DE102016109703A1

DE102016109703A1 - Verfahren und System zum Mindern von Direkteinspritzungsbeeinträchtigung

Info

Publication number: DE102016109703A1
Application number: DE102016109703.9A
Authority: DE
Inventors: Ethan D. Sanborn; Joseph Lyle Thomas; Paul Hollar; Xiaogang Zhang; Stephen George Russ; Gopichandra Surnilla
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2036-05-26
Also published as: US20160363091A1; CN106246387A; DE102016109703B4; US10605192B2; RU2016121120A3; CN106246387B; RU2016121120A; US9945316B2; US20180230930A1

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum gleichzeitigen Betreiben von Kanaleinspritzdüsen und Direkteinspritzdüsen einer Brennkraftmaschine beschrieben. In einem Beispiel wird der Betrieb einer Kanaleinspritzdüse als Reaktion auf eine Anzeige einer reduzierten Leistung einer Direkteinspritzdüse deaktiviert, so dass die Beeinträchtigung der Direkteinspritzdüse reduziert werden kann.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 11. Juni 2015 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/174,202 mit dem Titel "Methods and System" Mitigating Direct Injection Degradation (Verfahren und System zum Mindern von Direkteinspritzungsbeeinträchtigung), deren gesamter Inhalt hierdurch durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft Verfahren und ein System für Kanal- und Direkteinspritzung von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine. Die Verfahren und Systeme können besonders nützlich zum Betreiben einer Kraftmaschine bei Vorliegen von Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung sein.
Hintergrund/Kurzfassung
Eine Brennkraftmaschine kann Kanaleinspritzdüsen und Direkteinspritzdüsen umfassen. Die Kanaleinspritzdüsen können zu anderen Zeiten als die Direkteinspritzdüsen betrieben werden, oder als Alternative können die Kanaleinspritzdüsen zur gleichen Zeit wie die Direkteinspritzdüsen betrieben werden. Zum Beispiel können bei niedrigeren Kraftmaschinendrehzahlen und -lasten nur Kanaleinspritzdüsen betrieben werden. Bei mittleren Kraftmaschinendrehzahlen und -lasten können sowohl Kanaleinspritzdüsen als auch Direkteinspritzdüsen betrieben werden. Wenn jedoch eine Direkteinspritzdüse eine reduzierte Leistung oder eine Beeinträchtigung aufweist, kann es für einen Zylinder mit einer beeinträchtigten Direkteinspritzdüse schwierig sein, auf die gleiche Weise zu arbeiten wie ein Zylinder, der eine Kanaleinspritzdüse und eine Direkteinspritzdüse aufweist, die nicht beeinträchtigt sind. Zum Beispiel kann der Zylinder mit der beeinträchtigten Direkteinspritzdüse bei niedrigeren Kraftmaschinenlasten als der Zylinder mit der Direkteinspritzdüse, die nicht beeinträchtigt ist, klopfen. Deshalb kann es wünschenswert sein, ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine mit einer beeinträchtigten Kraftstoffeinspritzdüse bereitzustellen, das unerwünschten Kraftmaschinenbetrieb mindert.
Die vorliegenden Erfinder haben die oben genannten Nachteile erkannt und haben ein Kraftmaschinenkraftstoffzufuhrverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst:
Empfangen von Eingaben in einer Steuerung; und Deaktivieren einer Kanaleinspritzdüse eines ersten Zylinders als Reaktion auf eine reduzierte Leistung einer Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders basierend auf den Eingaben in die Steuerung.
Durch Deaktivieren einer Kanaleinspritzdüse eines Zylinders mit einer beeinträchtigten Direkteinspritzdüse kann es möglich sein, das technische Ergebnis des Reduzierens der Möglichkeit einer weiteren Beeinträchtigung bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Kanaleinspritzdüse eines Zylinders deaktiviert werden, so dass eine Direkteinspritzdüse des gleichen Zylinders nicht höheren Temperaturen ausgesetzt ist, wodurch die Möglichkeit einer weiteren Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung reduziert wird. Darüber hinaus können Ausgaben der verbleibenden Zylinder der Kraftmaschine erhöht werden, so dass ein Soll-Kraftmaschinendrehmoment durch die Zylinder, die aktiv bleiben, bereitgestellt werden kann.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Zum Beispiel kann der Ansatz die Möglichkeit einer verstärkten Kraftmaschinenbeeinträchtigung reduzieren. Darüber hinaus bietet der Ansatz die Bereitstellung einer Soll-Kraftmaschinendrehmomenthöhe bei Vorhandensein einer Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung zumindest unter einigen Bedingungen. Ferner stellt der Ansatz eine wiederholbare Verfahrensweise des Minderns von Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung bereit.
Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, alleine betrachtet oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, leicht ersichtlich.
Es sollte auf der Hand liegen, dass die obige Kurzfassung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine;
1B zeigt ein Beispiel für einen gepaarten Kraftstoffeinspritzdüsentreiber;
2 zeigt ein Verfahren zur Bereitstellung von Luft und Kraftstoff für eine Kraftmaschine, die zwei verschiedene Arten von Kraftstoffeinspritzdüsen enthält;
3 zeigt ein Zylindersteuerdiagramm, das eine längere Kanaleinspritzungsfensterdauer enthält;
4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Kraftmaschine mit Einschränkungen, die auf einer längeren Kanaleinspritzungsfensterdauer basieren;
5 zeigt ein Zylindersteuerdiagramm, das eine kürzere Kanaleinspritzungsfensterdauer enthält;
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Kraftmaschine mit Einschränkungen, die auf einer kürzeren Kanaleinspritzungsfensterdauer basieren;
7 zeigt ein Verfahren zum Bereitstellen von Kanaleinspritzungsfenstern verschiedener Größe basierend auf einer Kanaleinspritzungsimpulsbreite und Wechseln zwischen Kanaleinspritzungsfenstern verschiedener Größe;
8 zeigt eine Sequenz basierend auf dem Verfahren von 7, wobei ein Kraftstoffeinspritzsystem zwischen einem Kanaleinspritzungsfenster kürzerer Dauer und einem Kanaleinspritzungsfenster längerer Dauer gewechselt wird;
9 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Einstellen von Anteilen von kanaleingespritztem Kraftstoff und direkt eingespritztem Kraftstoff zum Reduzieren der Erzeugung von Partikeln;
10 zeigt eine beispielhafte Betriebssequenz gemäß dem Verfahren von 9;
11 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Kompensieren einer Kanaleinspritzdüsenbeeinträchtigung;
12 zeigt eine beispielhafte Betriebssequenz gemäß dem Verfahren von 11;
13 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Kompensieren einer Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung; und
14 zeigt eine beispielhafte Betriebssequenz gemäß dem Verfahren von 13.
Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf die Zuführung von Kraftstoff zu einer Kraftmaschine, die sowohl Kanal- als auch Direkteinspritzdüsen enthält. 1A zeigt ein Beispiel für ein System, das Kanal- und Direkteinspritzdüsen enthält. Das System enthält einen Fremdzündungsmotor, der mit Benzin, Alkohol oder einem Gemisch aus Benzin und Alkohol betrieben werden kann. Das System von 1A kann einen gepaarten Kraftstoffeinspritzdüsentreiber enthalten, wie er in 1B gezeigt wird. 2 zeigt ein Verfahren zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Kraftmaschine, die sowohl Kanal- als auch Direkteinspritzdüsen enthält. 3 zeigt ein beispielhaftes Zylinderzyklussteuerdiagramm, das ein längeres Kanaleinspritzungsfenster enthält. Das Verfahren von 4 beschreibt Kanal- und Direkteinspritzung für längere Kanaleinspritzungsfenster. 5 zeigt ein beispielhaftes Zylinderzyklussteuerdiagramm, das ein kürzeres Kanaleinspritzungsfenster enthält. Das Verfahren von 6 beschreibt Kanal- und Direkteinspritzungen für kürzere Kanaleinspritzungsfenster. 7 zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine mit Kanaleinspritzungsfenstern verschiedener Dauer und den Wechsel zwischen Kraftstoffeinspritzungsfenstern kürzerer und längerer Dauer. Eine prophetische Sequenz zum Wechseln zwischen Kanaleinspritzungsfenstern kürzerer und längerer Dauer wird in 8 gezeigt.
Die vorliegende Beschreibung stellt weiterhin Steuern einer Kraftmaschine als Reaktion auf die Ansammlung und Bildung von Partikeln bereit. Insbesondere wird ein Verfahren zum Einstellen von Kanal- und Direktkraftstoffanteilen als Reaktion auf die Ansammlung und Bildung von Partikeln in 9 gezeigt. Eine prophetische Sequenz zur Einstellung von Kanal- und Direkteinspritzungskraftstoffanteilen gemäß Partikelbildung und -ansammlung wird in 10 gezeigt.
Des Weiteren stellt die vorliegende Beschreibung Steuern einer Kraftmaschine als Reaktion auf eine Kraftstoffeinspritzdüsenbeeinträchtigung bereit. Zum Beispiel wird ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine mit einer Kanaleinspritzdüsenbeeinträchtigung in 11 gezeigt. Eine prophetische Kraftmaschinenbetriebssequenz für eine Kraftmaschine, die eine Kanaleinspritzdüsenbeeinträchtigung zeigt, wird in 12 dargestellt. Ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine mit einer Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung wird in 13 dargestellt. Eine prophetische Kraftmaschinenbetriebssequenz für eine Kraftmaschine, die eine Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung zeigt, wird in 14 dargestellt.
Auf 1A Bezug nehmend, wird eine mehrere Zylinder, von denen ein Zylinder in 1A gezeigt wird, umfassende Brennkraftmaschine 10 durch die elektronische Kraftmaschinensteuerung 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 enthält eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36, der mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 steht in der Darstellung über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 mit einem Einlasskrümmer 44 und einem Auslasskrümmer 48 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Als Alternative dazu können ein oder mehrere Ein- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspulen- und -ankeranordnung betätigt werden. Die Stellung des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Stellung des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
In der Darstellung ist die Kraftstoffeinspritzdüse 66 so positioniert, dass sie den Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kanaleinspritzdüse 67 ist zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinderkanal 13 positioniert, was dem Fachmann als Einlasskanaleinspritzung oder Kanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 66 und 67 führen flüssigen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite von Signalen von der Steuerung 12 zu. Kraftstoff wird den Kraftstoffeinspritzdüsen 66 und 67 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoff-Verteilerleitung (nicht gezeigt) enthält. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 66 und 67 können die gleiche Art von Kraftstoff oder verschiedene Arten von Kraftstoff einspritzen. Darüber hinaus steht der Einlasskrümmer 44 in der Darstellung mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung, die eine Stellung der Drosselplatte 64 einstellt, um Luftstrom von der Einlassladekammer 46 zu steuern.
Abgase drehen die Turbine 164, die über die Welle 161 mit dem Verdichter 162 verbunden ist. Der Verdichter 162 zieht Luft aus dem Lufteinlass 42, um die Ladekammer 46 zu versorgen. Somit kann Luftdruck im Einlasskrümmer 44 auf einen Druck erhöht werden, der über Atmosphärendruck liegt. Folglich kann die Kraftmaschine 10 mehr Leistung als ein Saugmotor abgeben.
Eine verteilerlose Zündanlage 88 liefert über eine Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuerung 12 einen Zündfunken zur Brennkammer 30. Die Zündanlage 88 kann während jedes Zylinderzyklus einen einzigen oder mehrere Funken für jeden Zylinder bereitstellen. Ferner kann der Zeitpunkt eines über die Zündanlage 88 bereitgestellten Funkens als Reaktion auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen bezüglich der Kurbelwellensteuerung nach früh oder nach spät verstellt werden.
In der Darstellung ist eine Universal-Lambdasonde 126 (UEGO-Sonde, UEGO – Universal Exhaust Gas Oxygen, Universal-Abgas-Sauerstoffgehalt) stromaufwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung 70 mit dem Auslasskrümmer 48 verbunden. Als Alternative dazu kann anstelle der UEGO-Sonde 126 eine Zweizustands-Lambdasonde eingesetzt werden. Das Auslasssystem enthält auch eine Universal-Lambdasonde 127, die stromabwärts einer Nachbehandlungsvorrichtung 70 in Richtung eines Stroms durch die Kraftmaschine 10 positioniert ist. In einigen Beispielen handelt es sich bei der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 70 um einen Partikelfilter und/oder einen Dreiwegekatalysator. In anderen Beispielen kann der Partikelfilter von dem Dreiwegekatalysator getrennt sein.
In der Darstellung von 1A ist die Steuerung 12 ein herkömmlicher Mikrocomputer, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 104, einen Nurlesespeicher (ROM) 106, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 108, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 110 und einen herkömmlichen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 erhält in der Darstellung neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren, darunter:
die Motorkühlmitteltemperatur von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zur Erfassung der durch den Fuß 132 eingestellten Fahrpedalposition; einen Klopfsensor zur Bestimmung der Zündung von Endgasen (nicht gezeigt); eine Messung eines Einlasskrümmerdrucks (MAP) von dem mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 121; eine Messung von Aufladedruck von dem mit der Ladekammer 46 gekoppelten Drucksensor 122; eine Kraftmaschinenposition von einem Hall-Sensor 118, der die Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in die Kraftmaschine eintretenden Luftmasse vom Sensor 120 (zum Beispiel einen Heißdrahtluftmengenmesser); Fahrzeugumgebungsinformationen von den Sensoren 90; und eine Messung der Drosselklappenstellung vom Sensor 58. Es kann auch Barometerdruck zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Kraftmaschinenpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen, aus denen die Kraftmaschinendrehzahlen (RPM) bestimmt werden kann.
In einigen Ausführungsformen kann die Kraftmaschine mit einem Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine Parallelkonfiguration, eine Reihenkonfiguration oder Variationen oder Kombinationen davon haben. Des Weiteren können bei anderen Ausführungsformen andere Motorkonfigurationen eingesetzt werden, zum Beispiel ein Dieselmotor.
Umgebungsinformationen können über einen GPS-Empfänger (GPS – Global Positioning System/globales Positionsbestimmungssystem), eine Kamera, einen Laser, Radar, Drucksensoren oder einen anderen bekannten Sensor, über Sensoren 90 für die Steuerung 12 bereitgestellt werden. Die Umgebungsinformationen können die Basis für die Einstellung von Kanal- und Direkteinspritzungsfenstern und der Zeitsteuerung sein, wie in der Beschreibung von 9 ausführlicher beschrieben wird.
Im Betrieb erfährt jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 in der Regel einen Viertaktprozess: der Prozess umfasst den Einlasshub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub. Während des Einlasshubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird in der Regel von dem Fachmann als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 an seinem Hubende befindet und der am nächsten zum Zylinderkopf liegt (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. Bei einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. Bei einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel, wie zum Beispiel eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum uT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges nur als Beispiel beschrieben wird und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberlappung, spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele zu liefern.
Nunmehr auf 1B Bezug nehmend, wird ein Beispiel für einen gepaarten Kraftstoffeinspritzdüsentreiber gezeigt. Der gepaarte Kraftstoffeinspritzdüsentreiber 65 führt den Kraftstoffeinspritzdüsen 66 selektiv Strom zu. In einem Beispiel kann der gepaarte Kraftstoffeinspritzdüsentreiber 65 aus Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) bestehen. Der gepaarte Kraftstoffeinspritzdüsentreiber kann Überwachungsschaltungen 69 zum Senden von Diagnoseinformationen zur Steuerung 12 enthalten. Da der gepaarte Kraftstoffeinspritzdüsentreiber 65 zwei Kraftstoffeinspritzdüsen elektrischen Strom zuführt, kann eine Beeinträchtigung des gepaarten Kraftstoffeinspritzdüsentreibers 65 möglich sein, wodurch die Leistung von zwei Kraftstoffeinspritzdüsen 66 gleichzeitig beeinträchtigt wird.
Das System der 1A und 1B stellt ein System bereit, das Folgendes umfasst:
eine Kraftmaschine, die einen Zylinder, eine Kanaleinspritzdüse, die zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder ausgerichtet ist, und eine Direkteinspritzdüse, die in den Zylinder vorragt, enthält; eine Steuerung, die im nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Deaktivieren der Kanaleinspritzdüse als Reaktion auf eine reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse enthält. Ferner umfasst das System zusätzliche Anweisungen zum Bestimmen einer reduzierten Leistung der Direkteinspritzdüse als Reaktion auf die Ausgabe eines Sauerstoffsensors.
In einigen Beispielen umfasst das System ferner einen zweiten Zylinder, eine zweite Kanaleinspritzdüse, die zum Einspritzen von Kraftstoff in den zweiten Zylinder ausgerichtet ist, eine zweite Direkteinspritzdüse, die in den zweiten Zylinder vorragt. Ferner umfasst das System zusätzliche Anweisungen zum Deaktivieren der zweiten Kanaleinspritzdüse als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse. Ferner umfasst das System zusätzliche Anweisungen zum Einstellen der Ausgabe eines zweiten Zylinders als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse. Das System umfasst, dass die Ausgabe des zweiten Zylinders als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse erhöht wird.
Nunmehr auf 2 Bezug nehmend, wird ein Verfahren zum Bereitstellen von Luft und Kraftstoff für eine Kraftmaschine, die zwei verschiedene Arten von Kraftstoffeinspritzdüsen enthält, gezeigt. Das Verfahren von 2 kann die Verfahren der 4, 6, 7, 9, 11 und 13 enthalten und/oder damit zusammenwirken. Ferner können zumindest Teile des Verfahrens von 2 als ausführbare Anweisungen in dem System der 1A und 1B enthalten sein. Darüber hinaus können Teile des Verfahrens von 2 Maßnahmen sein, die von der Steuerung 12 in der physikalischen Welt ergriffen werden, um Fahrzeugbetriebsbedingungen zu ändern. Die Schritte des Verfahrens 200 werden für einen einzelnen Zylinder beschrieben, der während eines Zylinderzyklus Kraftstoff empfängt. Nichtsdestotrotz können auf ähnliche Weise Kraftstoffeinspritzungen für verbleibende Kraftmaschinenzylinder bestimmt werden.
