DE102016117807A1 - Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur Zylinderdeaktivierung - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung schafft ein Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur Zylinderdeaktivierung (CDA). Das Verfahren weist auf: einen CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) des Ermittelns, mittels einer Steuereinrichtung (200), basierend auf einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors (100), ob die CDA in einem Betreibbar-Bereich ist, nachdem der Verbrennungsmotor (100) startet, einen Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt (S200) des Herleitens einer Gesamtzielaufladung von der Steuereinrichtung (200) und Berechnens einer gewünschten tatsächlichen Aufladung, einen Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) des Ermittelns mittels der Steuereinrichtung (200), ob ein Kompressor (300) in dem Betreibbar-Bereich ist, einen Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) des Herleitens, mittels der Steuereinrichtung (200), einer Zieldrehzahl des Kompressors (300), und einen Kompressorkanal-Öffnen-Schritt (S500) des Schließens eines Umgehungsventils (400), um einen Kompressorkanal (500) zu öffnen.
Description
- Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur Zylinderdeaktivierung (bzw. Zylinderabschaltung, kurz: „CDA“) zum Steuern der einem Verbrennungsmotor zugeführten Aufladung.
- Hintergrund
- Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, und können nicht Stand der Technik begründen.
- Ein Dieselverbrennungsmotor verwendet ein Verbrennungsmotorsystem, auf welches ein Turbolader angewendet wird oder auf welches sowohl ein Kompressor als auch ein Turbolader angewendet werden, um ein Aufladungsverhältnis einer Ansaugluft (z.B. einen Liefergrad) zu erhöhen. Ein elektrischer Kompressor, welcher mit einer Antriebskraft eines Elektromotors angetrieben wird und nicht mit einer Antriebskraft eines Verbrennungsmotors, kann insbesondere verwendet werden. Ein Verdichter des elektrischen Kompressors weist im Allgemeinen ein Umgekehrt-Proportional-Verhältnis zwischen einer Strömung bzw. einem (Luft-)Strom und einem Verdichtungsverhältnis auf, so dass das Verdichtungsverhältnis in einem Hohe-Strömung-Bereich niedrig sein kann und das Verdichtungsverhältnis in einem Geringe-Strömung-Bereich hoch sein kann. Das bedeutet, dass der Kompressor als lediglich ein Strömungswiderstand an dem Punkt betrieben werden kann, wo er außerhalb eines Betriebsbereichs ist.
- Der Turbolader kann ein Verschlechtern der Emissionen (EM), ein Verschlechtern der Kraftstoffeffizienz oder dergleichen aufgrund eines ineffizienten Turbo-Betriebsbereichs, der durch ein chronisches Turbolochproblem und einem Abstimmungsproblem einer Größe des Turboladers verursacht wird, haben.
- Die als die bezogene Technik beschriebenen Inhalte wurden lediglich bereitgestellt, um beim Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung zu helfen, und sollten nicht als zugehörig zur bezogenen Technik, wie sie dem Fachmann bekannt ist, angesehen werden.
- Erläuterung der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung/Offenbarung schafft ein Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur CDA, welches in der Lage ist, eine Effizienz eines Verbrennungsmotorsystems durch geeignetes Steuern eines Kompressors zu erhöhen.
- Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist ein Aufladungssteuerverfahren (bzw. ein Aufladung-Steuerverfahren) eines Verbrennungsmotors zur Zylinderdeaktivierung (CDA) auf: einen CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt des Ermittelns, mittels einer Steuereinrichtung, basierend auf einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, ob die CDA in einem Betreibbar-Bereich (z.B. einem Bereich, in welchem die CDA betrieben werden kann) ist, nachdem der Verbrennungsmotor startet (bzw. angelassen wird / ist), einen Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt des Herleitens einer Gesamtzielaufladung von der Steuereinrichtung und Berechnens (z.B. eines Sollwerts) einer gewünschten tatsächlichen Aufladung (z.B. einer gewünschten gegenwärtigen Aufladung), wenn der CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt ermittelt, dass die CDA in dem Betreibbar-Bereich ist, einen Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt des Ermittelns mittels der Steuereinrichtung, ob ein (Lader-)Kompressor in dem Betreibbar-Bereich (z.B. einem Bereich, in welchem der Kompressor betrieben werden kann) ist, einen Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt des Herleitens, mittels der Steuereinrichtung, einer Zieldrehzahl des Kompressors, wenn der Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt ermittelt, dass der Kompressor in dem Betreibbar-Bereich ist, und einen Kompressorkanal-Öffnen-Schritt des Schließens eines Umgehungsventils (bzw. Bypassventils), um einen Kompressorkanal zu öffnen, wenn die in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt hergeleitete Zieldrehzahl des Kompressors gleich ist einem oder größer ist als ein im Vorfeld (bzw. vorhergehend) in die Steuereinrichtung eingegebener vorbestimmter Referenzwert (z.B. ein Zieldrehzahlreferenzwert).
- Falls in dem CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt der Betriebszustand des Verbrennungsmotors ergibt / festlegt (z.B. in dem CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors ermittelt wird), dass die CDA in einem Nicht-Betreibbar-Bereich ist, kann das Umgehungsventil geöffnet werden, um den Kompressorkanal zu schließen.
- Die Steuereinrichtung kann in dem Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt die Gesamtzielaufladung basierend auf einer Drehzahl des Verbrennungsmotors und einer dem Verbrennungsmotor zugeführten Kraftstoffmenge herleiten.
