das Ungleichgewicht zu identifizieren.
Das Verfahren nach 6 stellt außerdem ein Verfahren bereit, das Folgendes umfasst: nach der Deaktivierung aller Zylinder, die zu einem gemeinsamen Auslass einer Kraftmaschine führen: einzelne Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer der deaktivierten Zylinder, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen; und Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Reaktion auf eine Störung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Das Verfahren enthält, dass die Störung mit einer erwarteten Störung verglichen wird. Das Verfahren enthält, dass die erwartete Störung auf der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine basiert. Das Verfahren enthält, dass die erwartete Störung auf einer Kraftmaschinentemperatur basiert. Das Verfahren enthält, dass die erwartete Störung auf der Zylinderposition in einer Zylinderreihe basiert.
Außerdem enthält das Verfahren, dass die erwartete Störung auf der Zündreihenfolge der Kraftmaschine basiert. Das Verfahren enthält, dass eine Gesamtmenge des Kraftstoffs, die dem einen oder den mehreren deaktivierten Zylindern zugeführt wird, auf der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine basiert. Das Verfahren enthält, dass eine Gesamtmenge des Kraftstoffs, die dem einen oder den mehreren deaktivierten Zylindern zugeführt wird, auf einem eingerückten Gang des Getriebes basiert.
In einem noch weiteren Beispiel stellt das Verfahren nach der Deaktivierung aller Zylinder, die zu einem gemeinsamen Auslass einer Kraftmaschine führen, Folgendes bereit: einzelne Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer der deaktivierten Zylinder, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen; und Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Reaktion auf eine Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases von einem erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine, wobei die Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases auftritt, wenn alle Zylinder mit Ausnahme eines Zylinders, der Kraftstoff empfängt, deaktiviert sind. Das Verfahren enthält, dass der Zylinder, der Kraftstoff empfängt, mehrere Luft-Kraftstoff-Gemische verbrennt, und dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf einem Durchschnitt der Luft-Kraftstoff-Verhältnisse der Abgase von den mehreren Luft-Gemischen basiert. Das Verfahren enthält, dass das erwartete Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine auf einer Drehzahl eines Drehmomentwandlers basiert. Das Verfahren enthält, dass das erwartete Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine auf der Position eines Zylinders in einer Zylinderreihe basiert.
7 stellt einen Betriebsablauf 700 dar, der beispielhafte Ergebnisse für eine Zylinderreihe einer Kraftmaschine, die drei Zylinder umfasst (z. B. eine V6-Kraftmaschine mit zwei Zylinderreihen, wobei jeder Reihe drei Zylinder umfasst), veranschaulicht. Die Linie 702 repräsentiert, ob eine DFSO auftritt oder nicht, die Linie 704 repräsentiert eine Einspritzdüse eines ersten Zylinders, die Linie 706 repräsentiert eine Einspritzdüse eines zweiten Zylinders, die Linie 708 repräsentiert eine Einspritzdüse eines dritten Zylinders und die ausgezogene Linie 710 repräsentiert die Reaktion eines Abgassensors (UEGO) hinsichtlich des Lambda, die gestrichelte Linie 712 repräsentiert eine erwartete Lambda-Reaktion und die Linie 714 repräsentiert einen stöchiometrischen Lambda-Wert (z. B. 1). Die Linie 712 weist einen gleichen Wert wie die Linie 710 auf, wenn nur die Linie 710 sichtbar ist. Für die Linien 704, 706 und 708 repräsentiert ein Wert von „1“ eine Kraftstoffeinspritzdüse, die Kraftstoff einspritzt (z. B. einen zündenden Zylinder), während ein Wert von „0“ repräsentiert, dass kein Kraftstoff eingespritzt wird (z. B. der Zylinder deaktiviert ist). Die horizontalen Achsen jeder graphischen Darstellung repräsentieren die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zunimmt.
Vor T1 zünden der erste, der zweite und der dritte Zylinder gemäß des nominellen Kraftmaschinenbetriebs (z. B. ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis), wie durch die Linien 704, 706 bzw. 708 veranschaulicht ist. Im Ergebnis erzeugen die Zylinder Lambda-Werte von im Wesentlichen gleich 1, wie durch die Linie 710 und die Linie 714 angegeben ist. Der Lambda-Wert kann durch einen Controller (z. B. den Controller 12) aus der Sauerstoffkonzentration im Auslasssystem der Kraftmaschine berechnet werden, wie sie durch einen Abgassensor (z. B. den Sensor 126) gemessen wird. Die DFSO ist deaktiviert, wie durch die Linie 702 angegeben ist.
Bei T1 sind die DFSO-Bedingungen erfüllt, wobei die DFSO gestartet wird, wie oben bezüglich 4 beschrieben worden ist. Im Ergebnis wird nicht länger Kraftstoff in alle Zylinder der Kraftmaschine eingespritzt (sind die Zylinder z. B. deaktiviert), wobei sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu magerer verschiebt und bis zu einem maximalen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zunimmt, was dem Pumpen von Luft durch die Kraftmaschinenzylinder ohne das Einspritzen von Kraftstoff entspricht.
Nach T1 und vor T2 geht die DFSO weiter, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis weiterhin bis zum maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zunimmt. Die Einspritzdüsen können nicht beginnen, Kraftstoff einzuspritzen, bis ein Schwellenzeitraum (z. B. 5 Sekunden) anschließend an das Starten der DFSO vergangen ist. Außerdem oder zusätzlich können die Einspritzdüsen das Einspritzen von Kraftstoff in Reaktion darauf beginnen, dass das maximale Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch den UEGO-Sensor detektiert wird. Die Bedingungen zum Zünden einer ausgewählten Zylindergruppe werden überwacht.
Zu T2 wird der erste Zylinder aufgrund dessen, dass die Bedingungen zum Zünden der ausgewählten Zylindergruppe erfüllt sind (z. B. kein Nullpunktdrehmoment, die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als eine Fahrzeug-Schwellengeschwindigkeit und kein Herunterschalten), aktiviert, wobei deshalb die Einspritzdüse 1 Kraftstoff in den ersten Zylinder einspritzt. Wie oben beschrieben worden ist, kann eine ausgewählte Zylindergruppe wenigstens einen Zylinder aus jeder Zylinderreihe umfassen. Das heißt, die Anzahl der Zylinderreihen kann gleich der Anzahl der Zylinder in der Zylindergruppe sein, wobei jede Zylinderreihe der Zylindergruppe einen Zylinder bereitstellt. Zusätzlich oder alternativ kann eine ausgewählte Zylindergruppe für eine Reihenkraftmaschine wenigstens einen Zylinder der Kraftmaschine umfassen.
Nach T2 und vor T3 verbrennt der erste Zylinder. Wie gezeigt ist, verbrennt der erste Zylinder viermal, wobei er vier separate Kraftstoffimpulsbreiten erzeugt, wobei jede Kraftstoffimpulsbreite einem einzelnen Verbrennungsereignis entspricht. Die Abgassauerstoffkonzentration wird durch den UEGO-Sensor (z. B. den Abgassensor) gemessen, wobei der Controller basierend auf einer UEGO-Ausgabe einen Lambda-Wert erzeugt, der jedem Verbrennungsereignis entspricht. Wie durch einen Fachmann auf dem Gebiet erkannt wird, können andere geeignete Anzahlen der Zündungen ausgeführt werden. Wie dargestellt ist, erzeugen die Kraftstoffeinspritzungen in den ersten Zylinder bei der Verbrennung ähnliche Lambda-Werte. In einigen Beispielen kann jedoch die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bestimmen, verschiedene Kraftstoffmengen einzuspritzen, so dass jede Einspritzung einen im Wesentlichen anderen Betrag des eingespritzten Kraftstoffs und andere Lambda-Werte bereitstellt.