Bei 202 bestimmt das Verfahren 200 Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebsbedingungen. Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebsbedingungen können Fahrzeuggeschwindigkeit, Soll-Drehmoment, Fahrpedalstellung, Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur, Kraftmaschinendrehzahl, Kraftmaschinenlast, Kraftmaschinenluftstrommenge, Zylinderluftstrommenge für jeden Kraftmaschinenzylinder und Umgebungstemperatur und -druck umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Verfahren 200 bestimmt die Betriebsbedingungen durch Abfragen von Kraftmaschinen- und Fahrzeugsensoren. Nach der Bestimmung der Betriebsbedingungen geht das Verfahren 200 zu 204 über.
Bei 204 bestimmt das Verfahren 201 Soll-Kraftmaschinendrehmoment. In einem Beispiel basiert das Soll-Kraftmaschinendrehmoment auf der Fahrpedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrpedalstellung und die Fahrzeuggeschwindigkeit indexieren Tabellen und/oder Funktionen, die ein Soll-Drehmoment ausgeben. Die Tabellen und/oder Funktionen enthalten empirisch bestimmte Werte des Soll-Drehmoments. Die Fahrpedalstellung und die Fahrzeuggeschwindigkeit liefern eine Basis zum Indexieren der Tabellen und/oder Funktionen. In anderen Beispielen kann die Soll-Kraftmaschinenlast das Soll-Drehmoment ersetzen. Nach der Bestimmung des Soll-Kraftmaschinendrehmoments geht das Verfahren 200 zu 206 über.
Bei 206 bestimmt das Verfahren 200 eine Soll-Zylinderkraftstoffmenge. In einem Beispiel basiert die Soll-Zylinderkraftstoffmenge auf dem Soll-Kraftmaschinendrehmoment. Insbesondere geben Tabellen und/oder Funktionen empirisch bestimmte Werte der Soll-Zylinderkraftstoffmenge (zum Beispiel eine Soll-Kraftstoffmenge zum Einspritzen in einen Zylinder während eines Zyklus des Zylinders (zum Beispiel zwei Kraftmaschinenumdrehungen)) basierend auf dem Soll-Kraftmaschinendrehmoment bei der aktuellen Kraftmaschinendrehzahl aus. Die Soll-Kraftstoffmenge kann Einstellungen zum Verbessern des Katalysatorwirkungsgrads, Reduzieren von Abgastemperaturen und Fahrzeug- und Kraftmaschinenumgebungsbedingungen umfassen. Nach der Bestimmung der Soll-Kraftstoffmenge geht das Verfahren 200 zu 208 über.
Bei 208 bestimmt das Verfahren 200 den Soll-Kanaleinspritzungsanteil und den Soll-Direkteinspritzungsanteil. Der Kanaleinspritzungsanteil ist ein Prozentanteil einer während eines Zylinderzyklus in einen Zylinder eingespritzten Gesamtkraftstoffmenge, die über eine Kanaleinspritzdüse eingespritzt wird. Wenn die Soll-Kraftstoffmenge bei 206 als X Gramm Kraftstoff bestimmt wird und der Kanaleinspritzungsanteil 0,6 oder 60% beträgt, dann ist die kanaleingespritzte Kraftstoffmenge 0,6·X. Der Kanaleinspritzungsanteil plus der Direkteinspritzungsanteil sind gleich einem Wert von eins. Somit beträgt der Direkteinspritzungsanteil 0,4, wenn der Kanaleinspritzungsanteil 0,6 beträgt.
In einem Beispiel werden die Kanal- und Direktkraftstoffanteile empirisch bestimmt und in einer Tabelle oder Funktion gespeichert, die über Kraftmaschinendrehzahl und Soll-Drehmoment indexiert werden kann. Die Tabellen und/oder Funktionen geben den Kanalkraftstoffanteil und den Direktkraftstoffanteil aus.
Die in einen Zylinder eintretende Luftmenge kann auch bei 208 bestimmt werden. In einem Beispiel ist die während eines Einlasshubs des Kraftstoff empfangenden Zylinders in einen Zylinder eintretende Luftmenge ein integrierter Wert von durch einen Luftmesser strömender Luft. Des Weiteren kann Luftstrom durch den Luftmesser für Krümmerfüllung gefiltert werden. In noch weiteren Beispielen kann die in einen Zylinder strömende Luftmenge über Einlasskrümmerdruck, Kraftmaschinendrehzahl und das Ideale Gasgesetz bestimmt werden, wie im Stand der Technik bekannt. Nach der Bestimmung der Kanal- und Direkteinspritzungsanteile geht das Verfahren 200 zu 210 über.
Bei 210 bestimmt das Verfahren 200 die Soll-Kanaleinspritzungsimpulsbreite und die Soll-Direkteinspritzungsimpulsbreite. Die Soll-Kanaleinspritzungsimpulsbreite wird durch Multiplizieren der bei 206 bestimmten Soll-Kraftstoffmenge mit dem bei 208 bestimmten Kanalkraftstoffanteil bestimmt. Dann wird eine Kanaleinspritzdüsentransferfunktion über die resultierende Kraftstoffmenge indexiert, und die Transferfunktion gibt eine Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite aus. Die Startzeit der Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite ist frühestens der Startwinkel des Kanaleinspritzungsfensters. Die Endzeit der Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite ist ein Zeitpunkt, der die Soll-Kanaleinspritzungsimpulsbreite nach Öffnen der Kanaleinspritzdüse zu der Startzeit oder dem Andrehkurbelwellenwinkel des Kanaleinspritzungsfensters bereitstellt, oder als Alternative dazu ist die Endzeit der Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite das Ende des Kanaleinspritzungsfensters. Die Soll-Kanaleinspritzungsimpulsbreite kann basierend auf aktualisierten Schätzungen der in den Zylinder, der den Kraftstoff nur dann empfängt, wenn kurze Kanaleinspritzungsfenster aktiviert sind, eintretenden Luft mehrmals während eines Zylinderzyklus revidiert werden. Die Zylinderluftmenge kann auf der Ausgabe eines MAP-Sensors oder eines Luftmassensensors basieren, wie in der Technik bekannt ist. Somit kann die Kanaleinspritzungskraftstoffmenge als ein größerer Wert beginnen und dann mit Drehung der Kraftmaschine durch den Zylinderzyklus abnehmen. Umgekehrt kann die Kanaleinspritzungskraftstoffmenge als ein kleinerer Wert beginnen und dann mit Drehung der Kraftmaschine durch den Zylinderzyklus zunehmen.
Die Soll-Direkteinspritzungsimpulsbreite wird durch Multiplizieren der bei 206 bestimmten Soll-Kraftstoffmenge mit dem bei 208 bestimmten Direktkraftstoffanteil bestimmt. Ferner kann die Direkteinspritzdüsenimpulsbreite auch basierend auf der im Zylinderzyklus kanaleingespritzten Kraftstoffmenge revidiert werden. Insbesondere werden, wenn das Kanaleinspritzungsfenster ein Fenster kurzer Dauer ist, für das Verfahren 600 Kanaleinspritzdüsenrückkopplungsinformationen zur Bestimmung einer direkt in die Kraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge bereitgestellt, wie bei dem Verfahren von 6 beschrieben wird. Wenn das Kanaleinspritzungsfenster eine lange Dauer hat, basiert die Kanaleinspritzungsmenge auf der geplanten einzuspritzenden Kanaleinspritzungsmenge. Da keine Kanaleinspritzungsaktualisierungen gestattet sind, wenn das Kanaleinspritzungsfenster eine lange Dauer hat, ist die kanaleingespritzte Kraftstoffmenge zu dem Zeitpunkt bekannt, zu dem die Kanalkraftstoffmenge anfangs am Einlassventil geplant ist, wie bei dem Verfahren von 4 beschrieben wird. Nach der Bestimmung der Soll-Kanal-und Direkteinspritzungsimpulsbreite geht das Verfahren 200 zu 212 über.
Bei 212 bestimmt das Verfahren 200, ob das Kanaleinspritzungsfenster kurz oder lang ist. Ist die bei 210 bestimmte Kanaleinspritzungsimpulsbreite größer als ein Schwellenwert, wird der Kanaleinspritzungsmodus für ein langes Kanaleinspritzungsfenster eingestellt. Ist der Kanaleinspritzungsimpuls kleiner gleich dem Schwellenwert, wird der Kanaleinspritzungsmodus für ein kurzes Kraftstoffeinspritzungsfenster eingestellt. Nach Bestimmung des Kanaleinspritzungsfensters geht das Verfahren 200 zu 214 über.
Bei 214 beurteilt das Verfahren 200, ob das Kanaleinspritzungsfenster lang ist. Ist dies der Fall, dann ist die Antwort ja, und das Verfahren 200 geht zu 218 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 200 geht zu 216 über.
Bei 216 bestimmt das Verfahren 200 die Kanal- und Direkteinspritzungszeitpunkte gemäß dem Verfahren von 6. Nach der Bestimmung des Kanal- und Direkteinspritzungszeitpunkts geht das Verfahren 200 zu 220 über.
Bei 218 bestimmt das Verfahren 200 die Kanal- und Direkteinspritzungszeitpunkte gemäß dem Verfahren von 4. Nach der Bestimmung des Kanal- und Direkteinspritzungszeitpunkts geht das Verfahren 200 zu 220 über.
Bei 220 bestimmt das Verfahren 200 eine Soll-Zylinderluftmenge. Die Soll-Zylinderluftmenge wird durch Multiplizieren der bei 206 bestimmten Soll-Zylinderkraftstoffmenge mit einem Soll-Zylinder-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmt. Nach der Bestimmung der Soll-Zylinderluftmenge geht das Verfahren 200 zu 222 über.
Bei 222 bestimmt das Verfahren 200 Modifikationen der Kanal- und Direkteinspritzungszeitpunkte, wie bei den Verfahren der 9, 11 und 13 beschrieben. Nach der Einstellung der Kanal- und Direkteinspritzungszeitpunkte geht das Verfahren 200 zu 224 über.
Bei 224 stellt das Verfahren 200 die Zylinderluftmengen und die Kraftstoffeinspritzmengen ein. Insbesondere stellt das Verfahren 200 die Kraftmaschinendrosselklappenstellung und die Ventilsteuerzeiten zur Bereitstellung der Soll-Zylinderluftmenge, wie bei 220 bestimmt, ein. Die Drosselklappe kann basierend auf einem Drosselklappenmodell eingestellt werden, und die Nocken-/Ventilsteuerzeiten können basierend auf im Speicher gespeicherten empirisch bestimmten Werten, die über Kraftmaschinendrehzahl und die Soll-Zylinderluftmenge indexiert sind, eingestellt werden. Die Kanaleinspritzungsimpulsbreite und die Direkteinspritzungsimpulsbreite werden an die Kanaleinspritzdüse und die Direkteinspritzdüse eines Zylinders in den Kanal- und Direkteinspritzungsfenstern des Zylinders ausgegeben. Nach der Ausgabe der Kraftstoffeinspritzungsimpulsbreiten geht das Verfahren 200 zum Ende.
Nunmehr auf 3 Bezug nehmend, wird ein Zylindersteuerdiagramm, das eine lange Kanaleinspritzungsfensterdauer enthält, gezeigt. Die Zeitlinie 304 beginnt auf der linken Seite von 3 und verläuft zur rechten Seite von 3. Die Zeit nimmt von links nach rechts zu. Jeder Hub von Zylinder Nummer eins wird als über der Zeitlinie 304 dargestellt gezeigt. Die Hübe sind durch vertikale Linien getrennt. Die Sequenz beginnt zum Zeitpunkt von 540 Kurbelwellengrad vor dem oT-Verdichtungshub. Der oT-Verdichtungshub wird bei 0 Kurbelwellengrad angezeigt. Die jeweiligen Zylinderhübe sind bei 180 Kurbelwellengrad. Der Kolben in Zylinder Nummer eins befindet sich am oberen Totpunkt, wenn sich der Kolben entlang der Zeitlinie 304 an Stellen befindet, an denen oT angezeigt wird. Der Kolben in Zylinder Nummer eins befindet sich am unteren Totpunkt, wenn sich der Kolben entlang der Zeitlinie 304 an Stellen befindet, an denen uT angezeigt wird. Einlassendestellen werden durch ES angezeigt. Einlassöffnungsstellen werden durch EÖ angezeigt. Verbrennungsereignisse werden durch *-Markierungen angezeigt.
Die Stellen 350 zeigen Kanaleinspritzungsabbruchwinkel an. ES- und EÖ-Stellen können für verschiedene Kraftmaschinen, oder wenn die Kraftmaschine mit einer anderen Drehzahl und einem anderen Soll-Drehmoment betrieben wird, verschieden sein. Die Kanaleinspritzung ist in dem Bereich an Stelle 306 geplant. Das Kanaleinspritzungsfenster wird durch den schattierten Bereich bei 302 angezeigt. Kanaleinspritzungsimpulsbreiten werden durch den schattierten Bereich bei 310 angezeigt. Direkteinspritzung ist in dem Bereich an Stelle 308 geplant. Das Direkteinspritzungsfenster wird durch den schattierten Bereich bei 304 angezeigt. Direkteinspritzungsimpulsbreiten werden als schattierter Bereich bei 312 angezeigt.
Ein Zylinderzyklus kann bei oT-Einlasshub beginnen und bei oT-Einlasshub 720 Kurbelwellengrad später enden. Wie gezeigt verläuft somit die Dauer eines Kanaleinspritzungsfensters mit einem Direkteinspritzungsfenster über mehr als einen einzigen Zylinderzyklus. Zum Beispiel wird im Kanaleinspritzungsfenster 360 eingespritzter Kraftstoff und während des Direkteinspritzungsfensters 361 eingespritzter direkter Kraftstoff bei 355 verbrannt. Auf ähnliche Weise wird im Kanaleinspritzungsfenster 363 eingespritzter Kanalkraftstoff und während des Direkteinspritzungsfensters 364 eingespritzter direkter Kraftstoff bei 356 verbrannt.
Kanaleinspritzung wird zuerst für einen Zylinderzyklus bei ES (zum Beispiel in Fenster 360 von 3 zugeführter Kraftstoff) eines Zylinderzyklus geplant, der einem Zylinderzyklus vorangeht, bei dem eingespritzter Kanalkraftstoff verbrannt wird (zum Beispiel Zylinderzyklus von Verbrennungsereignis 355 von 3). Planen umfasst Bestimmen der Kanaleinspritzungsimpulsbreitendauer und Speichern der Impulsbreite an einer Speicherstelle, auf die zum Aktivieren und Deaktivieren von Kraftstoffeinspritzungstreiberschaltungsanordnungen zugegriffen wird. Das Kanaleinspritzungsfenster kann bei ES oder unmittelbar nach Planen der Kanaleinspritzung nahe ES beginnen. Das Kanaleinspritzungsfenster endet bei einem langen Kanaleinspritzungsfenster eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad vor ES für den Zylinderzyklus, bei dem kanaleingespritzter Kraftstoff verbrannt wird, und eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad nach EÖ des Zylinderzyklus, bei dem kanaleingespritzter Kraftstoff verbrannt wird. Somit kann zwischen einem Kanaleinspritzungsfenster für einen ersten Zylinderzyklus und einem Kanaleinspritzungsfenster für einen zweiten Zylinderzyklus eine geringe Anzahl von Kurbelwellengrad liegen. Ferner kann das Kanaleinspritzungsfenster über mehrere Kraftmaschinenzyklen mit Nachfrühverstellen der Einlassventilsteuerung über mehrere Kraftmaschinenzyklen nach früh verstellt werden. Darüber hinaus kann das Kanaleinspritzungsfenster über mehrere Kraftmaschinenzyklen mit Nachspätverstellung der Einlassventilsteuerung über mehrere Kraftmaschinenzyklen nach spät verstellt werden. Es werden keine Kanaleinspritzungsimpulsbreiteneinstellungen während eines Zylinderzyklus vorgesehen, nachdem die Kanaleinspritzung für ein langes Kanaleinspritzungsfenster geplant ist. Die Kanaleinspritzungsimpulsbreite kann kürzer (zum Beispiel wie gezeigt) sein als das Kanaleinspritzungsfenster, oder sie kann so lang wie das Kanaleinspritzungsfenster sein. Wenn die Kanaleinspritzungsimpulsbreite größer als das Kanaleinspritzungsfenster ist, ist es kegelstumpfförmig, um die Kanaleinspritzung für den Zylinderzyklus am Ende des Kanaleinspritzungsfensters zu beenden.