Die gemessene Lambda-Werte des ersten Zylinders werden mit einem erwarteten Lambda-Wert, die Linie 712, verglichen. Wenn die gemessenen Lambda-Werte nicht gleich dem erwarteten Lambda-Wert sind, dann kann eine Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses oder ein Lambda-Wert, die bzw. der ein Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht von Zylinder zu Zylinder verursachen kann, angegeben und in Erfahrung gebracht werden, wie oben bezüglich 6 beschrieben worden ist. Die Lambda-Werte des ersten Zylinders sind jedoch, wie dargestellt ist, gleich den erwarteten Lambda-Werten, wobei folglich keine Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses oder kein Fehlerwert in Erfahrung gebracht wird.
In einigen Beispielen kann ein gezündeter Zylinder eine Lambda-Differenz erzeugen, wobei die Lambda-Differenz als eine Differenz zwischen dem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem gemessenen Lambda definiert ist (z. B. 2,5 - 2,0 = 0,5). Die Lambda-Differenz kann mit einer erwarteten Lambda-Differenz verglichen werden. Wenn die Lambda-Differenz nicht im Wesentlichen gleich der erwarteten Differenz ist, dann kann ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses angegeben und in Erfahrung gebracht werden. Das in Erfahrung gebrachte Ungleichgewicht kann auf einer Fehlergröße basieren. Wenn z. B. eine gemessene Lambda-Differenz 0,5 ist, aber eine erwartete Lambda-Differenz 0,4 ist, dann ist eine Fehlergröße von 0,1 vorhanden. In dieser Weise kann der in Erfahrung gebrachte Kraftstoffbeaufschlagungsfehler die Grundlage zum Einstellen der Kraftstoffbeaufschlagungsoperationen für die Kraftstoffeinspritzung anschließend an die DFSO sein. Die Basiskraftstoffmenge, um einen Lambda-Sollwert in einem Zylinder zu erreichen, kann proportional zu der Fehlergröße von 0,1 eingestellt werden, um die Lambda-Variation des Zylinders zu korrigieren.
In einigen Beispielen kann der gemessene Lambda-Wert zusätzlich oder alternativ mit einem Schwellenbereich verglichen werden, wie oben beschrieben worden ist. Wenn sich der gemessene Lambdawert nicht innerhalb des Schwellenbereichs befindet, dann kann ein Ungleichgewicht angegeben und in Erfahrung gebracht werden. Zusätzlich oder alternativ kann in einigen Beispielen die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für eine gegebene Anzahl von Malen arbeiten, wobei die Ergebnisse gemittelt werden können, um gegebenenfalls ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses anzugeben.
Zu T3 wird der erste Zylinder deaktiviert, wobei die DFSO weitergeht. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kehrt zu dem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zurück. Nach T3 und vor T4 geht die DFSO ohne das Zünden einer ausgewählten Zylindergruppe weiter. Im Ergebnis bleibt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf dem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann eine nächste Zylindergruppe zum Zünden auswählen. Die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann es ermöglichen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vor dem Zünden der nächsten Zylindergruppe zum maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zurückkehrt, um einen konsistenten Hintergrund (z. B. das maximale magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis) für jede Zylindergruppe aufrechtzuerhalten. Die Bedingungen zum Zünden der nächsten Zylindergruppe werden überwacht.
In einigen Beispielen kann zusätzlich oder alternativ das Zünden der nächsten Zylindergruppe direkt nach dem Zünden einer ersten Zylindergruppe stattfinden. In dieser Weise kann die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu T3 die nächste Zylindergruppe auswählen und es z. B. nicht erlauben, dass das Lambda zu dem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zurückkehrt.
Zu T4 wird der zweite Zylinder aktiviert und spritzt die Einspritzdüse 2 aufgrund dessen, dass die Zündbedingungen des Zylinders erfüllt sind, Kraftstoff in den zweiten Zylinder ein. Die DFSO geht weiter, wobei der erste und der dritte Zylinder deaktiviert bleiben. Nach T4 und vor T5 wird der zweite Zylinder viermal gezündet, wobei vier Kraftstoffimpulsbreiten erzeugt werden, wobei jede Kraftstoffimpulsbreite einem einzelnen Verbrennungsereignis in dem zweiten Zylinder entspricht. Die Abgassauerstoffkonzentration wird in einen gemessenen Lambda-Wert, der einem Lambda-Wert für den zweiten Zylinder entspricht, umgesetzt. Die gemessenen Lambda-Werte des zweiten Zylinders sind im Wesentlichen gleich den erwarteten Lambda-Werten. Deshalb wird kein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Erfahrung gebracht.
Zu T5 wird der zweite Zylinder deaktiviert, wobei im Ergebnis der Lambda-Wert zum Lambda-Wert des maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zunimmt. Die DFSO geht weiter. Nach T5 und vor T6 wählt die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine nächste Zylindergruppe aus, wobei sie es erlaubt, dass das Lambda vor dem Zünden der nächsten Zylindergruppe zum maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zurückkehrt. Die DFSO geht weiter, wobei alle Zylinder deaktiviert bleiben. Die Bedingungen zum Zünden der nächsten Zylindergruppe werden überwacht.
Zu T6 wird der dritte Zylinder aktiviert, wobei die Einspritzdüse 3 aufgrund dessen, dass die Zündbedingungen des Zylinders erfüllt sind, Kraftstoff in den dritten Zylinder einspritzt. Die DFSO geht weiter, wobei der erste und der zweite Zylinder deaktiviert bleiben. Nach T6 und vor T7 wird der dritte Zylinder viermal gezündet, wobei vier Kraftstoffimpulsbreiten erzeugt werden, wobei jede Kraftstoffimpulsbreite einem einzelnen Verbrennungsereignis innerhalb des dritten Zylinders entspricht. Die Abgassauerstoffkonzentration wird in gemessene Lambda-Werte umgesetzt, die den Verbrennungsereignissen im dritten Zylinder entsprechen. Die gemessenen Lambda-Werte des dritten Zylinders sind kleiner als die Linie 712 des erwarteten Lambda-Werts. Deshalb weist der dritte Zylinder ein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, spezifischer einen Fehler oder eine Varianz eines mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf. Der Luft-Kraftstoff-Fehler oder der Lambda-Fehler für den dritten Zylinder wird in Erfahrung gebracht und kann während der Kraftmaschinenoperationen anschließend an die DFSO auf künftige Operationen des dritten Zylinders angewendet werden.