Direkteinspritzung wird zuerst für einen Zylinderzyklus bei EÖ (zum Beispiel während des Fensters 361 von 3 zugeführter Kraftstoff) des Zylinderzyklus geplant, bei dem direkt eingespritzter Kraftstoff verbrannt wird (zum Beispiel Verbrennungsereignis 355 von 3). Das Planen umfasst Bestimmen der Direkteinspritzungsimpulsbreitendauer und Speichern der Impulsbreite an einer Speicherstelle, auf die zum Aktivieren und Deaktivieren von Kraftstoffeinspritzungstreiberschaltungsanordnungen zugegriffen wird. Das Direkteinspritzungsfenster kann bei EÖ oder unmittelbar nach Planung der Direkteinspritzung nahe EÖ beginnen. Das Direkteinspritzungsfenster für einen Zylinderzyklus mit einem langen Kanaleinspritzungsfenster endet eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad vor oT-Verdichtungshub des Zylinderzyklus, bei dem direkt eingespritzter Kraftstoff verbrannt wird, und eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad nach uT-Verdichtungshub des Zylinderzyklus, bei dem direkt eingespritzter Kraftstoff verbrannt wird. Somit kann eine größere Anzahl von Kurbelwellengrad zwischen einem Direkteinspritzungsfenster für einen ersten Zylinderzyklus und einem Direkteinspritzungsfenster für einen zweiten Zylinderzyklus liegen. Ferner kann die Startzeit oder der Kurbelwellenwinkel des Direkteinspritzungsfensters über mehrere Kraftmaschinenzyklen mit Nachfrühverstellung der Einlassventilsteuerung über mehrere Kraftmaschinenzyklen nach früh verstellt werden. Darüber hinaus kann die Startzeit oder der Kurbelwellenwinkel des Direkteinspritzungsfensters über mehrere Kraftmaschinenzyklen mit Nachspätverstellung der Einlassventilsteuerung über mehrere Kraftmaschinenzyklen nach spät verstellt werden. Die Direkteinspritzungsimpulsbreite kann kürzer (zum Beispiel wie gezeigt) sein als das Direkteinspritzungsfenster, oder sie kann so lang wie das Direkteinspritzungsfenster sein. Wenn die Direkteinspritzungsimpulsbreite größer als das Direkteinspritzungsfenster ist, ist sie kegelstumpfförmig, um Direkteinspritzung für den Zylinderzyklus am Ende des Direkteinspritzungsfensters zu beenden. Die für Direkteinspritzungen bei 308 geplante Kraftstoffmenge ist eine Soll-Zylinderkraftstoffmenge minus der für Kanaleinspritzung bei 306 geplanten Kraftstoffmenge. Somit kann die bei 308 geplante Menge von direkt eingespritztem Kraftstoff bestimmt werden, obgleich Kanaleinspritzung zum Zeitpunkt der Planung von Direkteinspritzung erfolgt.
Das längere Kanaleinspritzungsfenster gestattet das Einleiten und Verbrennen einer größeren Kraftstoffmenge in einem Zylinder im Vergleich dazu, wenn nur Direkteinspritzung von Kraftstoff gestattet wird, da die Menge an direkt eingespritztem Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpenkapazität und die Dauer von Einlass- und Verdichtungshüben begrenzt ist. Da die Menge an kanaleingespritztem Kraftstoff vor dem Planen der Direkteinspritzung wohlbekannt ist, kann darüber hinaus Direkteinspritzung so geplant werden, dass sie die Soll-Kraftstoffmenge während eines Zylinderzyklus genau zuführt.
Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Kraftmaschine mit Einschränkungen, die auf einer langen Kanaleinspritzungsfensterdauer basieren, gezeigt. Das Verfahren von 4 erfolgt unter Zusammenwirkung mit dem Verfahren der 2 und 7. Ferner können zumindest Teile des Verfahrens von 4 als ausführbare Anweisungen in dem System der 1A und 1B enthalten sein. Darüber hinaus können Teile des Verfahrens von 4 Maßnahmen sein, die von der Steuerung 12 in der physikalischen Welt ergriffen werden, um Fahrzeugbetriebsbedingungen zu ändern. Die Schritte des Verfahrens 400 werden für einen einzelnen Zylinder beschrieben, der während eines Zylinderzyklus Kraftstoff empfängt. Nichtsdestotrotz können auf ähnliche Weise Kraftstoffeinspritzungen für verbleibende Kraftmaschinenzylinder bestimmt werden. Ferner kann das Verfahren von 4 die Betriebssequenz von 3 bereitstellen.
Bei 402 beurteilt das Verfahren 400, ob sich die Kraftmaschine an einem Kurbelwellenwinkel befindet, der einem Beginn eines langen Kanaleinspritzungsfensters (PFI-Einspritzungsfensters, PFI – Port Fuel Injection) für einen bestimmten Zylinder für ein Verbrennungsereignis, bei dem während des Kanaleinspritzungsfensters einzuspritzender Kraftstoff verbrannt wird, entspricht.
Kraftmaschineneinlassventil- und/oder -auslassventilsteuerung kann/können den Kanal- und Direkteinspritzungszeitpunkt einschränken, da sich Kraftmaschineneinlass- und -auslassventilsteuerung nicht streng an bestimmte Zylinderhübe halten. Zum Beispiel kann die Einlassöffnungszeit für einige Kraftmaschinenbetriebsbedingungen vor oder nahe oT-Einlasshub liegen. Umgekehrt kann die Einlassöffnungszeit unter anderen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen um mehr als dreißig Kurbelwellengrad nach oT-Einlasshub unter anderen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen verzögert sein. Ferner ist es möglicherweise nicht wünschenswert, vor EÖ Kraftstoff direkt einzuspritzen, da direkt eingespritzter Kraftstoff zum Kraftmaschinenauslass ausgestoßen werden kann, ohne an der Verbrennung in der Kraftmaschine teilzunehmen. Somit kann es wünschenswert sein, die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf Einlass- und Auslassventilöffnungs- und -schließzeiten oder bestimmte Kurbelwellenstellungen oder -winkel einzustellen. Kanal- und Direkteinspritzungsfenster stellen eine Art und Weise der Einschränkung von Kanal- und Direkteinspritzungssteuerungen bereit, so dass Kanal- und Direkteinspritzungen nicht zu unerwünschten Zeiten und/oder in unerwünschten Kraftmaschinenkurbelwellenpositionen erfolgen, so dass für einen Zylinderzyklus eingespritzter Kraftstoff während eines unbeabsichtigten verschiedenen Zylinderzyklus nicht in den Zylinder eintritt. Die Kanal- und Direkteinspritzungsfenster können als Reaktion auf Kraftmaschineneinlass- und -auslassöffnungs- und schließzeiten oder Kurbelwellenwinkel eingestellt werden.
Ein langes Kanaleinspritzungsfenster ist ein Kraftmaschinenkurbelwellenintervall, bei dem Kanalkraftstoff während eines Zylinderzyklus in einen Zylinderkanal eingespritzt werden kann, ohne dass Revidierungen der Kanaleinspritzungsimpulsbreite möglich sind, während das lange Kanaleinspritzungsfenster geöffnet ist (zum Beispiel eine Zeit, während der Kanaleinspritzung über die Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite gestattet wird). Die Kanaleinspritzungsimpulsbreitenzeit oder -dauer kann kürzer als das oder gleich dem langen Kanaleinspritzungsfenster sein. Wenn die Kanaleinspritzungsimpulsbreite das lange Kraftstoffeinspritzungsfenster übersteigt, ist die Kanaleinspritzungsimpulsbreite kegelstumpfförmig, so dass Kanaleinspritzung endet, wenn sich die Kanaleinspritzungsimpulsbreite nicht im langen Kanaleinspritzungsfenster befindet. Die Kraftmaschinenkurbelwellenstelle, an der das lange Kanaleinspritzungsfenster endet, kann als Kanaleinspritzungsabbruchwinkel bezeichnet werden, da der Kanaleinspritzungsimpuls zu Zeitpunkten oder Kurbelwellenwinkeln nach dem Kanaleinspritzungsabbruchwinkel während eines Zylinderzyklus abgebrochen wird. Die bzw. der lange Kanaleinspritzungsendzeit oder -kurbelwellenwinkel befindet sich an oder nach einem Einlassöffnungskurbelwellenwinkel des Kraftstoff während des Zylinderzyklus empfangenden Zylinders und vor einem Einlassendekurbelwellenwinkel für den aktuellen Zylinderzyklus. Der Andrehkurbelwellenwinkel der Kanaleinspritzungsimpulsbreite muss sich am oder nach dem Beginn des langen Kanaleinspritzungsfensters während eines Zylinderzyklus befinden. Der Andrehkurbelwellenwinkel für das lange Kanaleinspritzungsfenster befindet sich an oder später als ein (ist zum Beispiel nach spät verstellt von einem) Einlassende für einen Zylinderzyklus vor dem Zylinderzyklus, bei dem kanaleingespritzter Kraftstoff verbrannt wird. Der Andrehkurbelwellenwinkel und der Endkurbelwellenwinkel des langen Kanaleinspritzungsfensters können empirisch bestimmt und in einer Tabelle und/oder Funktion im Speicher gespeichert werden, die über Kraftmaschinendrehzahl und Soll-Drehmoment indexiert ist. Somit können sich der Andrehkurbelwellenwinkel und der Endkurbelwellenwinkel des langen Kanaleinspritzungsfensters in einem gleichen Ausmaß wie die oder entsprechend der Einlassventilsteuerung des den kanaleingespritzten Kraftstoff empfangenden Zylinders ändern.
In einem Beispiel ist der Beginn des langen Kanaleinspritzungsfensterkurbelwellenwinkels ES für einen Zylinderzyklus vor einem Zylinderzyklus, bei dem der kanaleingespritzte Kraftstoff verbrannt wird, wie in 3 gezeigt wird. Wenn das Verfahren 400 urteilt, dass sich die Kraftmaschine bei dem Kurbelwellenwinkel befindet, der dem Beginn des langen Kanaleinspritzungsfensters entspricht, ist die Antwort ja, und das Verfahren 400 geht zu 404 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 400 geht zu 430 über.
Bei 430 führt das Verfahren 400 zuvor bestimmte Kraftstoffeinspritzungen (zum Beispiel Kanal- und Direkteinspritzungen) durch oder wartet, ob zuvor bestimmte Kraftstoffeinspritzungen beendet sind. Die zuvor bestimmten Kraftstoffeinspritzungen können für den aktuellen Zylinder oder einen anderen Kraftmaschinenzylinder sein. Nach der Durchführung von zuvor geplanten Kraftstoffeinspritzungen kehrt das Verfahren 400 zu 402 zurück.
Bei 404 bestimmt das Verfahren 400 eine Soll-Kraftstoffeinspritzmasse für eine Kanaleinspritzdüse. Das Verfahren 400 kann die Soll-Kraftstoffeinspritzmasse für die Kanaleinspritzdüse aus Schritt 208 von 2 abrufen oder die Kanalkraftstoffmasse berechnen, wie in 2 beschrieben. Nach der Bestimmung der Kanaleinspritzungskraftstoffmasse geht das Verfahren 400 zu 406 über.
Bei 406 bestimmt das Verfahren 400 eine Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für die Kanaleinspritzdüse. Das Verfahren 400 kann die Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite aus Schritt 210 von 2 abrufen oder die Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite berechnen, wie in 2 beschrieben. Nach der Bestimmung der Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite geht das Verfahren 400 zu 408 über.
Bei 408 bestimmt das Verfahren 400 Kanaleinspritzungsimpulsbreitenmodifikationen gemäß dem Verfahren von 9. Nach der Modifikation der Kanaleinspritzungsimpulsbreiten geht das Verfahren 400 zu 410 über.
Bei 410 plant das Verfahren 400 die Kanaleinspritzungsimpulsbreite. Die Kanaleinspritzung wird durch Schreiben der Impulsbreite in eine Speicherstelle, die eine Basis für die Aktivierung der Kanaleinspritzdüse ist, geplant. Der Andrehkraftmaschinenkurbelwellenwinkel der Kanaleinspritzungsimpulsbreite für den Zylinderzyklus ist der Andrehkraftmaschinenkurbelwellenwinkel des langen Kanaleinspritzdüsenfensters, oder er kann um eine vorbestimmte Anzahl von Kraftmaschinenkurbelwellengraden verzögert sein. Die Kanaleinspritzdüse wird aktiviert und geöffnet, um Kraftstoffstrom zu Beginn des langen Kanaleinspritzdüsenfensters für die Dauer der Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite oder den Abbruchwinkel, je nachdem, was eher eintritt, zu gestatten. Nach Planung der Kanaleinspritzung und Beginn der Zuführung geht das Verfahren 400 zu 412 über.
Bei 412 setzt das Verfahren 400 die Ist-Kanaleinspritzungskraftstoffmasse (Ist-PFI-Kraftstoffmasse) einer Soll-Kanaleinspritzungsmasse gleich, da keine Kanaleinspritzungsaktualisierungen bereitgestellt werden und da sich die Soll-Kanaleinspritzungsmasse nach Planung der Kanaleinspritzungsimpulsbreite nicht ändert. Nach der Bestimmung der Ist-Kanaleinspritzungskraftstoffmasse geht das Verfahren 400 zu 414 über.
Bei 414 beurteilt das Verfahren 400, ob sich die Kraftmaschine an einem Beginn des Direkteinspritzungsfensters befindet. Ein Direkteinspritzungsfenster ist ein Kraftmaschinenkurbelwellenintervall, bei dem Kraftstoff während eines Zylinderzyklus direkt in einen Zylinder eingespritzt wird. Die Direkteinspritzungsimpulsbreitenzeit oder -dauer kann kürzer als das oder gleich dem Direkteinspritzungsfenster sein. Wenn die Direkteinspritzungsimpulsbreite das Direkteinspritzungsfenster übersteigt, ist die Direkteinspritzungsimpulsbreite kegelstumpfförmig, so dass die Direkteinspritzung am Ende des Direkteinspritzungsfensters beendet wird. Die Kraftmaschinenkurbelwellenstelle, an der das Direkteinspritzungsfenster endet, kann als Direkteinspritzungsabbruchwinkel bezeichnet werden, da der Direkteinspritzungsimpuls zu Zeitpunkten oder Kurbelwellenwinkeln nach dem Direkteinspritzungsabbruchwinkel während eines Zylinderzyklus abgebrochen wird. Der Andrehkurbelwellenwinkel der Direkteinspritzungsimpulsbreite muss sich am oder nach dem Beginn des Direkteinspritzungsfensters während eines Zylinderzyklus befinden (zum Beispiel davon nach spät verstellt sein). Das Direkteinspritzungsfenster beginnt bei einer Einlassöffnung für den den Kraftstoff empfangenden Zylinder oder eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad danach. Das Direkteinspritzungsfenster endet am oT-Verdichtungshub des den Kraftstoff empfangenden Zylinders oder eine vorbestimmte Anzahl von Kraftmaschinenkurbelwellengrad davor und nach Einlassende in dem Zylinderzyklus, wenn der direkt eingespritzte Kraftstoff verbrannt ist. Der Andrehkurbelwellenwinkel und der Endkurbelwellenwinkel des Direkteinspritzungsfensters können empirisch bestimmt und in einer Tabelle und/oder Funktion im Speicher gespeichert werden, die über Kraftmaschinendrehzahl und Soll-Drehmoment indexiert ist. Somit können sich der Andrehkurbelwellenwinkel und der Endkurbelwellenwinkel des Direkteinspritzungsfensters in einem gleichen Ausmaß wie die oder entsprechend der Einlassventilsteuerung des den kanaleingespritzten Kraftstoff empfangenden Zylinders ändern.
In einem Beispiel ist der Start des Direkteinspritzungsfensterkurbelwellenwinkels EÖ für einen Zylinderzyklus, in dem der direkt eingespritzte Kraftstoff verbrannt wird, wie in 3 gezeigt. Wenn das Verfahren 400 urteilt, dass sich die Kraftmaschine an dem Kurbelwellenwinkel befindet, der dem Beginn des Direkteinspritzungsfensters entspricht, ist die Antwort ja, und das Verfahren 400 geht zu 416 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 400 kehrt zu 414 zurück.
Bei 416 bestimmt das Verfahren 400 eine Soll-Kraftstoffeinspritzmasse für eine Direkteinspritzdüse. Das Verfahren 400 kann die Soll-Kraftstoffeinspritzmasse für die Direkteinspritzdüse aus Schritt 208 von 2 abrufen oder die Direktkraftstoffmasse berechnen, wie in 2 beschrieben. Nach der Bestimmung der Direkteinspritzungskraftstoffmasse geht das Verfahren 400 zu 418 über.
Bei 418 bestimmt das Verfahren 400 eine Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für die Direkteinspritzdüse. Das Verfahren 400 kann die Direkteinspritzdüsenimpulsbreite aus Schritt 210 von 2 abrufen oder die Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite berechnen, wie in 2 beschrieben. Insbesondere wird die Direkteinspritzungsimpulsbreite dahingehend eingestellt, die bei 206 bestimmte Soll-Kraftstoffmasse minus der bei 412 bestimmten kanaleingespritzten Kraftstoffmasse bereitzustellen. Dann wird die Direkteinspritzdüsenimpulsbreite durch Indexieren einer Tabelle oder Funktion, die durch eine Soll-Direkteinspritzungskraftstoffmenge indexiert ist und eine Direkteinspritzdüsenkraftstoffimpulsbreite ausgibt, bestimmt. Nach der Bestimmung der Direkteinspritzdüsenimpulsbreite geht das Verfahren 400 zu 420 über.
Bei 420 plant das Verfahren 400 die Direkteinspritzungsimpulsbreite. Die Direkteinspritzung wird durch Schreiben der Impulsbreite in eine Speicherstelle, die eine Basis für die Aktivierung der Direkteinspritzdüse ist, geplant. Der Andrehkraftmaschinenkurbelwellenwinkel der Direkteinspritzungsimpulsbreite für den Zylinderzyklus ist der Andrehkraftmaschinenkurbelwellenwinkel des Direkteinspritzdüsenfensters, oder er kann um eine vorbestimmte Anzahl von Kraftmaschinenkurbelwellengrad verzögert sein. Die Direkteinspritzdüse wird aktiviert und geöffnet, um Kraftstoffstrom zu Beginn des Direkteinspritzdüsenfensters für die Dauer der Direkteinspritzdüsenimpulsbreite oder den Abbruchwinkel, je nachdem, was eher eintritt, zu gestatten. Darüber hinaus kann die Direkteinspritzungsimpulsbreite in einigen Beispielen in dem Zylinderzyklus, in dem Einspritzung erfolgt, basierend auf Luftstrom in den den Kraftstoff empfangenden Zylinder bei geöffnetem Einlassventil des Zylinders revidiert werden. Nach Planung der Direkteinspritzung und Beginn der Zuführung geht das Verfahren 400 zu 402 über.