Zu T7 wird der dritte Zylinder deaktiviert, wobei folglich alle Zylinder deaktiviert sind. Die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird deaktiviert, wobei die DFSO weitergehen kann, bis die DFSO-Bedingungen nicht länger erfüllt sind. Nach T7 und vor T8 geht die DFSO weiter, wobei alle Zylinder deaktiviert bleiben. Das durch den UEGO-Sensor gemessene Lambda ist gleich dem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
Zu T8 sind die DFSO-Bedingungen nicht länger erfüllt (tritt z. B. ein Pedaldruck auf), wobei die DFSO deaktiviert wird. Das Deaktivieren der DFSO enthält das Einspritzen von Kraftstoff in alle Zylinder der Kraftmaschine. Deshalb empfängt der erste Zylinder Kraftstoff von der Einspritzdüse 1 und empfängt der zweite Zylinder Kraftstoff von der Einspritzdüse 2 ohne irgendwelche Einstellungen, die während der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Erfahrung gebracht worden sind. Die Kraftstoffeinspritzdüse des dritten Zylinders kann Einstellungen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung basierend auf der in Erfahrung gebrachten Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses empfangen, um den dem dritten Zylinder zugeführten Kraftstoff zu vergrößern oder zu verringern. Die Einstellung(en) kann (können) das Einspritzen einer vergrößerten Kraftstoffmenge im Vergleich zu den Kraftstoffeinspritzungen während ähnlicher Bedingungen vor der DFSO enthalten, weil die in Erfahrung gebrachte Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf einer Variation eines mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses basiert. Durch das Einspritzen einer vergrößerten Kraftstoffmenge kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dritten Zylinders im Wesentlichen gleich einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z. B. einem Lambda gleich 1) sein. Nach T8 geht der nominelle Kraftmaschinenbetrieb weiter. Die DFSO bleibt deaktiviert. Der erste, der zweite und der dritte Zylinder werden gezündet, wobei der UEGO-Sensor einen Lambda-Wert misst, der im Wesentlichen gleich dem stöchiometrischen ist.
In 8 ist ein DFSO-Ablauf des Fahrzeugs gezeigt, bei dem die Analyse der Lambda-Variation verzögert ist, um die Möglichkeit eines Lambda-Fehlers zu verringern. Der Ablauf 800 zeigt die Kraftstoffeinspritzung für einen zweiten Zylinder, die in Reaktion auf eine Getriebe-Schaltanforderung verzögert ist. Es sind beispielhafte Ergebnisse für eine Zylinderreihe der Kraftmaschine, die drei Zylinder umfasst (z. B. eine V6-Kraftmaschine mit zwei Zylinderreihen, wobei jede Reihe drei Zylinder umfasst), gezeigt. Die Linie 802 repräsentiert, ob eine DFSO auftritt oder nicht, die Linie 804 repräsentiert eine Einspritzdüse eines ersten Zylinders, die Linie 806 repräsentiert eine Einspritzdüse eines zweiten Zylinders, die Linie 808 repräsentiert, ob eine Getriebe-Schaltanforderung vorhanden ist oder nicht, und die ausgezogene Linie 810 repräsentiert die Reaktion des Abgassensors (UEGO) hinsichtlich des Lambda, die gestrichelte Linie 812 repräsentiert eine erwartete Lambda-Reaktion und die Linie 814 repräsentiert einen stöchiometrischen Lambda-Wert (z. B. 1). Die Linie 812 besitzt den gleichen Wert wie die Linie 810, wenn nur die Linie 810 sichtbar ist. Für die Linien 804 und 806 repräsentiert ein Wert von „1“ eine Kraftstoffeinspritzdüse, die Kraftstoff einspritzt (z. B. einen zündenden Zylinder), während ein Wert von „0“ repräsentiert, dass kein Kraftstoff eingespritzt wird (z. B. der Zylinder deaktiviert ist). Eine Getriebe-Schaltanforderung ist vorhanden, wenn sich die Linie 808 auf einem höheren Niveau befindet. Eine Getriebe-Schaltanforderung ist nicht vorhanden, wenn sich die Linie 808 auf einem tieferen Niveau befindet. Die horizontalen Achsen jeder Linie repräsentieren die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zunimmt.
Vor T10 zünden der erste und der zweite Zylinder gemäß dem nominellen Kraftmaschinenbetrieb (z. B. einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis), wie durch die Linien 804 und 806 veranschaulicht ist. Es ist kein Schalten des Getriebes angefordert. Die Zylinder erzeugen Lambda-Werte des Abgases, die im Wesentlichen gleich 1 sind, wie durch die Linie 810 und die Linie 814 angegeben ist. Der Lambda-Wert kann durch einen Controller (z. B. den Controller 12) aus der Sauerstoffkonzentration im Auslasssystem der Kraftmaschine berechnet werden, wie sie durch einen Abgassensor (z. B. den Sensor 126) gemessen wird. Die DFSO ist deaktiviert, wie durch die Linie 802 angegeben ist.
Zu T10 sind die DFSO-Bedingungen erfüllt und wird die DFSO gestartet, wie oben bezüglich 4 beschrieben worden ist. Im Ergebnis wird nicht länger Kraftstoff in alle Zylinder der Kraftmaschine eingespritzt (die Zylinder sind z. B. deaktiviert), wobei sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nach magerer verschiebt und bis zu einem maximalen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zunimmt, das dem Pumpen von Luft durch die Kraftmaschinenzylinder ohne das Einspritzen von Kraftstoff entspricht.
Nach T10 und vor T11 geht die DFSO weiter, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis weiterhin bis zu dem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zunimmt. Die Einspritzdüsen können nicht beginnen, Kraftstoff einzuspritzen, bis ein Schwellenzeitraum (z. B. 5 Sekunden) anschließend an das Starten der DFSO vergangen ist. Zusätzlich oder alternativ können die Einspritzdüsen nicht beginnen, Kraftstoff einzuspritzen, bis durch den UEGO-Sensor das maximale Luft-Kraftstoff-Verhältnis detektiert wird. Die Bedingungen zum Zünden einer ausgewählten Zylindergruppe werden überwacht.
Zu T11 wird aufgrund dessen, dass die Bedingungen zum Zünden der ausgewählten Zylindergruppe erfüllt sind (z. B. kein Nullpunktdrehmoment, die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als eine Fahrzeug-Schwellengeschwindigkeit und kein Herunterschalten), der erste Zylinder aktiviert, wobei deshalb die Einspritzdüse 1 Kraftstoff in den ersten Zylinder einspritzt. Wie oben beschrieben worden ist, kann eine ausgewählte Zylindergruppe wenigstens einen Zylinder von jeder Zylinderreihe umfassen. Das heißt, die Anzahl der Zylinderreihen kann gleich der Anzahl der Zylinder in der Zylindergruppe sein, wobei jede Zylinderreihe der Zylindergruppe einen Zylinder bereitstellt. Zusätzlich oder alternativ kann eine ausgewählte Zylindergruppe für eine Reihenkraftmaschine wenigstens einen Zylinder der Kraftmaschine umfassen. Außerdem kann die ausgewählte Zylindergruppe basierend auf einer Zündreihenfolge und/oder einem Ort ausgewählt werden, in denen die Zylinder sequentiell ausgewählt werden, um eine ausgewählte Zylindergruppe zu umfassen, die zu zünden ist. Bezüglich 3 können z. B. die Zylinder A1 und B1 eine erste ausgewählte Zylindergruppe umfassen. Nach dem Testen der ersten ausgewählten Zylindergruppe kann eine zweite ausgewählte Zylindergruppe die Zylinder A2 und B2 umfassen, die zu zünden sind. In dieser Weise können die Zylinder sequentiell für künftige ausgewählte Zylindergruppen ausgewählt werden.