Somit sind die Kanal- und Direkteinspritzungsfenster Kurbelwellenintervalle, in denen eine jeweilige Kanal- und Direkteinspritzung gestattet sind, und sie begrenzen Kraftstoffeinspritzungsimpulsbreiten auf Kraftmaschinenkurbelwellenwinkel, bei denen der eingespritzte Kraftstoff an der Verbrennung für einen bestimmten Zylinderzyklus teilnehmen kann. Die Kanal- und Direkteinspritzungsfenster verhindern, dass eingespritzter Kraftstoff an Verbrennungsereignissen von Zylinderzyklen teilnimmt, die nicht für den Empfang des eingespritzten Kraftstoffs bestimmt sind. Die Kanal- und Direkteinspritzungsfenster wirken auch dahingehend, Kanal- und Direkteinspritzung zu beenden, wenn sich die Kanal- und/oder Direkteinspritzungsimpulse außerhalb der jeweiligen Kanal- und Direkteinspritzungsfenster befinden.
Nunmehr auf 5 Bezug nehmend, wird ein Zylindersteuerdiagramm, das eine kurze Kanaleinspritzungsfensterdauer enthält, gezeigt. Die Zeitlinie 504 beginnt auf der linken Seite von 5 und verläuft zur rechten Seite von 5. Die Zeit nimmt von links nach rechts zu. Jeder Hub von Zylinder Nummer eins wird als über der Zeitlinie 504 dargestellt gezeigt. Die Hübe sind durch vertikale Linien getrennt. Die Sequenz beginnt zum Zeitpunkt von 540 Kurbelwellengrad vor dem oT-Verdichtungshub. Der oT-Verdichtungshub wird bei 0 Kurbelwellengrad angezeigt. Die jeweiligen Zylinderhübe sind bei 180 Kurbelwellengrad. Der Kolben in Zylinder Nummer eins befindet sich am oberen Totpunkt, wenn sich der Kolben entlang der Zeitlinie 504 an Stellen befindet, an denen oT angezeigt wird. Der Kolben in Zylinder Nummer eins befindet sich am unteren Totpunkt, wenn sich der Kolben entlang der Zeitlinie 504 an Stellen befindet, an denen uT angezeigt wird. Einlassendestellen werden durch ES angezeigt.
Einlassöffnungsstellen werden durch EÖ angezeigt. Verbrennungsereignisse werden durch *-Markierungen angezeigt.
Die Stellen 550 zeigen Kanaleinspritzungsabbruchwinkel an. ES- und EÖ-Stellen können für verschiedene Kraftmaschinen, oder wenn die Kraftmaschine mit einer anderen Drehzahl und einem anderen Soll-Drehmoment betrieben wird, verschieden sein. Die Kanaleinspritzung ist in dem Bereich an Stelle 506 geplant. Das Kanaleinspritzungsfenster wird durch den schattierten Bereich bei 502 angezeigt. Kanaleinspritzungsimpulsbreiten werden durch den schattierten Bereich bei 510 angezeigt. Direkteinspritzung ist in dem Bereich an Stelle 508 geplant. Das Direkteinspritzungsfenster wird durch den schattierten Bereich bei 504 angezeigt. Direkteinspritzungsimpulsbreiten werden als schattierter Bereich bei 512 angezeigt.
Ein Zylinderzyklus kann bei oT-Einlasshub beginnen und bei oT-Einlasshub 720 Kurbelwellengrad später enden. Wie gezeigt verläuft somit die Dauer eines Kanaleinspritzungsfensters mit einem Direkteinspritzungsfenster über mehr als einen einzigen Zylinderzyklus. Zum Beispiel wird im Kanaleinspritzungsfenster 560 eingespritzter Kanalkraftstoff und während des Direkteinspritzungsfensters 561 eingespritzter direkter Kraftstoff bei 555 verbrannt. Auf ähnliche Weise wird im Kanaleinspritzungsfenster 563 eingespritzter Kanalkraftstoff und während des Direkteinspritzungsfensters 564 eingespritzter direkter Kraftstoff bei 556 verbrannt.
Kanaleinspritzung wird zuerst für einen Zylinderzyklus bei ES (zum Beispiel in Fenster 560 von 5 zugeführter Kraftstoff) eines Zylinderzyklus geplant, der einem Zylinderzyklus vorangeht, bei dem eingespritzter Kanalkraftstoff verbrannt wird (zum Beispiel Zylinderzyklus von Verbrennungsereignis 555 von 5). Planen umfasst Bestimmen der Kanaleinspritzungsimpulsbreitendauer und Speichern der Impulsbreite an einer Speicherstelle, auf die zum Aktivieren und Deaktivieren von Kraftstoffeinspritzungstreiberschaltungsanordnungen zugegriffen wird. Das Kanaleinspritzungsfenster kann bei ES oder unmittelbar nach Kanaleinspritzungsplanung nahe ES beginnen. Das Kanaleinspritzungsfenster für ein kurzes Kanaleinspritzungsfenster endet für den Zylinderzyklus, bei dem kanaleingespritzter Kraftstoff verbrannt wird, eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad vor EÖ. Somit kann für ein Kanaleinspritzungsfenster kurzer Dauer im Vergleich zu einem Kanaleinspritzungsfenster langer Dauer zwischen einem Kanaleinspritzungsfenster für einen ersten Zylinderzyklus und einem Kanaleinspritzungsfenster für einen zweiten Zylinderzyklus eine größere Anzahl von Kurbelwellengrad liegen.
Ferner kann das Kanaleinspritzungsfenster über mehrere Kraftmaschinenzyklen mit Nachfrühverstellung der Einlassventilsteuerung über mehrere Kraftmaschinenzyklen nach früh verstellt werden. Darüber hinaus kann das Kanaleinspritzungsfenster über mehrere Kraftmaschinenzyklen mit Nachspätverstellung der Einlassventilsteuerung über mehrere Kraftmaschinenzyklen nach spät verstellt werden. Es werden mehrere Kanaleinspritzungsimpulsbreiteneinstellungen während eines Zylinderzyklus vorgesehen, nachdem die Kanaleinspritzung für ein kurzes Kanaleinspritzungsfenster geplant ist. Die Kanaleinspritzungsimpulsbreite kann kürzer (zum Beispiel wie gezeigt) sein als das Kanaleinspritzungsfenster, oder sie kann so lang wie das Kanaleinspritzungsfenster sein. Wenn die Kanaleinspritzungsimpulsbreite größer als das Kanaleinspritzungsfenster ist, ist es kegelstumpfförmig, um die Direkteinspritzung für den Zylinderzyklus am Ende des Kanaleinspritzungsfensters zu beenden.
Direkteinspritzung wird zuerst für einen Zylinderzyklus bei EÖ (zum Beispiel während des Fensters 561 von 5 zugeführter Kraftstoff) des Zylinderzyklus geplant, bei dem direkt eingespritzter Kraftstoff verbrannt wird (zum Beispiel Verbrennungsereignis 555 von 5). Das Planen umfasst Bestimmen der Direkteinspritzungsimpulsbreitendauer und Speichern der Impulsbreite an einer Speicherstelle, auf die zum Aktivieren und Deaktivieren von Kraftstoffeinspritzungstreiberschaltungsanordnungen zugegriffen wird. Das Direkteinspritzungsfenster kann bei EÖ oder unmittelbar nach Planung der Direkteinspritzung nahe EÖ beginnen. Das Direkteinspritzungsfenster für einen Zylinderzyklus mit einem kurzen Kanaleinspritzungsfenster endet eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad vor oT-Verdichtungshub des Zylinderzyklus, bei dem direkt eingespritzter Kraftstoff verbrannt wird, und eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad nach uT-Verdichtungshub des Zylinderzyklus, bei dem direkt eingespritzter Kraftstoff verbrannt wird. Somit kann eine größere Anzahl von Kurbelwellengrad zwischen einem Direkteinspritzungsfenster für einen ersten Zylinderzyklus und einem Direkteinspritzungsfenster für einen zweiten Zylinderzyklus liegen.
Ferner kann die Startzeit oder der Kurbelwellenwinkel des Direkteinspritzungsfensters über mehrere Kraftmaschinenzyklen mit Nachfrühverstellung der Einlassventilsteuerung über mehrere Kraftmaschinenzyklen nach früh verstellt werden. Darüber hinaus kann die Startzeit oder der Kurbelwellenwinkel des Direkteinspritzungsfensters über mehrere Kraftmaschinenzyklen mit Nachspätverstellung der Einlassventilsteuerung über mehrere Kraftmaschinenzyklen nach spät verstellt werden. Die Direkteinspritzungsimpulsbreite kann kürzer (zum Beispiel wie gezeigt) sein als das Direkteinspritzungsfenster, oder sie kann so lang wie das Direkteinspritzungsfenster sein. Wenn die Direkteinspritzungsimpulsbreite größer als das Direkteinspritzungsfenster ist, ist sie kegelstumpfförmig, um Kanaleinspritzung für den Zylinderzyklus am Ende des Direkteinspritzungsfensters zu beenden. Die für Direkteinspritzung bei 508 geplante Kraftstoffmenge ist eine Soll-Zylinderkraftstoffmenge minus der für die Dauer des kurzen Kanaleinspritzungsfensters kanaleingespritzten Kraftstoffmenge, einschließlich Kanaleinspritzungsimpulsbreiteneinstellungen, die bei Drehung der Kraftmaschine erfolgten. Die kanaleingespritzte Gesamtkraftstoffmenge wird am Abbruchwinkel 550 oder eher im Zylinderzyklus ausgegeben und bildet die Basis für die Planung der Direkteinspritzung bei 508. Somit kann die bei 508 geplante direkt eingespritzte Kraftstoffmenge basierend auf mehreren Aktualisierungen der Kanaleinspritzungsimpulsbreite während des Zylinderzyklus bestimmt werden.
Das kürzere Kanaleinspritzungsfenster gestattet das Beenden der Kanaleinspritzung, bevor die Direkteinspritzung für den Zylinderzyklus geplant ist. Dies gestattet die Einstellung der Direkteinspritzungsmenge basierend auf der eingestellten Kanalkraftstoffmenge, die während des Zylinderzyklus in die Kraftmaschine eingespritzt wird, bei dem der Kraftstoff direkt eingespritzt wird. Die Bezugslinien 510 zeigen an, dass Rückkopplung (zum Beispiel die/der letzte Kanaleinspritzungsimpulsbreitendauer und Kraftstoffdruck) eine Basis für die Einstellung der direkt eingespritzten Kraftstoffmenge sein kann, so dass die Soll-Kraftstoffmenge in den Zylinder eintritt, obgleich die Kanaleinspritzungsimpulsbreite mehrmals aktualisiert wurde.
Nunmehr auf 6 Bezug nehmend, wird ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Kraftmaschine mit Einschränkungen, die auf einer kurzen Kanaleinspritzungsfensterdauer basieren, gezeigt. Das Verfahren von 6 erfolgt unter Zusammenwirkung mit dem Verfahren der 2 und 7. Ferner können zumindest Teile des Verfahrens von 6 als ausführbare Anweisungen in dem System der 1A und 1B enthalten sein. Darüber hinaus können Teile des Verfahrens von 6 Maßnahmen sein, die von der Steuerung 12 in der physikalischen Welt ergriffen werden, um Fahrzeugbetriebsbedingungen zu ändern. Die Schritte des Verfahrens 600 werden für einen einzelnen Zylinder beschrieben, der während eines Zylinderzyklus Kraftstoff empfängt. Nichtsdestotrotz können auf ähnliche Weise Kraftstoffeinspritzungen für verbleibende Kraftmaschinenzylinder bestimmt werden. Ferner kann das Verfahren von 6 die Betriebssequenz von 5 bereitstellen.
Bei 602 beurteilt das Verfahren 600, ob sich die Kraftmaschine an einem Kurbelwellenwinkel befindet, der einem Beginn eines kurzen Kanaleinspritzungsfensters (PFI-Einspritzungsfensters, PFI – Port Fuel Injection) für einen bestimmten Zylinder für ein Verbrennungsereignis, bei dem während des Kanaleinspritzungsfensters einzuspritzender Kraftstoff verbrannt wird, entspricht.
Ein kurzes Kanaleinspritzungsfenster ist ein Kraftmaschinenkurbelwellenintervall, bei dem Kanalkraftstoff während eines Zylinderzyklus in einen Zylinderkanal eingespritzt werden kann, wobei mehrere Revidierungen der Kanaleinspritzungsimpulsbreite möglich sind, während das kurze Kanaleinspritzungsfenster geöffnet ist (zum Beispiel eine Zeit, während der Kanaleinspritzung gestattet wird). Die Kanaleinspritzungsimpulsbreitenzeit oder -dauer kann kürzer als das oder gleich dem kurzen Kanaleinspritzungsfenster sein. Wenn die Kanaleinspritzungsimpulsbreite das kurze Kraftstoffeinspritzungsfenster übersteigt, ist die Kanaleinspritzungsimpulsbreite am Ende des kurzen Kanaleinspritzungsfensters kegelstumpfförmig oder beendet.
Die Kraftmaschinenkurbelwellenstelle, an der das kurze Kanaleinspritzungsfenster endet, kann als Kanaleinspritzungsabbruchwinkel bezeichnet werden, da der Kanaleinspritzungsimpuls zu Zeitpunkten oder Kurbelwellenwinkeln nach dem Kanaleinspritzungsabbruchwinkel während eines Zylinderzyklus abgebrochen wird. Die bzw. der kurze Kanaleinspritzungsendzeit oder -kurbelwellenwinkel befindet sich an oder vor einem Einlassöffnungskurbelwellenwinkel des Kraftstoff während des Zylinderzyklus empfangenden Zylinders. Der Andrehkurbelwellenwinkel der Kanaleinspritzungsimpulsbreite muss sich am oder nach dem Beginn des kurzen Kanaleinspritzungsfensters während eines Zylinderzyklus befinden. Der Andrehkurbelwellenwinkel für das kurze Kanaleinspritzungsfenster befindet sich an oder später als ein (ist zum Beispiel nach spät verstellt von einem) Einlassende für einen Zylinderzyklus vor dem Zylinderzyklus, bei dem kanaleingespritzter Kraftstoff verbrannt wird. Der Andrehkurbelwellenwinkel und der Endkurbelwellenwinkel des kurzen Kanaleinspritzungsfensters können empirisch bestimmt und in einer Tabelle und/oder Funktion im Speicher gespeichert werden, die über Kraftmaschinendrehzahl und Soll-Drehmoment indexiert ist.
In einem Beispiel ist der Beginn des kurzen Kanaleinspritzungsfensterkurbelwellenwinkels ES für einen Zylinderzyklus vor einem Zylinderzyklus, bei dem der kanaleingespritzte Kraftstoff verbrannt wird, wie in 5 gezeigt wird. Wenn das Verfahren 600 urteilt, dass sich die Kraftmaschine bei dem Kurbelwellenwinkel befindet, der dem Beginn des kurzen Kanaleinspritzungsfensters entspricht, ist die Antwort ja, und das Verfahren 600 geht zu 604 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 600 geht zu 630 über.
Bei 630 führt das Verfahren 600 zuvor bestimmte Kraftstoffeinspritzungen (zum Beispiel Kanal- und Direkteinspritzungen) durch oder wartet, ob zuvor bestimmte Kraftstoffeinspritzungen beendet sind. Die zuvor bestimmten Kraftstoffeinspritzungen können für den aktuellen Zylinder oder einen anderen Kraftmaschinenzylinder sein. Nach der Durchführung von zuvor geplanten Kraftstoffeinspritzungen kehrt das Verfahren 600 zu 602 zurück.
Bei 604 bestimmt das Verfahren 600 eine Soll-Kraftstoffeinspritzmasse für eine Kanaleinspritzdüse. Das Verfahren 600 kann die Soll-Kraftstoffeinspritzmasse für die Kanaleinspritzdüse aus Schritt 208 von 2 abrufen oder die Kanalkraftstoffmasse berechnen, wie in 2 beschrieben. Nach der Bestimmung der Kanaleinspritzungskraftstoffmasse geht das Verfahren 600 zu 606 über.
Bei 606 bestimmt das Verfahren 600 eine Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für die Kanaleinspritzdüse. Das Verfahren 600 kann die Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite aus Schritt 210 von 2 abrufen oder die Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite berechnen, wie in 2 beschrieben. Nach der Bestimmung der Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite geht das Verfahren 600 zu 608 über.
Bei 608 bestimmt das Verfahren 600 Kanaleinspritzungsimpulsbreitenmodifikationen gemäß dem Verfahren von 9. Nach der Modifikation der Kanaleinspritzungsimpulsbreiten geht das Verfahren 600 zu 610 über.
Bei 610 plant das Verfahren 600 die Kanaleinspritzungsimpulsbreite. Die Kanaleinspritzung wird durch Schreiben der Impulsbreite in eine Speicherstelle, die eine Basis für die Aktivierung der Kanaleinspritzdüse ist, geplant. Der Andrehkraftmaschinenkurbelwellenwinkel der Kanaleinspritzungsimpulsbreite für den Zylinderzyklus ist der Andrehkraftmaschinenkurbelwellenwinkel des kurzen Kanaleinspritzdüsenfensters, oder er kann um eine vorbestimmte Anzahl von Kraftmaschinenkurbelwellengrad verzögert sein. Die Kanaleinspritzdüse wird aktiviert und geöffnet, um Kraftstoffstrom zu Beginn des kurzen Kanaleinspritzdüsenfensters für die Dauer der Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite oder den Abbruchwinkel, je nachdem, was eher eintritt, zu gestatten. Nach Planung der Kanaleinspritzung und Beginn der Zuführung geht das Verfahren 600 zu 612 über.