Nach T11 und vor T12 verbrennt der erste Zylinder. Wie gezeigt ist, verbrennt der erste Zylinder viermal, wobei er vier separate Kraftstoffimpulsbreiten erzeugt, wobei jede Kraftstoffimpulsbreite einem einzelnen Verbrennungsereignis entspricht. Die Abgassauerstoffkonzentration wird durch den UEGO-Sensor (z. B. den Abgassensor) gemessen, wobei der Controller basierend auf einer UEGO-Ausgabe entsprechend jedem Verbrennungsereignis einen Lambda-Wert erzeugt. Wie durch einen Fachmann auf dem Gebiet erkannt wird, können andere geeignete Anzahlen von Zündungen ausgeführt werden. Wie dargestellt ist, erzeugen die Kraftstoffeinspritzungen in den ersten Zylinder bei der Verbrennung ähnliche Lambda-Werte. In einigen Beispielen kann jedoch die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bestimmen, verschiedene Kraftstoffmengen einzuspritzen, so dass jeder Einspritzung eine im Wesentlichen andere eingespritzte Kraftstoffmenge und andere Lambda-Werte bereitstellt.
Die gemessenen Lambda-Werte des ersten Zylinders werden mit einem erwarteten Lambda-Wert, die Linie 812, verglichen. Wenn die gemessenen Lambda-Werte nicht gleich dem erwarteten Lambda-Wert sind, dann kann eine Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses oder ein Lambda-Wert, die bzw. der ein Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht von Zylinder zu Zylinder verursachen kann, angegeben und in Erfahrung gebracht werden, wie oben bezüglich 6 beschrieben worden ist. Wie dargestellt ist, sind jedoch die Lambda-Werte des ersten Zylinders gleich den erwarteten Lambda-Werten, wobei folglich keine Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses oder kein Fehlerwert in Erfahrung gebracht wird.
Zu T12 wird der erste Zylinder deaktiviert, wobei die DFSO weitergeht. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kehrt zum maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zurück. Nach T12 und vor T13 geht die DFSO ohne das Zünden einer ausgewählten Zylindergruppe weiter. Im Ergebnis bleibt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf dem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann eine nächste Zylindergruppe zum Zünden auswählen. Die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann es ermöglichen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vor dem Zünden der nächsten Zylindergruppe zum maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zurückkehrt, um einen konsistenten Hintergrund (z. B. das maximale magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis) für jede Zylindergruppe aufrechtzuerhalten. Die Bedingungen zum Zünden der nächsten Zylindergruppe werden überwacht.
Zu T13 wird der zweite Zylinder für die Aktivierung vorbereitet, wobei aber eine Anforderung für ein Schalten des Getriebes ausgeführt wird, wie durch die Linie 808 angegeben ist, die zu einem höheren Niveau übergeht. Die Aktivierung des zweiten Zylinders wird in Reaktion auf die Getriebe-Schaltanforderung verzögert, um die Möglichkeit des Verursachens von Lambda-Fehlern in der Ausgabe des zweiten Zylinders zu verringern. Die Kraftmaschine bleibt in der DFSO, wobei das Schalten beginnt. Die Aktivierung des zweiten Zylinders wird verzögert, bis das Schalten abgeschlossen ist. Das Schalten (z. B. ein Herunterschalten) ist kurz vor dem Zeitpunkt T14 abgeschlossen.
Zu T14 wird der zweite Zylinder aktiviert, wobei die Einspritzdüse 2 aufgrund dessen, dass die Zündbedingungen des Zylinders erfüllt sind, Kraftstoff in den zweiten Zylinder einspritzt. Die DFSO geht weiter, wobei der erste Zylinder deaktiviert bleibt. Nach T14 und vor T15 wird der zweite Zylinder viermal gezündet, wobei vier Kraftstoffimpulsbreiten erzeugt werden, wobei jede Kraftstoffimpulsbreite einem einzelnen Verbrennungsereignis in dem zweiten Zylinder entspricht. Die Abgassauerstoffkonzentration wird in einen gemessenen Lambda-Wert umgesetzt, der einem Lambda-Wert für den zweiten Zylinder entspricht. Die gemessenen Lambda-Werte des zweiten Zylinders sind im Wesentlichen gleich den erwarteten Lambda-Werten. Deshalb wird kein Ungleichgewicht des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Erfahrung gebracht.
Zu T15 wird der zweite Zylinder deaktiviert, wobei im Ergebnis der Lambda-Wert zum Lambda-Wert des maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zunimmt. Die DFSO geht weiter. Nach T15 und vor T16 ermöglicht die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, dass das Lambda zum maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zurückkehrt. Die DFSO geht weiter, wobei alle Zylinder deaktiviert bleiben.
Zu T16 sind die DFSO-Bedingungen nicht länger vorhanden, wobei daher der erste und der zweite Zylinder reaktiviert werden. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine nimmt wieder das stöchiometrische ein, wobei die Kraftmaschine beginnt, positives Drehmoment zu erzeugen.
Folglich können in Reaktion auf eine Getriebeanforderung die Analyse der Lambda-Variation und das Zünden der Zylinder verzögert werden, während die verbleibenden Zylinder der Kraftmaschine deaktiviert bleiben. Falls ferner eine Getriebeanforderung auftritt, wenn ein Zylinder aktiv ist, während die anderen Zylinder deaktiviert sind, kann die Analyse der Lambda-Variation einschließlich des Zündens des einen aktiven Zylinders verzögert werden, bis das Schalten abgeschlossen ist. In dieser Weise kann die Möglichkeit von Lambda-Fehlern aufgrund des Gangwechselns des Getriebes verringert werden.
In 9 ist eine beispielhafte Kraftmaschinenkonfigurationen 910 und ein DFSO-Ablauf 900 gezeigt. Der Ablauf 900 stellt die Ausgabe der UEGO-Sensoren dar, wenn sich eine Kraftmaschine in einer DFSO befindet und der Kraftstoff in zwei verschiedenen Zylinderreihen durch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesteuert ist. Die graphische Darstellung 902 repräsentiert ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis für das Abgas im Auslasssystem stromabwärts des Zylinders 1 einer Zylindergruppe 912. Die graphische Darstellung 904 repräsentiert ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis für das Abgas im Auslasssystem stromabwärts des Zylinders 4 der Zylindergruppe 912. Die graphische Darstellung 906 repräsentiert eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Amplitude 908 des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses repräsentiert eine Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Reaktion auf einen befohlenen Kraftstoffimpuls und einem Luft-Kraftstoff-Basisverhältnis (z. B. einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn kein Kraftstoffimpuls ausgegeben wird).
Die Kraftmaschine 910 repräsentiert eine V6-Kraftmaschine, die in zwei Reihen aufgeteilt ist, die aus drei Zylindern bestehen. Der gestrichelte Kasten 912 repräsentiert eine erste Zylindergruppe, wobei die Sensoren 914A und 914B die UEGO-Sensoren repräsentieren, die die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse in den jeweiligen Zylinderreihen messen oder folgern können. Die graphische Darstellung 904 ist gleich der graphischen Darstellung 902, wenn nur die graphische Darstellung 902 sichtbar ist.
Vor T1 ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit relativ konstant, wie durch die graphische Darstellung 906 gezeigt ist, wobei sie dann beginnt, abzunehmen, wenn das Fahrzeug verzögert. Das Fahrzeug kann in Reaktion auf eine Verringerung der Drehmomentanforderung des Fahrers verzögern. Im Ergebnis sind die DFSO-Bedingungen erfüllt, wobei das Fahrzeug beginnt, alle Zylinder der Kraftmaschine 910 zu deaktivieren. Folglich beginnt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Auslasssystem bis zu einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z. B. 2,5λ) zuzunehmen, wie durch die graphischen Darstellungen 902 bzw. 904 angegeben ist.
Zu T1 erreicht das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem Auslasssystem das maximale magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Folglich startet ein Controller der Kraftmaschine 910 eine Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zum Bestimmen eines Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Zylinder, wie oben bezüglich 5 beschrieben worden ist. Die Zylinder 1 und 4 werden als ein Teil einer Zylindergruppe ausgewählt, wie durch den gestrichelten Kasten 912 zu sehen ist. In dieser Weise können nur die Zylinder 1 und 4 diskontinuierliche Kraftstoffimpulse empfangen, während die verbleibenden Zylinder nur Luft empfangen. Indem dies ausgeführt wird, können die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse der Zylinder 1 und 4 ohne einen Einfluss oder Störungen von den anderen Zylindern genau überwacht werden. Wie oben beschrieben worden ist, kann es aufgrund der Abgasmischung in dem Auslasssystem schwierig sein, die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse verschiedener Zylinder einer Zylinderreihe über einen einzelnen UEGO-Sensor zu unterscheiden.
Nach T1 und vor T2 beginnt die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, ausreichend Kraftstoff in die Zylinder 1 und 4 der Zylindergruppe 912 einzuspritzen, so dass der UEGO-Sensor das Abgas messen kann, ohne eine Drehmomentstörung (z. B. eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund einer Drehmomentänderung) zu erzeugen. In dieser Weise kann ein Fahrer die Wirkungen des Zündens einer ausgewählten Zylindergruppe während der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung nicht wahrnehmen. Die Zylinder 1 und 4 werden mehrmals gezündet, wobei eine Amplitude 908 jeder Verbrennung gemessen und mit einem Schwellenwert verglichen wird. Wie oben beschrieben worden ist, kann der Schwellenwert ein Gesamtdurchschnitt der Luft-Kraftstoff-Verhältnisse für alle Zylinder der Kraftmaschine sein. Wenn es einen Unterschied zwischen der Amplitude und dem Gesamtdurchschnitt der Luft-Kraftstoff-Verhältnisse gibt, dann kann ein Ungleichgewicht für einen Zylinder vorhanden sein. Wenn z. B. der Sensor 914A einen Lambda-Wert gleich 2,3λ für den Zylinder 1 misst, während ein Gesamtdurchschnitt der Luft-Kraftstoff-Verhältnisse 2,2λ ist, dann kann ein Controller eine Differenz von 0,1λ in Erfahrung bringen und während des Kraftmaschinenbetriebs nach der Beendigung der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und der DFSO mehr Kraftstoff in den Zylinder 1 einspritzen. Durch das Einstellen der Zylinder-Kraftstoffbeaufschlagung in dieser Weise kann eine Variation von Zylinder zu Zylinder abgeschwächt werden. Außerdem kann der Sensor durch das Messen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während der DFSO eine Größe eines Ungleichgewichts (z. B. mager oder fett) detektieren und eine während des nominellen Kraftmaschinenbetriebs eingespritzte Kraftstoffmenge geeignet steuern.
Zu T2 verlässt das Fahrzeug in Reaktion auf die Betriebsbedingungen, wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit, die kleiner als eine Schwellengeschwindigkeit ist, die DFSO. Im Ergebnis wird ungeachtet dessen, dass das Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht für alle Zylinder der Kraftmaschine 910 nicht analysiert worden ist, die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses deaktiviert. Ein nachfolgendes DFSO-Ereignis kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beginnend durch das Auswählen einer anderen Zylindergruppe als die Zylindergruppe 912 für die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses enthalten. Es kann bevorzugt sein, die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bei ähnlichen Fahrzeugbedingungen auszuführen, wie z. B. der gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der gleichen Straßenneigung, weil die für verschiedene ausgewählte Zylindergruppen gemessenen Ergebnisse für ähnliche Bedingungen konsistenter sein können. Der Gesamtdurchschnitt der Luft/Kraftstoff-Verhältnisse kann sich z. B. ändern, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, wobei verschiedene Messungen der Amplitude erzeugt werden, was schließlich zu unerwünschten in Erfahrung gebrachten Einstellungen führt. Beim Deaktivieren der DFSO werden alle Zylinder der Kraftmaschine reaktiviert.
Nach T2 nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter ab, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas stromabwärts der Zylinder 1 und 4 beginnt, zu stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnissen abzunehmen. Die DFSO und die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bleiben deaktiviert.
In dieser Weise kann während einer DFSO ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis unabhängig von einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das gemessen wird, detektiert werden. Indem dies ausgeführt wird, kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis genauer detektiert werden. Die Sensorblindheit aufgrund der Geometrie eines Auslasskrümmers kann aufgrund eines Sensors, der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis nur eines einzelnen Zylinders misst, nicht länger eine Sorge sein. In dieser Weise kann ein Abgas eines Zylinders eine Messung eines Abgases eines weiteren Zylinders nicht stören.
Die technische Wirkung des Messens eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer Zylindergruppe während einer DFSO besteht darin, ein gemessenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis einem spezifischen Zylinder genauer zuzuschreiben. Durch das Messen nur eines einzelnen Zylinders in einer Kraftmaschinenreihe kann ein gemessener Lambda-Wert dem einzelnen Zylinder zugeschrieben werden. In dieser Weise kann ein Luft-Kraftstoff-Gleichgewicht in Erfahrung gebracht werden und mit größerem Vertrauen auf den fraglichen Zylinder angewendet werden.
Ein Verfahren umfasst während eines Schubabschaltungs-Ereignisses (DFSO-Ereignisses) das sequentielle Zünden der Zylinder einer Zylindergruppe, wobei jeder mit einer ausgewählten Kraftstoffimpulsbreite mit Kraftstoff beaufschlagt wird, und das Angeben einer Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für jeden Zylinder basierend auf einer Luft-Kraftstoff-Abweichung von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der DFSO. Ferner umfasst es das Einstellen des nachfolgenden Kraftmaschinenbetriebs basierend auf der angegebenen Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Die Zylindergruppe wird basierend auf einer Zündreihenfolge und/oder einer Zylinderposition innerhalb der Zündreihenfolge ausgewählt. Das Verfahren enthält ferner zusätzlich oder alternativ, dass die Kraftstoffbeaufschlagung der Zylindergruppe, auf der die Angabe des Luft-Kraftstoffs basiert, nur stattfindet, nachdem während der DFSO das maximale magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemessen worden ist. Eine erwartete Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses basiert auf einer ausgewählten Kraftstoffimpulsbreite. Das Einstellen des nachfolgenden Kraftmaschinenbetriebs enthält nach der Beendigung der DFSO das Einstellen der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzungen in einen Zylinder basierend auf der angegebenen Luft-Kraftstoff-Variation. Die Zylindergruppe wird während der DFSO mit Kraftstoff beaufschlagt und betrieben, um einen Verbrennungszyklus mehrmals auszuführen, wobei mehrere Reaktionen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erzeugt werden, die zusammen verwendet werden, um das Ungleichgewicht zu identifizieren.
Ein zweites Verfahren umfasst nach dem Deaktivieren aller Zylinder, die zu einem gemeinsamen Auslass der Kraftmaschine führen, Folgendes: einzelne Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer der deaktivierten Zylinder, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen; und Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Reaktion auf eine Störung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Die Störung wird mit einer erwarteten Störung verglichen. Die erwartete Störung basiert auf der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine. Die erwartete Störung basiert zusätzlich oder alternativ ferner auf einer Zylinderposition in einer Zylinderreihe und/oder einer Zündreihenfolge der Kraftmaschine. Eine Gesamtmenge des Kraftstoffs, die dem einen oder den mehreren deaktivierten Zylindern zugeführt wird, basiert auf der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine. Die Gesamtmenge des Kraftstoffs, die dem einen oder den mehreren deaktivierten Zylindern zugeführt wird, basiert auf einem eingerückten Getriebegang.