Bei 612 urteilt das Verfahren 600, ob sich die Kraftmaschine an dem Kanaleinspritzungsabbruchwinkel (PFI-Abbruchwinkel) für den Kraftstoff empfangenden aktuellen Kraftmaschinenzylinder befindet. In einem Beispiel ist der Abbruchwinkel, wie in 5 gezeigt, eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad vor Einlassöffnung während des Zyklus, bei dem der Zylinder Kraftstoff empfängt. Wenn das Verfahren 600 urteilt, dass sich die Kraftmaschine an dem Kanaleinspritzungsabbruchwinkel befindet, ist die Antwort ja, und das Verfahren 600 geht zu 614 über, ansonsten kehrt das Verfahren 600 zu 604 zurück, wo die Kanaleinspritzungsimpulsbreite revidiert werden kann.
Bei 614 bestimmt das Verfahren 600 die Gesamtzeit, die die Kanaleinspritzdüse während des kurzen Kraftstoffeinspritzungsfensters eingeschaltet war, indem es die Gesamtzeit, die die Kanaleinspritzdüse während des Kanaleinspritzungsfensters aktiviert oder geöffnet war, zusammenaddiert. Die Gesamtzeit wird zum Indexieren einer Transferfunktion verwendet, die den Kanaleinspritzdüsenstrom beschreibt, und die Transferfunktion gibt eine während Kanaleinspritzung eingespritzte Kraftstoffmasse aus. Nach Bestimmung der Ist-Kanaleinspritzungskraftstoffmasse geht das Verfahren 600 zu 616 über.
Bei 616 beurteilt das Verfahren 600, ob sich die Kraftmaschine an einem Beginn des Direkteinspritzungsfensters befindet. Ein Direkteinspritzungsfenster ist ein Kraftmaschinenkurbelwellenintervall, bei dem Kraftstoff während eines Zylinderzyklus direkt in einen Zylinder eingespritzt wird. Die Direkteinspritzungsimpulsbreitenzeit oder -dauer kann kürzer als das oder gleich dem Direkteinspritzungsfenster sein. Wenn die Direkteinspritzungsimpulsbreite das Direkteinspritzungsfenster übersteigt, ist die Direkteinspritzungsimpulsbreite kegelstumpfförmig, so dass die Direkteinspritzung für den Zylinderzyklus am Ende des Direkteinspritzungsfensters beendet wird. Die Kraftmaschinenkurbelwellenstelle, an der das Direkteinspritzungsfenster endet, kann als Direkteinspritzungsabbruchwinkel bezeichnet werden, da der Direkteinspritzungsimpuls zu Zeitpunkten oder Kurbelwellenwinkeln nach dem Direkteinspritzungsabbruchwinkel während eines Zylinderzyklus abgebrochen wird. Der Andrehkurbelwellenwinkel der Direkteinspritzungsimpulsbreite muss sich am oder nach dem Beginn des Direkteinspritzungsfensters während eines Zylinderzyklus befinden (zum Beispiel davon nach spät verstellt sein). Das Direkteinspritzungsfenster beginnt bei einer Einlassöffnung für den den Kraftstoff empfangenden Zylinder oder eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad danach. Das Direkteinspritzungsfenster endet am oT-Verdichtungshub des den Kraftstoff empfangenden Zylinders oder eine vorbestimmte Anzahl von Kraftmaschinenkurbelwellengrad davor und nach Einlassende in dem Zylinderzyklus, wenn der direkt eingespritzte Kraftstoff verbrannt ist. Der Andrehkurbelwellenwinkel und der Endkurbelwellenwinkel des Direkteinspritzungsfensters können empirisch bestimmt und in einer Tabelle und/oder Funktion im Speicher gespeichert werden, die über Kraftmaschinendrehzahl und Soll-Drehmoment indexiert ist. Somit können sich der Andrehkurbelwellenwinkel und der Endkurbelwellenwinkel des Direkteinspritzungsfensters in einem gleichen Ausmaß wie die oder entsprechend der Einlassventilsteuerung des den kanaleingespritzten Kraftstoff empfangenden Zylinders ändern.
In einem Beispiel ist der Beginn des Direkteinspritzungsfensterkurbelwellenwinkels EÖ für einen Zylinderzyklus, in dem der direkt eingespritzte Kraftstoff verbrannt wird, wie in 5 gezeigt. Wenn das Verfahren 600 urteilt, dass sich die Kraftmaschine an dem Kurbelwellenwinkel befindet, der dem Beginn des Direkteinspritzungsfensters entspricht, ist die Antwort ja, und das Verfahren 600 geht zu 618 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 600 kehrt zu 616 zurück.
Bei 618 bestimmt das Verfahren 600 eine Soll-Kraftstoffeinspritzmasse für eine Direkteinspritzdüse. Das Verfahren 600 kann die Soll-Kraftstoffeinspritzmasse für die Direkteinspritzdüse aus Schritt 208 von 2 abrufen oder die Direktkraftstoffmasse berechnen, wie in 2 beschrieben. Nach der Bestimmung der Direkteinspritzungskraftstoffmasse geht das Verfahren 600 zu 620 über.
Bei 620 bestimmt das Verfahren 600 eine Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für die Direkteinspritzdüse. Das Verfahren 600 kann die Direkteinspritzdüsenimpulsbreite aus Schritt 210 von 2 abrufen oder die Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite berechnen, wie in 2 beschrieben. Insbesondere wird die Direkteinspritzungsimpulsbreite dahingehend eingestellt, die bei 206 bestimmte Soll-Kraftstoffmasse minus der bei 612 bestimmten kanaleingespritzten Kraftstoffmasse bereitzustellen. Dann wird die Direkteinspritzdüsenimpulsbreite durch Indexieren einer Tabelle oder Funktion, die durch eine Soll-Direkteinspritzungskraftstoffmenge indexiert ist und eine Direkteinspritzdüsenkraftstoffimpulsbreite ausgibt, bestimmt. Darüber hinaus kann die Direkteinspritzungsimpulsbreite in einigen Beispielen in dem Zylinderzyklus revidiert werden, indem sie basierend auf Luftstrom in den den Kraftstoff empfangenden Zylinder bei geöffnetem Einlassventil des Zylinders eingespritzt wird. Nach der Bestimmung der Direkteinspritzdüsenimpulsbreite geht das Verfahren 600 zu 622 über.
Bei 622 plant das Verfahren 600 die Direkteinspritzungsimpulsbreite. Die Direkteinspritzung wird durch Schreiben der Impulsbreite in eine Speicherstelle, die eine Basis für die Aktivierung der Direkteinspritzdüse ist, geplant. Der Andrehkraftmaschinenkurbelwellenwinkel der Direkteinspritzungsimpulsbreite für den Zylinderzyklus ist der Andrehkraftmaschinenkurbelwellenwinkel des Direkteinspritzdüsenfensters, oder er kann um eine vorbestimmte Anzahl von Kraftmaschinenkurbelwellengrad verzögert sein. Die Direkteinspritzdüse wird aktiviert und geöffnet, um Kraftstoffstrom zu Beginn des Direkteinspritzdüsenfensters für die Dauer der Direkteinspritzdüsenimpulsbreite oder den Abbruchwinkel, je nachdem, was eher eintritt, zu gestatten. Nach Planung der Direkteinspritzung und Beginn der Zuführung geht das Verfahren 600 zu 602 über.
Nunmehr auf 7 Bezug nehmend, wird ein Verfahren zur Bereitstellung von kurzen und langen Kanaleinspritzungsfenstern und zum Wechseln zwischen den Fenstern gezeigt. Das Verfahren von 7 kann die in 8 gezeigte Betriebssequenz bereitstellen. Ferner können zumindest Teile des Verfahrens von 7 als ausführbare Anweisungen in dem System der 1A und 1B enthalten sein. Darüber hinaus können Teile des Verfahrens von 7 Maßnahmen sein, die von der Steuerung 12 in der physikalischen Welt ergriffen werden, um Fahrzeugbetriebsbedingungen zu ändern. Die Schritte des Verfahrens 700 werden für einen einzelnen Zylinder beschrieben, der während eines Zylinderzyklus Kraftstoff empfängt. Nichtsdestotrotz können auf ähnliche Weise Kraftstoffeinspritzungen für verbleibende Kraftmaschinenzylinder bestimmt werden.
Bei 702 beginnt das Verfahren 700 mit der Bereitstellung von kurzen Kanaleinspritzungsfenstern und Direkteinspritzungsfenstern. In 5 ist ein beispielhaftes kurzes Kanaleinspritzungsfenster gezeigt. Ein Kanaleinspritzungsabbruchwinkel wird vor einem Kraftmaschinenkurbelwellenwinkel bereitgestellt, bei dem Kraftstoffeinspritzung geplant ist (zum Beispiel EÖ während des Zylinderzyklus, bei dem direkter Kraftstoff eingespritzt wird). Darüber hinaus kann/können die Kanaleinspritzungsimpulsbreite oder -breiten mehrmals während des Zyklus, bei dem der Zylinder den kanaleingespritzten Kraftstoff empfängt, aktualisiert werden. Rückkopplung über eine Kanaleinspritzdüsenmenge während der Zeit während des Kanaleinspritzungsfensters für den Zylinderzyklus wird auch für die Planung von Direkteinspritzung (DI- Direct Injection) nach der Kanaleinspritzung während eines gleichen Zylinderzyklus bereitgestellt. Es besteht keine Grenze für eine Anzahl von Kanaleinspritzungsimpulsen für den Zylinder in dem Kanaleinspritzungsfenster für den Zylinderzyklus. Nach der Herstellung von kurzen Kanaleinspritzungsfenstern und Direkteinspritzungsfenstern bei 702 geht das Verfahren 700 zu 704 über.
Bei 704 beurteilt das Verfahren 700, ob eine Kanaleinspritzungsimpulsbreite für einen Zylinderzyklus größer als ein Schwellenwert ist. Ist dies nicht der Fall, dann ist die Antwort nein, und das Verfahren 700 kehrt zu 702 zurück, ansonsten ist die Antwort ja, und das Verfahren 700 geht zu 706 über.
Bei 706 beginnt das Verfahren 700, zur Bereitstellung von langen Kanaleinspritzungsfenstern und Direkteinspritzungsfenstern zu wechseln. Während des Wechsels zu langen Kanaleinspritzungsfenstern ist das Kanaleinspritzungsfenster kurz, und es wird ein Kanaleinspritzungsabbruchwinkel nach einem Kraftmaschinenkurbelwellenwinkel bereitgestellt, bei dem Direkteinspritzung geplant ist (zum Beispiel EÖ für den Zylinderzyklus, bei dem direkter Kraftstoff eingespritzt wird). Darüber hinaus kann/können die Kanaleinspritzungsimpulsbreite oder -breiten während des Zyklus, bei dem der Zylinder den kanaleingespritzten Kraftstoff empfängt, nicht mehrmals aktualisiert werden. Rückkopplung über eine Kanaleinspritzdüse während der Zeit während des Kanaleinspritzungsfensters für den Zylinderzyklus wird für die Planung von Direkteinspritzung (DI-Direct Injection) nicht bereitgestellt. Stattdessen basiert die Direkteinspritzungsimpulsbreite auf Kanaleinspritzungsimpulsbreitenplanungen zu Beginn des Kanaleinspritzungsfensters und der Soll-Zylinderkraftstoffmenge. Nur eine Kanaleinspritzungsimpulsbreite für den Zylinder wird während des Zylinderzyklus in dem Kanaleinspritzungsfenster bereitgestellt. Nach der Herstellung der kurzen Kanaleinspritzungsfenster und Direkteinspritzungsfenster bei 706 geht das Verfahren 700 zu 708 über.
Bei 708 beurteilt das Verfahren 700, ob alle Kanaleinspritzungsabbruchwinkel für alle Kraftmaschinenzylinder zu einem weiter nach spät verstellten Zeitpunkt überführt worden sind. Ist dies nicht der Fall, dann ist die Antwort nein, und das Verfahren 700 kehrt zu 706 zurück, ansonsten ist die Antwort ja, und das Verfahren 700 geht zu 710 über.
Bei 710 beginnt das Verfahren mit der Bereitstellung von langen Kanaleinspritzungsfenstern und Direkteinspritzungsfenstern. Ein Beispiel für ein langes Kanaleinspritzungsfenster wird in 3 gezeigt. Es wird ein Kanaleinspritzungsabbruchwinkel nach einem Kraftmaschinenkurbelwellenwinkel, bei dem Direkteinspritzung geplant ist (zum Beispiel EÖ während des Zylinderzyklus, bei dem direkter Kraftstoff eingespritzt wird), und vor ES für den Kraftstoff empfangenden Zylinder bereitgestellt. Darüber hinaus kann/können die Kanaleinspritzungsimpulsbreite oder -breiten während des Zyklus, bei dem der Zylinder den kanaleingespritzten Kraftstoff empfängt, nicht aktualisiert werden. Rückkopplung über eine Kanaleinspritzdüsenmenge während der Zeit während des Kanaleinspritzungsfensters für den Zylinderzyklus wird nicht zum Planen von Direkteinspritzung während eines gleichen Zylinderzyklus bereitgestellt. Es besteht eine Grenze für nur einen Kanaleinspritzungsimpuls für den Zylinder in dem Kanaleinspritzungsfenster für den Zylinderzyklus. Nach der Herstellung von langen Kanaleinspritzungsfenstern und Direkteinspritzungsfenstern bei 710 geht das Verfahren 700 zu 712 über.
Bei 712 beurteilt das Verfahren 700, ob eine Kanaleinspritzungsimpulsbreite für einen Zylinderzyklus kleiner gleich dem Schwellenwert ist. Ist dies nicht der Fall, dann ist die Antwort nein, und das Verfahren 700 kehrt zu 710 zurück, ansonsten ist die Antwort ja, und das Verfahren 700 geht zu 714 über.
Bei 714 beginnt das Verfahren 700, zur Bereitstellung von kurzen Kanaleinspritzungsfenstern und Direkteinspritzungsfenstern zu wechseln. Während des Wechsels zu kurzen Kanaleinspritzungsfenstern ist das Kanaleinspritzungsfenster kurz, und es wird ein Kanaleinspritzungsabbruchwinkel zu vor einem Kraftmaschinenkurbelwellenwinkel überführt, bei dem Direkteinspritzung geplant ist (zum Beispiel EÖ für den Zylinderzyklus, bei dem direkter Kraftstoff eingespritzt wird). Ferner kann/können die Kanaleinspritzungsimpulsbreite oder -breiten während des Zyklus, bei dem der Zylinder den kanaleingespritzten Kraftstoff empfängt, nicht mehrmals aktualisiert werden. Rückkopplung über eine Kanaleinspritzdüsenmenge während der Zeit während des Kanaleinspritzungsfensters für den Zylinderzyklus wird für die Planung von Direkteinspritzung (DI-Direct Injection) nicht bereitgestellt. Stattdessen basiert die Direkteinspritzungsimpulsbreite auf Kanaleinspritzungsimpulsbreitenplanungen zu Beginn des Kanaleinspritzungsfensters und der Soll-Zylinderkraftstoffmenge. Nur eine Kanaleinspritzungsimpulsbreite für den Zylinder wird während des Zylinderzyklus in dem Kanaleinspritzungsfenster bereitgestellt. Nach der Herstellung der kurzen Kanaleinspritzungsfenster und Direkteinspritzungsfenster bei 714 geht das Verfahren 700 zu 716 über.
Bei 716 beurteilt das Verfahren 700, ob alle Kanaleinspritzungsabbruchwinkel für alle Kraftmaschinenzylinder zu einem weiter nach früh verstellten Zeitpunkt überführt worden sind. Ist dies nicht der Fall, dann ist die Antwort nein, und das Verfahren 700 kehrt zu 714 zurück, ansonsten ist die Antwort ja, und das Verfahren 700 kehrt zu 702 zurück.
Auf diese Weise stellt das Verfahren 700 Abbruchwinkel und Kanaleinspritzungen ein, so dass Kanaleinspritzungsfenster zwischen längeren und kürzeren Dauern wechseln. Ein Wechsel zwischen Modi ist beendet, wenn alle Abbruchwinkel zu neuen Kurbelwellenwinkeln überführt worden sind.
Nunmehr auf 8 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Sequenz des Wechsels zwischen kurzen und langen Kanaleinspritzungsfenstern gemäß dem Verfahren von 7 gezeigt. Vertikale Markierungen bei T1–T3 stellen Zeiten dar, die während der Sequenz von Interesse sind. Die Diagramme sind zeitlich aufeinander abgestimmt. Die Sequenz von 8 kann durch das System von 7 bereitgestellt werden, das Anweisungen basierend auf dem Verfahren von 7 ausführt.
Das erste Diagramm von oben von 8 ist ein Diagramm des Soll-Drehmoments gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt das Soll-Drehmoment dar, und das Soll-Drehmoment nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das zweite Diagramm von oben von 8 ist ein Diagramm der Kraftmaschinendrehzahl gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt die Kraftmaschinendrehzahl dar, und die Kraftmaschinendrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das dritte Diagramm von oben von 8 ist ein Diagramm der Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt die Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite dar und die Kanaleinspritzdüsenimpulsbreite nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu. Die horizontale Linie 802 stellt eine Schwellenimpulsbreite dar, über der lange Kanaleinspritzdüsenfenster bereitgestellt werden und unter der kurze Kanaleinspritzdüsenfenster bereitgestellt werden.
Das vierte Diagramm von oben von 8 ist ein Diagramm des Zustands des Kraftstoffeinspritzungsfensters der Kanaleinspritzdüse (PFI). Die vertikale Achse stellt den Zustand des PFI-Kraftstoffeinspritzungsfensters dar. Das PFI-Fenster ist lang, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Das PFI-Fenster ist kurz, wenn sich der Verlauf auf einer niedrigeren Höhe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Zum Zeitpunkt T0 ist das Soll-Drehmoment gering, ist die Kraftmaschinendrehzahl niedrig, ist die Kanaleinspritzungsimpulsbreite kleiner als der Schwellenwert 802 und ist die PFI-Fensterdauer kurz. Solche Bedingungen können bei Kraftmaschinenleerlaufbedingungen vorliegen.