Ein drittes Verfahren einer Kraftmaschine umfasst nach dem Deaktivieren aller Zylinder, die zu einem gemeinsamen Auslass einer Kraftmaschine führen, Folgendes: einzelne Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer der deaktivierten Zylinder, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen; und Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Reaktion auf eine Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases von einem erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine, wobei die Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases auftritt, wenn alle Zylinder mit Ausnahme eines Zylinders, der Kraftstoff empfängt, deaktiviert sind. Der Zylinder, der Kraftstoff empfängt, verbrennt mehrere Luft-Kraftstoff-Gemische, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf einem Durchschnitt der Luft-Kraftstoff-Verhältnisse des Abgases von den mehreren Luft-Gemischen basiert. Das erwartete Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine basiert auf einer Drehzahl eines Drehmomentwandlers. Das erwartete Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine basiert auf einer Position eines Zylinders in einer Zylinderreihe.
In 10 ist ein Verfahren zum Beurteilen, ob Kraftstoff zuzuführen ist oder nicht, um die deaktivierten Zylinder für den Zweck des Bestimmens eines Zylinderungleichgewichts zu reaktivieren, gezeigt. Das Verfahren nach 10 kann im Zusammenhang mit den Verfahren nach den 4-6 angewendet werden, um die in den 7-9 gezeigten Abläufe bereitzustellen. Alternativ kann das Verfahren nach 10 die Grundlage dafür sein, wenn die Abtastwerte der Abgase in das Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts eines Zylinders einbezogen werden können.
Bei 1002 beurteilt das Verfahren 1000, ob eine Anforderung, Getriebegänge zu wechseln, vorhanden ist, oder ob ein Gangwechsel des Getriebes im Gange ist. In einem Beispiel kann das Verfahren 1000 basierend auf einem Wert einer Variable im Speicher bestimmen, ob ein Schalten angefordert oder im Gange ist. Die Variable kann basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Drehmomentanforderung des Fahrers den Zustand ändern. Falls das Verfahren 1000 beurteilt, dass ein Gangwechsel des Getriebes angefordert oder im Gange ist, ist die Antwort ja und geht das Verfahren 1000 zu 1016 weiter. Andernfalls ist die Antwort nein und geht das Verfahren 1000 zu 1004 weiter. Indem während der Gangwechsel des Getriebes kein Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder eingespritzt wird, kann die Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verringert werden, um den Luft-Kraftstoff-Rauschabstand zu verbessern.
Bei 1004 beurteilt das Verfahren 1000, ob sich eine angeforderte Kraftmaschinendrehzahl innerhalb eines Drehzahl-Sollbereichs (z. B. 1000-3500 min^-1) befindet. In einem Beispiel kann das Verfahren 1000 die Kraftmaschinendrehzahl von einem Kraftmaschinenpositions- oder -drehzahlsensor bestimmen. Falls das Verfahren 1000 beurteilt, dass sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb eines Sollbereichs befindet, ist die Antwort ja und geht das Verfahren 1000 zu 1006 weiter. Andernfalls ist die Antwort nein und geht das Verfahren 1000 zu 1016 weiter. Indem kein Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder eingespritzt wird, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl außerhalb des Bereichs befindet, kann die Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verringert werden, um den Luft-Kraftstoff-Rauschabstand zu verbessern.
Bei 1006 beurteilt das Verfahren 1000, ob sich eine angeforderte Kraftmaschinenverzögerung innerhalb eines Sollbereichs befindet (z. B. kleiner als 5 s^-2 ist). In einem Beispiel kann das Verfahren 1000 die Kraftmaschinenverzögerung von dem Kraftmaschinenpositions- oder -drehzahlsensor bestimmen. Falls das Verfahren 1000 beurteilt, dass sich die Kraftmaschinenverzögerung innerhalb eines Sollbereichs befindet, ist die Antwort ja und geht das Verfahren 1000 zu 1008 weiter. Andernfalls ist die Antwort nein und geht das Verfahren 1000 zu 1016 weiter. Indem kein Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder eingespritzt wird, wenn sich die Verzögerungsrate der Kraftmaschine außerhalb des Bereichs befindet, kann eine Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verringert werden, um den Luft-Kraftstoff-Rauschabstand zu verbessern.
Bei 1008 beurteilt das Verfahren 1000, ob sich die Kraftmaschinenlast innerhalb eines Sollbereichs (z. B. zwischen 0,1 und 0,6) befindet. In einem Beispiel kann das Verfahren 1000 die Kraftmaschinenlast von einem Einlasskrümmerdrucksensor oder einen Luftmassendurchflusssensor bestimmen. Falls das Verfahren 1000 beurteilt, dass sich die Kraftmaschinenlast innerhalb eines Sollbereichs befindet, ist die Antwort ja und geht das Verfahren 1000 zu 1009 weiter. Andernfalls ist die Antwort nein und geht das Verfahren 1000 zu 1016 weiter. Indem kein Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder eingespritzt wird, wenn sich die Kraftmaschinenlast außerhalb des Bereichs befindet, kann die Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verringert werden, um den Luft-Kraftstoff-Rauschabstand zu verbessern.
Bei 1009 beurteilt das Verfahren 1000, ob die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung offen ist und der Drehmomentwandler entsperrt ist. Falls der Drehmomentwandler entsperrt ist, können sich die Turbine und das Pumpenrad des Drehmomentwandlers mit verschiedenen Drehzahlen drehen. Die Drehzahlen des Pumpenrads und der Turbine des Drehmomentwandlers können angeben, ob der Triebstrang hindurchgeht oder sich an einem Nulldrehmomentpunkt befindet. Falls jedoch die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung gesperrt ist, kann die Angabe des Nulldrehmomentpunkts weniger deutlich sein. Der Zustand der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung kann abgetastet werden oder ein Bit im Speicher kann angeben, ob die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung offen ist oder nicht. Falls die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung entsperrt ist, ist die Antwort ja und geht das Verfahren 1000 zu 1010 weiter. Andernfalls ist die Antwort nein und geht das Verfahren 1000 zu 1014 weiter. Folglich kann in einigen Beispielen die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung offen befohlen sein, um den Drehmomentwandler zu entsperren, wenn eine Bestimmung des Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Zylinder erwünscht ist.