Zum Zeitpunkt T1 beginnt das Soll-Drehmoment anzusteigen, und die Kanaleinspritzungsimpulsbreite beginnt damit, mit dem Soll-Drehmoment zuzunehmen. Das Soll-Drehmoment nimmt als Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Fahrpedal betätigt, zu. Die Kraftmaschinendrehzahl beginnt auch zuzunehmen, und die PFI-Fensterdauer bleibt kurz.
Zum Zeitpunkt T2 hat das Soll-Drehmoment auf eine Höhe zugenommen, auf der die Kanaleinspritzungsimpulsbreite größer als der Schwellenwert 802 ist. Das PFI-Fenster wechselt als Reaktion darauf, dass die Kanaleinspritzungsimpulsbreite den Schwellenwert 802 übersteigt, zu einem langen Fenster. Die Kraftmaschinendrehzahl nimmt mit weiterer Zunahme des Soll-Drehmoments weiter zu.
Zwischen dem Zeitpunkt T2 und dem Zeitpunkt T3 pendelt sich das Soll-Drehmoment auf einen konstanten Wert ein und beginnt dann abzunehmen. Die Kraftmaschinendrehzahl ändert sich aufgrund von Getriebegangschaltung und nimmt dann mit Abnahme des Soll-Drehmoments ab. Die Kanaleinspritzungsimpulsbreite nimmt mit dem Soll-Drehmoment zu und nimmt dann mit Abnahme des Soll-Drehmoments ab. Das PFI-Einspritzungsfenster bleibt lang.
Zum Zeitpunkt T3 nimmt der Kanaleinspritzungsimpuls auf einen Wert unter dem Schwellenwert 802 ab. Folglich wechselt das PFI-Einspritzungsfenster von lang zu kurz. Das Soll-Drehmoment nimmt mit der Kraftmaschinendrehzahl weiter ab.
Auf diese Weise können Kanaleinspritzungsfenster zwischen kurzen und langen Dauern wechseln. Die Fenster langer Dauer gewährleisten die Erhöhung der kanaleingespritzten Kraftstoffmenge, während die Fenster kurzer Dauer die Aktualisierung der kanaleingespritzten Kraftstoffmenge für Änderungen der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen gewährleisten.
Nunmehr auf 9 Bezug nehmend, wird ein beispielhaftes Verfahren zum Einstellen von Anteilen von kanaleingespritztem Kraftstoff und direkt eingespritztem Kraftstoff zum Reduzieren von von einer Kraftmaschine erzeugten Partikeln gezeigt. Das Verfahren von 9 kann die in 10 gezeigte Betriebssequenz bereitstellen. Darüber hinaus können zumindest Teile des Verfahrens von 9 als ausführbare Anweisungen in dem System der 1A und 1B enthalten sein. Ferner können Teile des Verfahrens von 9 Maßnahmen sein, die von der Steuerung 12 in der physikalischen Welt ergriffen werden, um Fahrzeugbedingungen zu ändern.
Bei 902 beurteilt das Verfahren 900, ob das Fahrzeug, in dem eine Kraftmaschine betrieben wird, mit einer alternativen Kalibrierung betrieben wird oder nicht. Die alternative Kalibrierung kann aus Kraftmaschinensteuerparametern (zum Beispiel einer Gruppe von voreingestellten Zuführungssteuerparametern) bestehen, mit denen die Kraftmaschine betrieben wird, bevor das Fahrzeug und die Kraftmaschine an einen Kunden geliefert werden. Die alternative Kalibrierung kann während der Fahrzeugherstellung und des Fahrzeugtransports zu der Einzelhandelsverkaufsstelle aktiv sein. Eine Nominalkalibrierung (zum Beispiel eine Gruppe von nach der Lieferung an den Kunden einzustellenden Zuführungssteuerparametern) kann an der Einzelhandelsverkaufsstelle zur Bereitstellung für den Kunden aktiviert werden. Die alternative Kalibrierung kann für eine vorbestimmte Anzahl von Kraftmaschinenstarts, oder bis das Fahrzeug eine vorbestimmte Strecke (zum Beispiel 1 km) zurückgelegt hat, aktiv sein. Wenn das Verfahren 900 urteilt, dass die Kraftmaschine mit einer alternativen Kalibrierung betrieben wird, ist die Antwort ja, und das Verfahren 900 geht zu 904 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 900 geht zu 906 über.
Bei 904 erhöht das Verfahren 900 den Anteil von kanaleingespritztem Kraftstoff für mindestens einige Kraftmaschinenbetriebsbedingungen im Vergleich dazu, als die Kraftmaschine mit der für den Kunden bereitgestellten Nominalkalibrierung betrieben wurde. Der kanaleingespritzte Kraftstoffanteil kann um einen konstanten Wert erhöht werden, oder als Alternative dazu kann eine Tabelle oder Funktion den kanaleingespritzten Kraftstoffanteil basierend auf Kraftmaschinendrehzahl und Soll-Drehmoment erhöhen. Durch Erhöhen des kanaleingespritzten Kraftstoffanteils kann die Kraftmaschine weniger kohlenstoffhaltigen Ruß erzeugen, so dass die Partikelfilterbeladung vor Lieferung des Fahrzeugs an einen Kunden reduziert werden kann. Zum Beispiel kann eine Basiskraftmaschinenkalibrierung einen Kanaleinspritzungsanteil von 20% und einen Direkteinspritzungsanteil von 80% für eine Kraftmaschinendrehzahl von 1000 RPM und ein Soll-Drehmoment von 50 Nm bereitstellen. Das Verfahren 900 kann den Kanaleinspritzungsanteil auf 30% erhöhen und den Direkteinspritzungsanteil auf 70 % der unter den gleichen Betriebsbedingungen von 1000 RPM und 50 Nm eingespritzten Gesamtkraftstoffmenge verringern. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders für eine gleiche Kraftmaschinendrehzahl und -last vor und nach der Einstellung des Kanaleinspritzungsanteils ist jedoch das gleiche. Da das Fahrzeug während der Herstellung möglicherweise in einem geschlossenen Gebäude betrieben wird, kann es ferner wünschenswert sein, die Rußerzeugung durch die Kraftmaschine zu reduzieren. Nach der Erhöhung eines Anteils von in eine Kraftmaschine kanaleingespritztem Kraftstoff im Vergleich zu einem durch eine Nominalkalibrierung bereitgestellten Anteil von kanaleingespritztem Kraftstoff geht das Verfahren 900 zum Ende.
Bei 906 beurteilt das Verfahren 900, ob eine Beladung eines Partikelfilters in einer Fahrzeugabgasanlage größer als eine Schwellenmenge ist. Mit anderen Worten, das Verfahren 900 beurteilt, ob eine in einem Partikelfilter gesammelte Rußmenge größer als ein Schwellenwert ist. Die Rußansammlung im Partikelfilter kann basierend auf einem Druckabfall über den Partikelfilter oder anhand eines Modells der Kraftmaschinenrußabgabe und des Partikelfilterspeicherwirkungsgrads geschätzt werden. Wenn das Verfahren 900 urteilt, dass mehr als eine Rußschwellenmenge im Partikelfilter angesammelt ist, dann ist die Antwort ja, und das Verfahren 900 geht zu 908 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 900 geht zu 910.
Bei 908 erhöht das Verfahren 900 einen Anteil von kanaleingespritztem Kraftstoff für mindestens einige Kraftmaschinenbetriebsbedingungen im Vergleich dazu, als die Kraftmaschine mit weniger als der im Partikelfilter angesammelten Rußschwellenmenge betrieben wurde. Der kanaleingespritzte Kraftstoffanteil kann um einen konstanten Wert erhöht werden, oder als Alternative dazu kann eine Tabelle oder eine Funktion den kanaleingespritzten Kraftstoffanteil proportional zu einer im Partikelfilter angesammelten Rußmenge erhöhen. Wenn zum Beispiel im Partikelfilter angesammelter Ruß größer als ein Schwellenwert ist und um 10% weiter zunimmt, kann der kanaleingespritzte Kraftstoffanteil von einem Anteil von 10% zu einem Anteil von 20% zunehmen, und der direkt eingespritzte Kraftstoffanteil kann von einem Anteil von 90 % zu einem Anteil von 80% abnehmen. Durch Erhöhen des kanaleingespritzten Kraftstoffanteils kann die Kraftmaschine weniger kohlenstoffhaltigen Ruß erzeugen, so dass die Partikelfilterbeladung reduziert werden kann, bevor der Ruß aus dem Partikelfilter herausgespült werden kann. Darüber hinaus kann ein Kanaleinspritzungsabbruchwinkel als Reaktion auf eine Erhöhung der im Partikelfilter gespeicherten Partikel nach früh verstellt werden, und umgekehrt. Ebenso kann eine Kanaleinspritzungsfensterdauer als Reaktion auf eine in dem Partikelfilter gespeicherte Rußmenge eingestellt werden (zum Beispiel mit Zunahme der gespeicherten Partikelmenge verringert werden, und umgekehrt). Nach Zunahme des in eine Kraftmaschine kanaleingespritzten Kraftstoffanteils im Vergleich zu einem kanaleingespritzten Anteil, wenn im Partikelfilter angesammelter Ruß unter dem Schwellenwert liegt, geht das Verfahren 900 zum Ende.
Bei 910 beurteilt das Verfahren 900, ob sich das Fahrzeug, in dem die Kraftmaschine im Betrieb ist, in einer Niedrigpartikelumgebung (zum Beispiel einer Umgebung über das Fahrzeug hinaus, wie zum Beispiel in einer Garage) befindet oder sich nicht dort befindet. Eine Niedrigpartikelumgebung kann ein geschlossenes Gebäude, ein Parkhaus, ein Stadtgebiet mit einer eine Schwellenmenge übersteigenden Bevölkerungsdichte, eine Straße, auf der die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder -beschleunigung auf weniger als vorbestimmte Schwellenwerte begrenzt ist/sind, umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Das Verfahren 900 kann durch Fahrzeugsensoren, wie zum Beispiel einen GPS-Empfänger, eine Fahrzeugkamera, Fahrzeuglaser, Ultraschallgeräte des Fahrzeugs oder Radar, urteilen, dass sich das Fahrzeug in einem Parkhaus oder in einem geschlossenen Gebäude befindet. Das Verfahren 900 kann durch den GPS-Empfänger urteilen, dass sich das Fahrzeug in einem Stadtgebiet befindet oder auf einer Straße betrieben wird, auf der Fahrzeuggeschwindigkeit/-beschleunigung auf weniger als vorbestimmte Schwellenwerte begrenzt sind. Ferner kann das Verfahren 900 urteilen, dass das Fahrzeug in einer Niedrigpartikelumgebung betrieben wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit länger als eine Schwellenzeitdauer unter einem Schwellenwert liegt. Wenn das Verfahren 900 urteilt, dass das Fahrzeug und die Kraftmaschine in einer Niedrigpartikelumgebung betrieben werden, ist die Antwort ja, und das Verfahren 900 geht zu 912 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 900 geht zu 914 über.
Bei 912 erhöht das Verfahren 900 einen kanaleingespritzten Kraftstoffanteil für mindestens einige Kraftmaschinenbetriebsbedingungen im Vergleich dazu, wenn die Kraftmaschine nicht in einer Niedrigpartikelumgebung betrieben wird. Der kanaleingespritzte Kraftstoffanteil kann um einen konstanten Wert erhöht werden, oder als Alternative dazu kann eine Tabelle oder eine Funktion den kanaleingespritzten Kraftstoffanteil basierend auf Kraftmaschinendrehzahl und Soll-Drehmoment erhöhen. Zum Beispiel wird die Kraftmaschine in einer Niedrigpartikelumgebung, wie zum Beispiel in einem Stadtgebiet, betrieben, der kanaleingespritzte Kraftstoffanteil kann von einem Wert von 60% auf einen Wert von 75% zunehmen, und der direkt eingespritzte Kraftstoffanteil kann von einem Wert von 40% auf einem Wert von 25% abnehmen, so dass vor und nach der Einstellung des Kanaleinspritzungsanteils für eine gleiche Kraftmaschinendrehzahl und -last ein gleiches Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bereitgestellt wird. Durch Erhöhen des kanaleingespritzten Kraftstoffanteils kann die Kraftmaschine weniger kohlenstoffhaltigen Ruß erzeugen, so dass die Möglichkeit der Abgabe von Ruß an die Atmosphäre reduziert sein kann. Nach Erhöhung eines in eine Kraftmaschine kanaleingespritzten Kraftstoffanteils im Vergleich zu kanaleingespritztem Kraftstoffanteil, der eingespritzt wird, wenn die Kraftmaschine nicht in einer Niedrigpartikelumgebung betrieben wird, geht das Verfahren 900 zum Ende. Natürlich können zusätzliche Bedingungen oder geographische Orte als Niedrigpartikelumgebungen erachtet werden.
Bei 914 betreibt das Verfahren 900 die Kraftmaschine mit Nominalkanaleinspritzungs- und -direkteinspritzungsanteilen (zum Beispiel Kanal- und Direkteinspritzungsanteile nicht für Betriebsumgebung oder Partikelfilterbeladung eingestellt, wie zum Beispiel eine Basiskraftmaschinen- und Fahrzeugkalibrierung). Wenn die Kraftmaschine zuvor in einer Niedrigpartikelumgebung betrieben wurde, kann der Kanaleinspritzungsanteil reduziert werden, um einen Nominalkanaleinspritzungsanteil einer Basisfahrzeugkalibrierung bereitzustellen. Nach Einstellung der Kanal- und Direkteinspritzungsanteile der Kraftmaschine geht das Verfahren 900 zum Ende.
Auf diese Weise kann eine durch eine Kraftmaschine erzeugte Partikelmenge an die Umgebungsbedingungen und Partikelfilterbeladung angepasst werden. Durch Reduzieren der Partikelbildung kann es möglich sein, die Partikelfilterspülung so lange zu verzögern, bis das Fahrzeug Bedingungen erreicht, die für eine Partikelfilterspülung geeigneter sind. Für jeden der Schritte von Verfahren 900, bei dem der Kanaleinspritzungsanteil erhöht wird, kann ferner der Direkteinspritzungsanteil verringert werden, so dass eine gleiche Kraftstoffmenge für eine gleiche Gruppe von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen in den Zylinder eingespritzt wird. Folglich wird durch Erhöhen des Kanaleinspritzungsanteils das Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht beeinflusst.
Nunmehr auf 10 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Betriebssequenz gemäß dem Verfahren von 9 gezeigt. Die Betriebssequenz von 10 kann durch das System der 1A und 1B mit dem Verfahren von 9 als ausführbare Anweisungen bereitgestellt werden.
Das erste Diagramm von oben von 10 ist ein Diagramm der Partikelbelastung oder einer in einem Partikelfilter gespeicherten Partikelmenge gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt die Partikelbelastung dar, und die Partikelbelastung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu. Die horizontale Linie 1002 stellt eine Schwellenpartikelfilterbelastung dar, über der es wünschenswert sein kann, Partikelbildung durch die Kraftmaschine zu reduzieren.
Das zweite Diagramm von oben von 10 ist ein Diagramm des Partikelspülzustands gegenüber Zeit. Partikel werden aus dem Partikelfilter gespült, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Partikel werden nicht aus dem Partikelfilter gespült, wenn sich der Verlauf auf einer niedrigeren Höhe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das dritte Diagramm von oben von 10 ist ein Diagramm der Partikelumgebung, in der die Kraftmaschine und das Fahrzeug betrieben werden. Die vertikale Achse stellt die Partikelumgebung dar. Die Kraftmaschine und das Fahrzeug werden in einer Niedrigpartikelumgebung betrieben, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kraftmaschine und das Fahrzeug werden in einer Hoch- oder Nominalpartikelumgebung betrieben, wenn sich der Verlauf auf einer niedrigen Höhe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das vierte Diagramm von oben von 10 ist ein Diagramm des Kanaleinspritzdüsenkraftstoffeinspritzungsanteils (PFI-Kraftstoffeinspritzungsanteils) gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt den PFI-Kraftstoffeinspritzungsanteil dar, und der PFI-Kraftstoffeinspritzungsanteil nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Zum Zeitpunkt T5 liegt die Partikelfilterbelastung unter dem Schwellenwert 1002 und nimmt zu. Der Partikelfilter wird nicht gespült, wie durch den niedrigen Partikelfilterspülzustandsverlauf gezeigt. Das Fahrzeug und die Kraftmaschine werden in einer Nominalpartikelumgebung betrieben, und der Kanaleinspritzungsanteil (PFI-Anteil) befindet sich auf einer mittleren Höhe.
Zum Zeitpunkt T6 übersteigt die Partikelfilterbelastung den Schwellenwert 1002, während die Kraftmaschine weiter Partikel erzeugt. Der PFI-Einspritzungsanteil wird erhöht, und der Direkteinspritzungsanteil wird verringert (nicht gezeigt), so dass die Kraftmaschine mit dem gleichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, aber mit einem größeren Anteil an kanaleingespritztem Kraftstoff betrieben wird. Die Partikelumgebung ist nominal, und der Partikelfilter wird nicht gespült.
Zum Zeitpunkt T7 beginnt die Spülung des Partikelfilters. Der Partikelfilter kann gespült werden, wenn die Kraftmaschine eine vorbestimmte Drehzahl und ein Soll-Drehmoment oder andere bestimmte Bedingungen erreicht. Der Partikelfilter kann durch Erhöhen einer Temperatur des Partikelfilters durch Nachspätverstellen des Kraftmaschinenzündzeitpunkts gespült werden. Die Partikelfilterbelastung wird als Reaktion darauf, dass der Partikelfilter in den Spülmodus eintritt, verringert. Die Partikelumgebung ist nominal, und der PFI-Einspritzungsanteil bleibt auf einem erhöhten Anteil.
Zum Zeitpunkt T8 hat die Partikelfilterbelastung auf eine niedrigere Höhe abgenommen. Der Partikelfilter verlässt den Spülmodus als Reaktion darauf, dass die Partikelfilterbelastung und der PFI-Einspritzungsanteil verringert sind. Das Fahrzeug wird weiter in einer Nominalpartikelumgebung betrieben. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass der PFI-Einspritzungsanteil in anderen Beispielen reduziert werden kann, sobald die Partikelbelastung unter dem Schwellenwert 1002 liegt.
Zum Zeitpunkt T9 treten das Fahrzeug und die Kraftmaschine in eine Niedrigpartikelumgebung, wie zum Beispiel ein geschlossenes Gebäude oder ein Stadtgebiet, ein, wie dadurch gezeigt, dass der Partikelumgebungsverlauf auf eine größere Höhe übergeht. Die Partikelfilterbelastung bleibt niedrig, und der Partikelfilter wird nicht gespült. Der PFI-Anteil wird erhöht, und der Direkteinspritzungsanteil wird verringert, um das Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis beizubehalten und die Partikelbildung in der Kraftmaschine zu reduzieren. Auf diese Weise kann das Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis für eine gleiche Kraftmaschinendrehzahl und Fahreranforderung auf einem gleichen Wert bleiben.
Zum Zeitpunkt T10 verlassen das Fahrzeug und die Kraftmaschine die Niedrigpartikelumgebung, und der Partikelumgebungsverlauf geht auf eine niedrigere Höhe über. Die Partikelfilterbelastung bleibt niedrig, und der Partikelfilter wird nicht gespült. Der PFI-Anteil wird verringert, und der Direkteinspritzungsanteil wird erhöht, um die Zylinderladeluftkühlung zu verbessern. Somit kann der Direkteinspritzungsanteil erhöht werden, und der Kanaleinspritzungsanteil kann verringert werden, wenn das Fahrzeug in einer Nominalpartikelumgebung betrieben wird, so dass größere Kraftmaschinendrehmomenthöhen erreicht werden können.
Nunmehr auf 11 Bezug nehmend, wird ein beispielhaftes Verfahren zum Kompensieren einer Kanaleinspritzdüsenbeeinträchtigung gezeigt. Das Verfahren von 11 kann die in 12 gezeigte Betriebssequenz bereitstellen. Darüber hinaus können zumindest Teile des Verfahrens von 11 als ausführbare Anweisungen in dem System der 1A und 1B enthalten sein. Ferner können Teile des Verfahrens von 11 Maßnahmen sein, die von der Steuerung 12 in der physikalischen Welt ergriffen werden, um Fahrzeugbetriebsbedingungen zu ändern.
Bei 1102 beurteilt das Verfahren 1100, ob eine Beeinträchtigung oder reduzierte Leistung einer Kanaleinspritzdüse vorliegt oder nicht vorliegt. Wenn eine Kanaleinspritzdüsenbeeinträchtigung ermittelt wird, kann das Verfahren 1100 ferner die bestimmte Kanaleinspritzdüse, die beeinträchtigt ist, bestimmen. In einem Beispiel kann das Verfahren 1100 urteilen, dass eine Beeinträchtigung einer Kanaleinspritzdüse vorliegt, wenn das Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als ein vorbestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis jenseits eines Soll-Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist. Als Alternative dazu kann das Verfahren 1100 basierend auf der Ausgabe der Einspritzdüsenüberwachungsschaltung oder eines Kraftmaschinendrehzahl-/-positionssensors (zum Beispiel kann eine Erhöhung oder eine Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl eine Änderung der Einspritzdüsenleistung anzeigen) beurteilen, ob eine Beeinträchtigung einer Kanaleinspritzdüse vorliegt oder nicht vorliegt. Wenn das Verfahren 1100 urteilt, dass eine Beeinträchtigung einer Kanaleinspritzdüse vorliegt, dann ist die Antwort ja, und das Verfahren 1100 geht zu 1106 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 1100 geht zu 1104 über. Das Verfahren 1100 kann basierend auf einer Ausgabe der Überwachungsschaltung oder dem Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem bestimmten Kraftmaschinenkurbelwellenwinkel bestimmen, dass eine bestimmte Kanaleinspritzdüse beeinträchtigt ist.
Bei 1104 betreibt das Verfahren 1100 alle Kanaleinspritzdüsen und Direkteinspritzdüsen basierend auf Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebsbedingungen. Die Kanal- und Direkteinspritzdüsen können basierend auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen zu verschiedenen Zeitpunkten verschiedene Kraftstoffmengen einspritzen. Nach Betreiben aller Kanal- und Direkteinspritzdüsen geht das Verfahren 1100 zum Ende.
Bei 1106 beurteilt das Verfahren 1100, ob eine Beeinträchtigung einer Direkteinspritzdüse vorliegt. In einem Beispiel kann das Verfahren 1100 urteilen, dass eine Beeinträchtigung einer Direkteinspritzdüse vorliegt, wenn das Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als ein vorbestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis jenseits eines Soll-Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist. Wenn bei einer bestimmten Kraftmaschinendrehzahl und einem bestimmten Soll-Drehmoment zum Beispiel nur Direkteinspritzdüsen aktiviert sind, kann eine Beeinträchtigung einer Direkteinspritzdüse ermittelt werden, wenn das Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einem Soll-Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht entspricht. Als Alternative dazu kann das Verfahren 1100 basierend auf der Ausgabe der Einspritzdüsenüberwachungsschaltung beurteilen, ob eine Beeinträchtigung einer Direkteinspritzdüse vorliegt oder nicht vorliegt. Wenn das Verfahren 1100 urteilt, dass eine Beeinträchtigung einer Direkteinspritzdüse vorliegt, dann ist die Antwort ja, und das Verfahren 1100 geht zu 1108 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 1100 geht zu 1112 über.
Bei 1108 deaktiviert das Verfahren 1100 eine Direkteinspritzdüse, die einem gleichen Zylinder Kraftstoff zuführt wie eine Kanaleinspritzdüse, die als beeinträchtigt ermittelt worden ist. Ferner wird die beeinträchtigte Kanaleinspritzdüse deaktiviert, indem der beeinträchtigten Kanaleinspritzdüse keine Kraftstoffeinspritzungsimpulsbreiten gesendet werden. Die Direkteinspritzdüse wird deaktiviert, so dass die verbleibenden Zylinder sowohl mit Kanal- als auch Direkteinspritzdüsen betrieben werden, um Drehmoment und Emissionen zu erzeugen, die im Vergleich zu Betrieb der Kraftmaschine mit nur einem Direkteinspritzung verwendenden Zylinder und den verbleibenden Kanal- und Direkteinspritzung verwendenden Zylindern zwischen Zylindern gleichmäßig sind. Somit werden ein oder mehrere Zylinder, die eine Beeinträchtigung einer Kanaleinspritzdüse erfahren, deaktiviert, indem in den Zylinder mit Kanaleinspritzdüsenbeeinträchtigung kein Kraftstoff eingespritzt wird. Nach Deaktivierung ausgewählter Zylinder geht das Verfahren 1100 zu 1110 über.
Bei 1110 erhöht das Verfahren 1100 die Drehmomentabgabe mindestens eines der verbleibenden aktiven Zylinder zur Bereitstellung des Soll-Drehmoments. Durch Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder bei 1108 kann Kraftmaschinendrehmoment reduziert werden. Deshalb kann die Verringerung des Kraftmaschinendrehmoments durch Erhöhen des Drehmoments in einem oder mehreren der verbleibenden Kraftmaschinenzylinder kompensiert werden. Das durch die verbleibenden Zylinder bereitgestellte Drehmoment kann durch Öffnen der Kraftmaschinendrosselklappe und Verstärken des dem aktiven Zylinder zugeführten Kraftstoffs erhöht werden. Ferner kann das maximale Kraftmaschinendrehmoment im Vergleich dazu, wenn keine Einspritzdüsenbeeinträchtigung mit reduzierter Leistung vorliegt, auf einen geringeren Wert begrenzt werden. Nach Erhöhung der Drehmomentabgabe eines oder mehrerer aktiver Zylinder geht das Verfahren 1100 zum Ende.
Bei 1112 deaktiviert das Verfahren 1100 alle Kanaleinspritzdüsen und führt allen Kraftmaschinenzylindern nur über Direkteinspritzdüsen Kraftstoff zu. Alle Kanaleinspritzdüsen werden deaktiviert, so dass jeder Zylinder Drehmoment und Emissionen ähnlich den anderen Kraftmaschinenzylindern erzeugt. Auf diese Weise können alle Kraftmaschinenzylinder auf ähnliche Weise betrieben werden, statt das eine Gruppe von Zylindern im Vergleich zu anderen Kraftmaschinenzylindern eine andere Abgabe bereitstellt. Nach Deaktivieren aller Kanaleinspritzdüsen geht das Verfahren 1100 zu 1114 über.
Bei 1114 stellt das Verfahren 1100 die Kraftstoffeinspritzdüsensteuerung von Direkteinspritzdüsen ein. Die Direkteinspritzdüsensteuerung wird zum Verstärken einer durch die Direkteinspritzdüsen zugeführten Kraftstoffmenge eingestellt, so dass die Kraftmaschine bei einer bestimmten Kraftmaschinendrehzahl und einem bestimmten Soll-Drehmoment die gleiche Drehmomenthöhe bereitstellt, als wenn die Kraftmaschine sowohl mit Kanal- als auch Direkteinspritzung betrieben wird. Ferner kann die Direkteinspritzdüsensteuerung dahingehend eingestellt werden, Partikelbildung in der Kraftmaschine zu reduzieren. Nach dem Einstellen der Direkteinspritzdüsensteuerung geht das Verfahren 1100 zum Ende.
Auf diese Weise kann der Kraftstoffeinspritzdüsenbetrieb unter Bedingungen einer Kanaleinspritzdüsenbeeinträchtigung zur Verbesserung von Kraftmaschinenemissionen und -drehmomenterzeugung eingestellt werden. Durch Deaktivieren aller Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsen bei Beeinträchtigung einer einzigen oder alleinigen Kanaleinspritzdüse kann die Kraftmaschine zur Bereitstellung eines gleichförmigeren Drehmoments und von gleichförmigeren Emissionen über die aktiven Kraftmaschinenzylinder betrieben werden.
Nunmehr auf 12 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Betriebssequenz gemäß dem Verfahren von 11 gezeigt. Die Betriebssequenz von 12 kann durch das System der 1A und 1B mit dem Verfahren von 11 als ausführbare Anweisungen bereitgestellt werden.
Das erste Diagramm von oben von 12 ist ein Diagramm des Kanaleinspritzdüsenzustands von Zylinder Nummer eins gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kanaleinspritzdüsenzustand von Zylinder Nummer eins dar. Die Kanaleinspritzdüse von Zylinder Nummer eins wird innerhalb von Nominalspezifikationen betrieben, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kanaleinspritzdüse von Zylinder Nummer eins wird unter beeinträchtigten Bedingungen betrieben, wenn sich der Verlauf nahe der horizontalen Achse befindet. Die Kanaleinspritzdüsenbeeinträchtigung kann durch eine elektrische Beeinträchtigung oder eine mechanische Beeinträchtigung der Kanaleinspritzdüse verursacht werden. Ferner kann die Beeinträchtigung der Kanaleinspritzdüse durch einen Mangel an der Kanaleinspritzdüse zugeführtem Kraftstoff verursacht werden. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das zweite Diagramm von oben von 12 ist ein Diagramm des Direkteinspritzdüsenzustands von Zylinder Nummer eins gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt den Zustand der Direkteinspritzdüse von Zylinder Nummer eins dar. Die Direkteinspritzdüse von Zylinder Nummer eins wird innerhalb von Nominalspezifikationen betrieben, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Direkteinspritzdüse von Zylinder Nummer eins wird unter beeinträchtigten Bedingungen betrieben, wenn sich der Verlauf nahe der horizontalen Achse befindet. Die Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung kann durch eine elektrische Beeinträchtigung oder eine mechanische Beeinträchtigung der Direkteinspritzdüse verursacht werden. Ferner kann die Beeinträchtigung der Direkteinspritzdüse durch einen Mangel an der Direkteinspritzdüse zugeführtem Kraftstoff verursacht werden. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das dritte Diagramm von oben von 12 ist ein Diagramm des Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustands (Kraftmaschinen-PFI-Zustands) gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustand dar. Die Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsen können aktiv sein, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsen sind nicht aktiv, wenn sich der Verlauf nahe der horizontalen Achse befindet. Der Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustand ist eine Gesamtübersicht darüber, ob die Kanaleinspritzdüsen der Kraftmaschine aktiv oder inaktiv sind; jedoch können bestimmte Kanaleinspritzdüsen deaktiviert sein, selbst wenn der Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustand aktiv anzeigt. Alle Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsen sind deaktiviert, wenn der Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustand deaktiviert anzeigt. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das vierte Diagramm von oben von 12 ist ein Diagramm des Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustands gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustand dar. Die Kraftmaschinendirekteinspritzdüsen können aktiv sein, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kraftmaschinendirekteinspritzdüsen sind nicht aktiv, wenn sich der Verlauf nahe der horizontalen Achse befindet. Der Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustand ist eine Gesamtübersicht darüber, ob die Direkteinspritzdüsen der Kraftmaschine aktiv oder inaktiv sind; jedoch können bestimmte Direkteinspritzdüsen deaktiviert sein, selbst wenn der Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustand aktiv anzeigt. Alle Kraftmaschinendirekteinspritzdüsen sind deaktiviert, wenn der Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustand deaktiviert anzeigt. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Zum Zeitpunkt T15 werden die Kanal- und Direkteinspritzdüsen der Kraftmaschine als aktiv angezeigt. Ferner sind die Kanal- und Direkteinspritzdüsen für Zylinder Nummer eins aktiv. Kraftstoff kann über Kanal- und Direkteinspritzdüsen eingespritzt werden, wenn die Kraftstoffeinspritzdüsen aktiv sind.
Zum Zeitpunkt T16 wird die Kanaleinspritzdüse von Zylinder Nummer eins als beeinträchtigt angezeigt, wie dadurch angezeigt, dass der PFI-Einspritzdüsenzustand für Zylinder Nummer eins auf eine niedrigere Höhe übergeht. Die PFI-Einspritzdüse kann beeinträchtigt sein, wenn durch die PFI-Einspritzdüse mehr oder weniger Kraftstoff als erwünscht oder kein Kraftstoff eingespritzt wird. Alle Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsen werden danach als Reaktion darauf, dass die Kanaleinspritzdüse von Zylinder Nummer eins beeinträchtigt ist, deaktiviert. Es werden keine Direkteinspritzdüsen deaktiviert, wie dadurch angezeigt, dass sich der Direkteinspritzdüsenzustandsverlauf auf einer größeren Höhe befindet und sich der Direkteinspritzdüsenzustand von Zylinder Nummer eins auf einer größeren Höhe befindet. Durch Deaktivieren aller Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsen kann es möglich sein, ähnlich betriebene und eine ähnliche Drehmomenthöhe und ähnliche Emissionen bereitstellende Zylinder zu haben. Wenn nicht alle Kraftmaschineneinspritzdüsen deaktiviert würden, können einige Kraftmaschinenzylinder im Vergleich zu anderen Kraftmaschinenzylindern, die unter ähnlichen Betriebsbedingungen arbeiten, verschiedene(s) Drehmoment und Emissionen abgeben.
Zum Zeitpunkt T17 geht der Direkteinspritzdüsenzustand von Zylinder Nummer eins auf eine niedrigere Höhe über, um eine Beeinträchtigung der Direkteinspritzdüse von Zylinder Nummer eins anzuzeigen. Deshalb werden Kanaleinspritzdüsen, die nicht beeinträchtigt sind, wieder aktiviert und kurz danach werden sowohl die Direkt- als auch die Kanaleinspritzdüsen von Zylinder Nummer eins deaktiviert. Die Direkteinspritzdüsen von anderen Kraftmaschinenzylindern als Zylinder Nummer eins bleiben aktiv. Folglich werden Kanal- und Direkteinspritzdüsen von Zylinder Nummer eins deaktiviert, während Kanal- und Direkteinspritzdüsen anderer Zylinder aktiviert bleiben. Auf diese Weise können Kanaleinspritzdüsen dahingehend betrieben werden, gleichförmigere(s) Kraftmaschinendrehmoment und -emissionen zwischen verschiedenen Kraftmaschinenzylindern bereitzustellen.
Nunmehr auf 13 Bezug nehmend, wird ein beispielhaftes Verfahren zum Kompensieren einer Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung gezeigt. Das Verfahren von 13 kann die in 14 gezeigte Betriebssequenz bereitstellen. Darüber hinaus können zumindest Teile des Verfahrens von 13 als ausführbare Anweisungen in dem System der 1A und 1B enthalten sein. Ferner können Teile des Verfahrens von 13 Maßnahmen sein, die von der Steuerung 12 in der physikalischen Welt ergriffen werden, um Fahrzeugbetriebsbedingungen zu ändern.