Bei 1010 bestimmt das Verfahren 1000 einen Absolutwert eines Unterschieds zwischen der Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers und der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers. Der Drehmomentunterschied kann angeben, dass die Kraftmaschine durch einen Nulldrehmomentpunkt hindurchgeht, an dem das Kraftmaschinendrehmoment zum Triebstrangdrehmoment äquivalent ist. Während der Fahrzeugverzögerung kann das Kraftmaschinendrehmoment verringert sein und kann die Fahrzeugträgheit ein negatives Drehmoment von den Fahrzeugrädern in den Triebstrang des Fahrzeugs übertragen. Folglich kann ein Abstand zwischen den Zahnrädern des Fahrzeugs, der als Zahnradspiel bezeichnet wird, bis dahin zunehmen, wo das sichere Einrücken der Zahnräder kurz fehlschlägt, wobei dann die Zahnräder auf einer entgegengesetzten Seite der Zahnräder eingerückt werden. Die Bedingung, unter der es eine Lücke zwischen den Verzahnungen gibt (z. B. die Verzahnungen nicht sicher eingerückt sind), ist der Nulldrehmomentpunkt. Die Zunahme des Zahnradspiels und das anschließende erneute Eingreifen der Verzahnungen kann Drehmomentstörungen des Triebstrangs verursachen, die Änderungen der Zylinder-Luftmenge verursachen können, die zu einer Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses führen können. Deshalb kann es erwünscht sein, am Nulldrehmomentpunkt während der DFSO keinen Kraftstoff in die ausgewählten Zylinder einzuspritzen, um die Möglichkeit des Verdrehens der Bestimmung des Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu verringern. Die Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers, die sich innerhalb einer Schwellendrehzahl der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers befindet (z. B. innerhalb ±25 min^-1), kann die Anwesenheit am Nulldrehmomentpunkt oder den Durchgang durch den Nulldrehmomentpunkt angeben, wo der Raum zwischen den Zahnrädern zunimmt oder sich ein Spiel entwickelt. Deshalb kann die Kraftstoffeinspritzung beendet werden, bis der Triebstrang durch den Nulldrehmomentpunkt hindurchgegangen ist, um die Möglichkeit des Verursachens von Bestimmungsfehlern des Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu vermeiden. Alternativ kann die Kraftstoffeinspritzung während der DFSO nicht gestartet werden, bis der Triebstrang durch den Nulldrehmomentpunkt hindurchgegangen ist und die Verzahnungen erneut in Eingriff gelangen. Nachdem der Absolutwert des Unterschieds der Drehzahl der Turbine und der Drehzahl des Pumpenrads bestimmt worden ist, geht das Verfahren 1000 zu 1012 weiter.
Bei 1012 beurteilt das Verfahren 1000, ob der Absolutwert des Unterschieds der Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers und der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers größer als ein Schwellenwert (z. B. 50 min^-1) ist. Wenn ja, ist die Antwort ja und geht das Verfahren 1000 zu 1014 weiter. Andernfalls ist die Antwort nein und geht das Verfahren 1000 zu 1016 weiter.
Bei 1014 gibt das Verfahren 1000 an, dass die Bedingungen zum Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung in ausgewählte Kraftmaschinenzylinder während der DFSO, um das Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht der Zylinder zu bestimmen, erfüllt sind. Folglich können ein oder mehrere deaktivierte Kraftmaschinenzylinder durch das Einspritzen von Kraftstoff in die ausgewählten Zylinder und das Verbrennen des Kraftstoffs reaktiviert werden. Das Verfahren 1000 gibt dem Verfahren nach den 4-6 an, dass die Bedingungen zum Einspritzen von Kraftstoff in ausgewählte deaktivierter Zylinder während der DFSO vorhanden sind, wobei es endet.
Alternativ gibt das Verfahren 1000 bei 1014 an, dass die Bedingungen zum Anwenden oder Verwenden der Luft-Kraftstoff- oder Lambda-Abtastwerte des Abgases, um das Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht der Zylinder zu bestimmen, erfüllt sind. Deshalb können die Abgasabtastwerte einbezogen werden, um ein durchschnittliches Abgas-Lambda oder einen durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Wert des Abgases für die während der DFSO reaktivierten Zylinder zu bestimmen.
Bei 1016 gibt das Verfahren 1000 an, dass die Bedingungen zum Aktivieren der Kraftstoffeinspritzung in ausgewählte Kraftmaschinenzylinder während der DFSO, um ein Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht der Zylinder zu bestimmen, nicht erfüllt sind. Folglich sind ein oder mehrere deaktivierte Kraftmaschinenzylinder weiterhin deaktiviert, bis die Bedingungen zum Einspritzen von Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder vorhanden sind. Außerdem sollte angegeben werden, dass die Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer Zylinder in Reaktion darauf, dass sich die Bedingungen zum Einspritzen von Kraftstoff davon, dass sie vorhanden sind, dazu, dass sie nicht vorhanden sind, und dann später dazu, dass sie vorhanden sind, ändern, gestoppt und dann neu gestartet werden kann. In einigen Beispielen startet die Analyse bezüglich des Zylinderungleichgewichts nochmals für die Zylinder, die Kraftstoff empfangen, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders nicht basierend auf dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis vor und nach den Bedingungen, unter denen kein Kraftstoff eingespritzt wird, gemittelt wird. Das Verfahren 1000 gibt dem Verfahren nach den 4-6 an, dass die Bedingungen zum Einspritzen von Kraftstoff in die ausgewählten deaktivierten Zylinder während der DFSO nicht vorhanden sind, wobei es endet.
Alternativ gibt das Verfahren 1000 bei 1016 an, dass die Bedingungen zum Anwenden oder Verwenden der Luft-Kraftstoff- oder Lambda-Abtastwerte des Abgases, um das Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht der Zylinder zu bestimmen, nicht erfüllt sind. Deshalb können die Abgasabtastwerte nicht einbezogen werden, um einen durchschnittlichen Lambda- oder Luft-Kraftstoff-Wert des Abgases für die während der DFSO reaktivierten Zylinder zu bestimmen.
In dieser Weise kann die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von einer ersten ausgewählten Zylindergruppe zu einer zweiten ausgewählten Zylindergruppe konsistenter sein (z. B. reproduzierbar werden). Es wird durch einen Fachmann auf dem Gebiet erkannt, dass andere geeignete Bedingungen und Kombinationen davon angewendet werden können, um die Kraftstoffeinspritzung in Zylinder zu beginnen, die während des DFSO-Ereignisses deaktiviert sind. Die Kraftstoffeinspritzung kann z. B. einen vorgegebenen Zeitraum danach beginnen, nachdem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases magerer als ein Luft-Kraftstoff-Schwellenverhältnis ist.
Somit stellen die Verfahren von 4-6 und 10 ein Triebstrangbetriebsverfahren bereit, das Folgendes enthält: während eines Schubabschaltungs-Ereignisses (DFSO-Ereignisses), Unterbinden der Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer Zylinder in Reaktion darauf, dass sich ein Triebstrang bei einem Nulldrehmomentpunkt befindet, und Beaufschlagen des einen oder der mehreren Zylinder mit Kraftstoff in Reaktion darauf, dass sich der Triebstrang nicht bei dem Nulldrehmomentpunkt befindet, wobei jeder des einen oder der mehreren Zylinder mit einer ausgewählten Kraftstoffimpulsbreite mit Kraftstoff beaufschlagt wird, und Angeben einer Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für jeden des einen oder der mehreren Zylinder basierend auf der Luft-Kraftstoff-Abweichung von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der DFSO. Das Verfahren enthält ferner Unterbinden der Kraftstoffbeaufschlagung des einen oder der mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich die Kraftmaschinendrehzahl nicht innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs befindet. Das Verfahren enthält ferner Unterbinden der Kraftstoffbeaufschlagung des einen oder der mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich eine Kraftmaschinenverzögerung nicht innerhalb eines vorbestimmten Verzögerungsbereichs befindet. Das Verfahren enthält ferner Unterbinden der Kraftstoffbeaufschlagung des einen oder der mehreren Zylinder in Reaktion auf eine Anforderung für ein Schalten des Getriebes oder in Reaktion darauf, dass ein Getriebe Gänge wechselt.