Bei 1302 beurteilt das Verfahren 1300, ob eine Beeinträchtigung oder reduzierte Leistung einer Direkteinspritzdüse vorliegt oder nicht vorliegt. Wenn eine Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung ermittelt wird, kann das Verfahren 1300 ferner die bestimmte Direkteinspritzdüse, die beeinträchtigt ist, bestimmen. In einem Beispiel kann das Verfahren 1300 urteilen, dass eine Beeinträchtigung einer Direkteinspritzdüse vorliegt, wenn das Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als ein vorbestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis jenseits eines Soll-Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist. Als Alternative dazu kann das Verfahren 1300 basierend auf der Ausgabe der Einspritzdüsenüberwachungsschaltung beurteilen, ob eine Beeinträchtigung einer Direkteinspritzdüse vorliegt oder nicht vorliegt. Wenn das Verfahren 1300 urteilt, dass eine Beeinträchtigung einer Direkteinspritzdüse vorliegt, dann ist die Antwort ja, und das Verfahren 1300 geht zu 1306 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 1300 geht zu 1304 über. Das Verfahren 1300 kann basierend auf einer Ausgabe der Überwachungsschaltung oder dem Kraftmaschinen-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem bestimmten Kraftmaschinenkurbelwellenwinkel bestimmen, dass eine bestimmte Direkteinspritzdüse beeinträchtigt ist.
Bei 1304 betreibt das Verfahren 1300 alle Kanaleinspritzdüsen und Direkteinspritzdüsen basierend auf Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebsbedingungen. Die Kanal- und Direkteinspritzdüsen können basierend auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen zu verschiedenen Zeitpunkten verschiedene Kraftstoffmengen einspritzen. Nach Betreiben aller Kanal- und Direkteinspritzdüsen geht das Verfahren 1300 zum Ende.
Bei 1306 deaktiviert das Verfahren 1300 eine Kanaleinspritzdüse, die einem gleichen Kraftmaschinenzylinder Kraftstoff zuführt, dem durch die beeinträchtigte Direkteinspritzdüse Kraftstoff zugeführt wird. Die Kanaleinspritzdüse wird deaktiviert, indem der Kanaleinspritzdüse keine Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreiten gesendet werden. Ferner wird die beeinträchtigte Direkteinspritzdüse deaktiviert, indem der beeinträchtigten Direkteinspritzdüse keine Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreiten gesendet werden. Nach Deaktivierung der beeinträchtigten Direkteinspritzdüse und ihrer zugehörigen Kanaleinspritzdüse (zum Beispiel der Kanaleinspritzdüse, die dem gleichen Zylinder wie die Direkteinspritzdüse Kraftstoff zuführt) geht das Verfahren 1300 zu 1308 über.
Bei 1308 beurteilt das Verfahren 1300, ob die Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung eine gepaarte Direkteinspritzdüse beeinflusst. Eine gepaarte Direkteinspritzdüse ist eine Direkteinspritzdüse, die einem anderen Zylinder als dem Zylinder Kraftstoff zuführt, dem Kraftstoff durch die beeinträchtigte Direkteinspritzdüse über einen einzigen Kraftstoffeinspritzdüsentreiber zugeführt wird. Der einzige Kraftstoffeinspritzdüsentreiber kann zwei verschiedenen Kraftstoffeinspritzdüsen individuell Strom zuführen. Somit versorgt die Kraftstoffeinspritzdüse ein Paar Kraftstoffeinspritzdüsen. Wenn das Verfahren 1300 urteilt, dass die Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung eine gepaarte Direkteinspritzdüse (zum Beispiel eine Direkteinspritzdüse, die einen Kraftstoffeinspritzdüsentreiber mit der beeinträchtigten Direkteinspritzdüse teilt) beeinflusst, dann ist die Antwort ja, und das Verfahren 1300 geht zu 1310 über, ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 1300 geht zu 1312 über.
Bei 1310 deaktiviert das Verfahren 1300 die Direkteinspritzdüse, die mit der beeinträchtigten Direkteinspritzdüse an einem Kraftstoffeinspritzdüsentreiber gepaart ist. Ferner wird die Kanaleinspritzdüse, die dem Zylinder, dem die gepaarte Direkteinspritzdüse Kraftstoff zuführt, Kraftstoff zuführt, deaktiviert. Somit werden zwei Zylinder deaktiviert. Darüber hinaus kann durch die verbleibenden Zylinder bereitgestelltes Drehmoment durch Öffnen der Kraftmaschinendrosselklappe und Verstärken des den verbleibenden aktiven Zylindern zugeführten Kraftstoffs erhöht werden. Ferner kann das maximale Kraftmaschinendrehmoment auf weniger als ein maximales Kraftmaschinendrehmoment begrenzt werden, wenn keine Kraftstoffeinspritzdüsenbeeinträchtigung vorliegt. Das maximale Kraftmaschinendrehmoment kann durch Begrenzen der Drosselklappenöffnung begrenzt werden. Nach Deaktivieren der gepaarten Direkteinspritzdüse und Erhöhen der Drehmomentabgabe aktiver Zylinder geht das Verfahren 1300 zum Ende.
Bei 1312 betreibt das Verfahren 1300 die Kanal- und Direkteinspritzdüsen in Zylindern, die aktiv bleiben, als Reaktion auf Fahrzeug- und Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Ferner wird die Drehmomentabgabe mindestens eines Zylinders erhöht, um Drehmomentverlust durch Deaktivieren des Zylinders, der eine Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung aufweist, zu kompensieren. Drehmoment eines Kraftmaschinenzylinders kann durch Verstärken von Luft- und Kraftstoffstrom zu dem Zylinder erhöht werden. Nach Betreiben der verbleibenden Zylinderkanal- und -direkteinspritzdüsen basierend auf Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebsbedingungen geht das Verfahren 1300 zum Ende.
Auf diese Weise kann Kraftstoffeinspritzdüsenbetrieb unter Bedingungen einer Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung dahingehend eingestellt werden, Kraftmaschinenemissionen und -drehmomenterzeugung zu verbessern. Durch eine Kanaleinspritzdüse, die in einen gleichen Zylinder wie eine beeinträchtigte Direkteinspritzdüse Kraftstoff einspritzt, kann es möglich sein, die Möglichkeit einer weiteren Beeinträchtigung der beeinträchtigten Direkteinspritzdüse zu reduzieren.
Nunmehr auf 14 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Betriebssequenz gemäß dem Verfahren von 13 gezeigt. Die Betriebssequenz von 14 kann durch das System der 1A und 1B mit dem Verfahren von 13 als ausführbare Anweisungen bereitgestellt werden.
Das erste Diagramm von oben von 14 ist ein Diagramm des Kanaleinspritzdüsenzustands von Zylinder Nummer eins gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kanaleinspritzdüsenzustand von Zylinder Nummer eins dar. Die Kanaleinspritzdüse von Zylinder Nummer eins wird innerhalb von Nominalspezifikationen betrieben, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kanaleinspritzdüse von Zylinder Nummer eins wird unter beeinträchtigten Bedingungen betrieben, wenn sich der Verlauf nahe der horizontalen Achse befindet. Die Kanaleinspritzdüsenbeeinträchtigung kann durch eine elektrische Beeinträchtigung oder eine mechanische Beeinträchtigung der Kanaleinspritzdüse verursacht werden. Ferner kann die Beeinträchtigung der Kanaleinspritzdüse durch einen Mangel an der Kanaleinspritzdüse zugeführtem Kraftstoff verursacht werden. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das zweite Diagramm von oben von 14 ist ein Diagramm des Direkteinspritzdüsenzustands von Zylinder Nummer eins gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt den Zustand der Direkteinspritzdüse von Zylinder Nummer eins dar. Die Direkteinspritzdüse von Zylinder Nummer eins wird innerhalb von Nominalspezifikationen betrieben, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Direkteinspritzdüse von Zylinder Nummer eins wird unter beeinträchtigten Bedingungen betrieben, wenn sich der Verlauf nahe der horizontalen Achse befindet. Die Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung kann durch eine elektrische Beeinträchtigung oder eine mechanische Beeinträchtigung der Direkteinspritzdüse verursacht werden. Ferner kann die Beeinträchtigung der Direkteinspritzdüse durch einen Mangel an der Direkteinspritzdüse zugeführtem Kraftstoff verursacht werden. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das dritte Diagramm von oben von 14 ist ein Diagramm des Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustands (Kraftmaschinen-PFI-Zustands) gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustand dar. Die Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsen können aktiv sein, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsen sind nicht aktiv, wenn sich der Verlauf nahe der horizontalen Achse befindet. Der Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustand ist eine Gesamtübersicht darüber, ob die Kanaleinspritzdüsen der Kraftmaschine aktiv oder inaktiv sind; jedoch können bestimmte Kanaleinspritzdüsen deaktiviert sein, selbst wenn der Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustand aktiv anzeigt. Alle Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsen sind deaktiviert, wenn der Kraftmaschinenkanaleinspritzdüsenzustand deaktiviert anzeigt. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Das vierte Diagramm von oben von 14 ist ein Diagramm des Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustands gegenüber Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustand dar. Die Kraftmaschinendirekteinspritzdüsen können aktiv sein, wenn sich der Verlauf auf einer größeren Höhe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kraftmaschinendirekteinspritzdüsen sind nicht aktiv, wenn sich der Verlauf nahe der horizontalen Achse befindet. Der Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustand ist eine Gesamtübersicht darüber, ob die Direkteinspritzdüsen der Kraftmaschine aktiv oder inaktiv sind; jedoch können bestimmte Direkteinspritzdüsen deaktiviert sein, selbst wenn der Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustand aktiv anzeigt. Alle Kraftmaschinendirekteinspritzdüsen sind deaktiviert, wenn der Kraftmaschinendirekteinspritzdüsenzustand deaktiviert anzeigt. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der rechten Seite des Diagramms zur linken Seite des Diagramms zu.
Zum Zeitpunkt T20 werden die Kanal- und Direkteinspritzdüsen der Kraftmaschine als aktiv angezeigt. Ferner sind die Kanal- und Direkteinspritzdüsen für Zylinder Nummer eins aktiv. Kraftstoff kann über Kanal- und Direkteinspritzdüsen eingespritzt werden, wenn die Kraftstoffeinspritzdüsen aktiv sind.
Zum Zeitpunkt T21 wird die Direkteinspritzdüse von Zylinder Nummer eins als beeinträchtigt angezeigt, wie dadurch angezeigt, dass der Direkteinspritzdüsenzustand für Zylinder Nummer eins auf eine niedrigere Höhe übergeht. Die Direkteinspritzdüse kann beeinträchtigt sein, wenn durch die Direkteinspritzdüse mehr oder weniger Kraftstoff als erwünscht oder kein Kraftstoff eingespritzt wird. Kurz danach wird eine Zylinder Nummer eins Kraftstoff zuführende Kanaleinspritzdüse deaktiviert, indem der Kanaleinspritzdüse keine Kraftstoffimpulsbreite gesendet wird. Die Kanaleinspritzdüse für Zylinder Nummer eins wird als nicht beeinträchtigt angezeigt. Die Kanaleinspritzdüsen und Direkteinspritzdüsen anderer Kraftmaschinenzylinder bleiben aktiv. Ferner kann die Drehmomentabgabe von aktiven Zylindern erhöht werden, um den Verlust an Drehmomenterzeugung von Zylinder Nummer eins zu kompensieren.
Auf diese Weise kann die Kraftmaschinendrehmomenterzeugung aufrechterhalten werden, wenn ein Zylinder aufgrund einer Direkteinspritzdüsenbeeinträchtigung deaktiviert wird. Ferner wird die Kanaleinspritzdüse, die einem gleichen Zylinder wie eine beeinträchtigte Direkteinspritzdüse Kraftstoff zuführt, deaktiviert, so dass Temperaturen in dem Zylinder nicht weiter zur weiteren Beeinträchtigung der Direkteinspritzdüse ansteigen können.
Somit stellen die Verfahren der 2, 4, 6, 7, 9, 11 und 13 ein Kraftmaschinenkraftstoffzufuhrverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Empfangen von Eingaben in einer Steuerung; und Deaktivieren einer Kanaleinspritzdüse eines ersten Zylinders als Reaktion auf eine reduzierte Leistung einer Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders basierend auf den Eingaben in die Steuerung. Das Verfahren umfasst, dass die Eingaben einen Sauerstoffsensor umfassen. Das Verfahren umfasst, dass die Eingaben einen Kraftstoffeinspritzdüsentreiber umfassen. Das Verfahren umfasst, dass die Eingaben einen Kraftmaschinenpositionssensor umfassen. Das Verfahren umfasst weiterhin, dass Deaktivieren der Kanaleinspritzdüse Beenden des Bereitstellens einer Impulsbreite für die Kanaleinspritzdüse umfasst. Ferner umfasst das Verfahren Erhöhen der Ausgabe eines zweiten Zylinders zum Ausgleichen des Deaktivierens der Kanaleinspritzdüse. Ferner umfasst das Verfahren Begrenzen des Kraftmaschinendrehmoments auf weniger als ein Schwellendrehmoment als Reaktion auf die Beeinträchtigung der Direkteinspritzdüse.
Des Weiteren stellen die Verfahren ein Kraftmaschinenkraftstoffzufuhrverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Empfangen von Eingaben in einer Steuerung; und Deaktivieren einer Kanaleinspritzdüse eines ersten Zylinders als Reaktion auf eine reduzierte Leistung einer Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders basierend auf den Eingaben in die Steuerung; und Deaktivieren einer Direkteinspritzdüse eines zweiten Zylinders als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders. Das Verfahren umfasst, dass die reduzierte Leistung das Ergebnis einer Beeinträchtigung eines gepaarten Kraftstoffeinspritzdüsentreibers ist. Das Verfahren umfasst, dass der gepaarte Kraftstoffeinspritzdüsentreiber der Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders und der Direkteinspritzdüse des zweiten Zylinders Strom zuführt.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner Deaktivieren einer Kanaleinspritzdüse des zweiten Zylinders als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders. Das Verfahren umfasst, dass die reduzierte Leistung auf der Ausgabe eines Sauerstoffsensors basiert. Das Verfahren umfasst, dass die reduzierte Leistung auf der Ausgabe eines Kraftmaschinenpositionssensors basiert. Das Verfahren umfasst, dass die reduzierte Leistung auf der Ausgabe eines gepaarten Kraftstoffeinspritzdüsentreibers basiert.
Wie für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand liegt, können die in den 2, 4, 6, 7, 9, 11 und 13 beschriebenen Verfahren eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interrupt-gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso muss die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Obgleich dies nicht explizit dargestellt wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass eine(r) oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden können. Ferner können die hierin beschriebenen Verfahren eine Kombination von durch eine Steuerung in der physikalischen Welt ausgeführten Handlungen und Anweisungen in der Steuerung darstellen. Zumindest Teile der hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden und können durch das Steuersystem, das die Steuerung zusammen mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinen-Hardware enthält, durchgeführt werden.
Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Gedankens und Schutzbereichs der Beschreibung erkennen lassen. Zum Beispiel könnten Einzylinder-, I2-, I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10-, V12- und V16-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Kraftmaschinenkraftstoffzufuhrverfahren, umfassend: Empfangen von Eingaben in einer Steuerung; und Deaktivieren einer Kanaleinspritzdüse eines ersten Zylinders als Reaktion auf eine reduzierte Leistung einer Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders basierend auf den Eingaben in die Steuerung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingaben einen Sauerstoffsensor umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingaben einen Kraftstoffeinspritzdüsentreiber umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingaben einen Kraftmaschinenpositionssensor umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Deaktivieren der Kanaleinspritzdüse Beenden des Bereitstellens einer Impulsbreite für die Kanaleinspritzdüse umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erhöhen der Ausgabe eines zweiten Zylinders zum Ausgleichen des Deaktivierens der Kanaleinspritzdüse.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Begrenzen des Kraftmaschinendrehmoments auf weniger als ein Schwellendrehmoment als Reaktion auf die Beeinträchtigung der Direkteinspritzdüse.
Kraftmaschinenkraftstoffzufuhrverfahren, das Folgendes umfasst: Empfangen von Eingaben in einer Steuerung; und Deaktivieren einer Kanaleinspritzdüse eines ersten Zylinders als Reaktion auf eine reduzierte Leistung einer Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders basierend auf den Eingaben in die Steuerung; und Deaktivieren einer Direkteinspritzdüse eines zweiten Zylinders als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die reduzierte Leistung das Ergebnis einer Beeinträchtigung eines gepaarten Kraftstoffeinspritzdüsentreibers ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der gepaarte Kraftstoffeinspritzdüsentreiber der Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders und der Direkteinspritzdüse des zweiten Zylinders Strom zuführt.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Deaktivieren einer Kanaleinspritzdüse des zweiten Zylinders als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse des ersten Zylinders.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die reduzierte Leistung auf der Ausgabe eines Sauerstoffsensors basiert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die reduzierte Leistung auf der Ausgabe eines Kraftmaschinenpositionssensors basiert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die reduzierte Leistung auf der Ausgabe eines gepaarten Kraftstoffeinspritzdüsentreibers basiert.
System, umfassend: eine Kraftmaschine, die einen Zylinder, eine Kanaleinspritzdüse, die zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder ausgerichtet ist, und eine Direkteinspritzdüse, die in den Zylinder vorragt, enthält; eine Steuerung, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Deaktivieren der Kanaleinspritzdüse als Reaktion auf eine reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse enthält.
System nach Anspruch 15, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Bestimmen einer reduzierten Leistung der Direkteinspritzdüse als Reaktion auf die Ausgabe eines Sauerstoffsensors.
System nach Anspruch 15, ferner umfassend einen zweiten Zylinder, eine zweite Kanaleinspritzdüse, die zum Einspritzen von Kraftstoff in den zweiten Zylinder ausgerichtet ist, eine zweite Direkteinspritzdüse, die in den zweiten Zylinder vorragt.
System nach Anspruch 17, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Deaktivieren der zweiten Kanaleinspritzdüse als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse.
System nach Anspruch 15, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Einstellen der Ausgabe eines zweiten Zylinders als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse.
System nach Anspruch 19, wobei die Ausgabe des zweiten Zylinders als Reaktion auf die reduzierte Leistung der Direkteinspritzdüse erhöht wird.