In einigen Beispielen kann das Verfahren ferner Unterbinden der Kraftstoffbeaufschlagung des einen oder der mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich eine Kraftmaschinenlast nicht innerhalb eines vorbestimmten Lastbereichs befindet, enthalten. Das Verfahren enthält, dass die Kraftstoffbeaufschlagung zur Bestimmung des Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Zylinder bereitgestellt wird. Das Verfahren enthält, dass der Nulldrehmomentpunkt basierend auf einer Drehzahldifferenz zwischen einem Pumpenrad des Drehmomentwandlers und einer Turbine des Drehmomentwandlers bestimmt wird. Das Verfahren enthält, dass der Nulldrehmomentpunkt ein Zustand ist, bei dem sich der Abstand zwischen Zahnrädern des Triebstrangs erhöht.
Darüber hinaus stellen die Verfahren ein Triebstrangbetriebsverfahren bereit, das Folgendes enthält: Deaktivieren aller Zylinder einer Kraftmaschine während einer Schubabschaltung; Reaktivieren eines oder mehrerer Zylinder aller Zylinder zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts in dem einen oder den mehreren Zylindern; und Nichtverarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder zur Bestimmung des Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts in dem einen oder den mehreren Zylindern in Reaktion darauf, dass sich eine Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers innerhalb einer vorbestimmten Drehzahl einer Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers befindet. Das Verfahren enthält, dass die vorbestimmte Drehzahl eine Basis zum Bestimmen, ob sich ein Triebstrang bei oder in der Nähe eines Nulldrehmomentpunkts befindet, ist. Das Verfahren enthält, dass die Daten nicht verarbeitet werden, um Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht-Fehler zu vermeiden. Das Verfahren enthält ferner Verarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts in dem einen oder den mehreren Zylindern; in Reaktion darauf, dass sich die Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers nicht innerhalb der vorbestimmten Drehzahl der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers befindet. Das Verfahren enthält, dass der eine oder die mehreren Zylinder durch Einspritzen von Kraftstoff in den einen oder die mehreren Zylinder reaktiviert werden.
In einigen Beispielen enthält das Verfahren ferner Nichtverarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder in Reaktion auf eine Anforderung eines Getriebegangwechsels. Das Verfahren enthält ferner Nichtverarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich eine Kraftmaschinendrehzahl nicht innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs befindet. Das Verfahren enthält ferner Nichtverarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich eine Kraftmaschinenverzögerung nicht in einem vorbestimmten Verzögerungsbereich befindet.
Die Verfahren der 4-6 und 7 stellen des Weiteren ein Triebstrangbetriebsverfahren bereit, das Folgendes enthält: nach der Deaktivierung aller Zylinder, die zu einem gemeinsamen Auslass einer Kraftmaschine führen: selektive einzelne Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer der deaktivierten Zylinder, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen, in Reaktion auf einen Triebstrangdrehmomentzustand; und Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Reaktion auf eine Störung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Das Verfahren enthält, dass der Triebstrangdrehmomentzustand ein Nulldrehmomentpunkt ist. Das Verfahren enthält, dass der Nulldrehmomentpunkt basierend auf der Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers und der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers gefolgert wird. Das Verfahren enthält, dass der Nulldrehmomentpunkt ein Zustand ist, bei dem die Triebstrangzahnradzähne getrennt sind.
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 Beispiele 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 Beispiele nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden.
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.

Claims

Triebstrangbetriebsverfahren, das Folgendes umfasst: während eines Schubabschaltungs-Ereignisses (DFSO-Ereignisses), Unterbinden einer Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer Zylinder in Reaktion darauf, dass sich ein Triebstrang bei einem Nulldrehmomentpunkt befindet, und Beaufschlagen des einen oder der mehreren Zylinder mit Kraftstoff in Reaktion darauf, dass sich der Triebstrang nicht bei dem Nulldrehmomentpunkt befindet, wobei jeder des einen oder der mehreren Zylinder mit einer ausgewählten Kraftstoffimpulsbreite mit Kraftstoff beaufschlagt wird, und Angeben einer Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für jeden des einen oder der mehreren Zylinder basierend auf der Luft-Kraftstoff-Abweichung von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der DFSO, wobei der Nulldrehmomentpunkt basierend auf einer Drehzahldifferenz zwischen einem Pumpenrad des Drehmomentwandlers und einer Turbine des Drehmomentwandlers bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Unterbinden der Kraftstoffbeaufschlagung des einen oder der mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich eine Kraftmaschinendrehzahl nicht innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Unterbinden der Kraftstoffbeaufschlagung des einen oder der mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich eine Kraftmaschinenverzögerung nicht innerhalb eines vorbestimmten Verzögerungsbereichs befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Unterbinden der Kraftstoffbeaufschlagung des einen oder der mehreren Zylinder in Reaktion auf eine Anforderung für ein Schalten eines Getriebes oder in Reaktion darauf, dass das Getriebe Gänge wechselt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Unterbinden der Kraftstoffbeaufschlagung des einen oder der mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich eine Kraftmaschinenlast nicht innerhalb eines vorbestimmten Lastbereichs befindet, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kraftstoffbeaufschlagung zur Bestimmung des Ungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Zylinder bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Nulldrehmomentpunkt ein Zustand ist, bei dem sich der Abstand zwischen Zahnrädern des Triebstrangs erhöht.
Triebstrangbetriebsverfahren, das Folgendes umfasst: Deaktivieren aller Zylinder einer Kraftmaschine während einer Schubabschaltung; Reaktivieren eines oder mehrerer Zylinder von allen Zylindern zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts in dem einen oder den mehreren Zylindern; und Nichtverarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder zur Bestimmung des Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts in dem einen oder den mehreren Zylindern in Reaktion darauf, dass sich eine Drehzahl eines Pumpenrads eines Drehmomentwandlers innerhalb einer vorbestimmten Drehzahl einer Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers befindet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die vorbestimmte Drehzahl eine Basis zum Bestimmen, ob sich ein Triebstrang bei oder in der Nähe eines Nulldrehmomentpunkts befindet, ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Daten nicht verarbeitet werden, um Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht-Fehler zu vermeiden.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner Verarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts in dem einen oder den mehreren Zylindern in Reaktion darauf, dass sich die Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers nicht innerhalb der vorbestimmten Drehzahl der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers befindet, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der eine oder die mehreren Zylinder durch Einspritzen von Kraftstoff in den einen oder die mehreren Zylinder reaktiviert werden.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner Nichtverarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder in Reaktion auf eine Anforderung eines Getriebegangwechsels umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner Nichtverarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich eine Kraftmaschinendrehzahl nicht innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner Nichtverarbeiten von Daten für den einen oder die mehreren Zylinder in Reaktion darauf, dass sich eine Kraftmaschinenverzögerung nicht in einem vorbestimmten Verzögerungsbereich befindet, umfasst.
Triebstrangbetriebsverfahren, das Folgendes umfasst: nach der Deaktivierung aller Zylinder, die zu einem gemeinsamen Auslass einer Kraftmaschine führen: selektive einzelne Kraftstoffbeaufschlagung eines oder mehrerer der deaktivierten Zylinder, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen, in Reaktion auf einen Triebstrangdrehmomentzustand; und Einstellen des Kraftmaschinenbetriebs in Reaktion auf eine Störung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Abgases von einem maximalen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Triebstrangdrehmomentzustand ein Nulldrehmomentpunkt ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Nulldrehmomentpunkt basierend auf der Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers und der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers gefolgert wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Nulldrehmomentpunkt ein Zustand ist, bei dem die Triebstrangzahnradzähne getrennt sind.