- In dem Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt kann ein Ergebniswert, welcher durch Subtrahieren einer momentanen Aufladung von der mittels der Steuereinrichtung hergeleiteten Gesamtzielaufladung erhalten wird, als eine tatsächliche Aufladung gesetzt (z.B. festgelegt) werden.
- In dem Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt kann die Steuereinrichtung einen momentanen Zustand des Kompressors basierend auf einem Luftstrom innerhalb des Kompressors und einem Maximaldrehzahlwert des Kompressors ermitteln.
- Falls in dem Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt ermittelt wird, dass der Kompressor in dem Nicht-Betreibbar-Bereich ist, kann das Umgehungsventil geöffnet werden, um den Kompressorkanal zu schließen.
- In dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt wird z.B. ermittelt, ob die gewünschte tatsächliche Aufladung gleich ist einem / dem oder größer ist als ein / der im Vorfeld in die Steuereinrichtung eingegebene Referenzwert (z.B. ein Aufladungsreferenzwert), und kann, falls ermittelt wird, dass die gewünschte tatsächliche Aufladung gleich ist dem oder größer ist als der Referenzwert, die Steuereinrichtung die Zieldrehzahl des Kompressors herleiten.
- In dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt wird z.B. ermittelt, ob die gewünschte tatsächliche Aufladung gleich ist einem oder größer ist als ein im Vorfeld in die Steuereinrichtung eingegebener Referenzwert (z.B. ein Aufladungsreferenzwert), und kann, falls ermittelt wird, dass die gewünschte tatsächliche Aufladung geringer ist als der Referenzwert, das Umgehungsventil geöffnet werden, um den Kompressorkanal zu schließen.
- In dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt kann die Zieldrehzahl des Kompressors basierend auf der gewünschten tatsächlichen Aufladung, einem Druck einer Einlassseite des Kompressors und dem (Luft-)Strom bzw. der Strömung des Kompressors (z.B. des Luftstroms innerhalb des Kompressors) hergeleitet werden.
- Falls die in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt hergeleitete Zieldrehzahl des Kompressors geringer ist als der im Vorfeld in die Steuereinrichtung eingegebene vorbestimmte Referenzwert (z.B. der Zieldrehzahlreferenzwert), kann das Umgehungsventil geöffnet werden, um den Kompressorkanal zu schließen.
- Das Aufladungssteuerverfahren kann ferner aufweisen: einen Kompressor-Betreiben-Schritt des Betreibens des Kompressors basierend auf der in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt hergeleiteten Zieldrehzahl des Kompressors nach dem Durchführen des Kompressorkanal-Öffnen-Schritts.
- Nach dem Durchführen des Kompressorkanal-Öffnen-Schritts kann der CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt wiederholt durchgeführt werden (z.B. in den CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt zurückgekehrt werden und das Verfahren wiederholt durchgeführt werden).
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein System eines Verbrennungsmotors zur CDA bereitgestellt. Das System weist auf: einen Turbolader, welcher auf / an einer Auslassseite des Verbrennungsmotors, der bereitgestellt (und entsprechend eingerichtet) ist, um die CDA durchzuführen (z.B. zu betreiben), bereitgestellt ist, einen (Lader-)Kompressor, welcher mit einem Verdichter des Turboladers verbunden ist, einen Kompressorkanal, welcher mit dem Kompressor verbunden ist und dazu eingerichtet ist, von einem Luftfilter aus zugeführte Luft unter Verwendung eines Umgehungsventils selektiv umzuleiten, und eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Zielaufladung abhängig von dem Zustand des Verbrennungsmotors zu berechnen und eine Zieldrehzahl des Kompressors herzuleiten, falls ermittelt wird, dass der Kompressor in dem Betreibbar-Bereich ist.
- Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es sollte zu verstehen sein, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
- Zeichnungen
- Damit die Erfindung gründlich verstanden werden kann, werden jetzt zahlreiche Ausgestaltungen davon, welche beispielhaft gegeben sind, beschrieben, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, wobei:
-
1 ein Flussdiagramm ist, welches ein Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur CDA gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung darstellt, -
2 ein Diagramm ist, welches einen Zustand darstellt, in welchem ein in1 erläuterter Kompressorkanal geöffnet ist, und -
3 ein Diagramm ist, welches einen Zustand darstellt, in welchem ein in1 erläuterter Kompressorkanal geschlossen ist. - Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken.
- Detaillierte Beschreibung
- Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Erfindung, Anwendung oder Nutzen zu beschränken. Es sollte zu verstehen sein, dass durchgehend durch die Zeichnungen korrespondierende Bezugszeichen ähnliche oder korrespondierende Teile und Merkmale angeben.
- Ein Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur Zylinderdeaktivierung (CDA) gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist ein Flussdiagramm, welches ein Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur CDA darstellt,2 ist ein Diagramm, welches einen Zustand darstellt, in welchem ein in1 erläuterter Kompressorkanal500 geöffnet ist, und3 ist ein Diagramm, welches einen Zustand darstellt, in welchem ein in1 erläuterter Kompressorkanal500 geschlossen ist. Der Fall, auf welchen das Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur CDA, insbesondere eines Dieselverbrennungsmotors unter Verbrennungsmotoren100 zur CDA, bei welchem ein Kompressor300 und ein Turbolader600 bereitgestellt sind, angewendet wird, wird dargestellt und beschrieben. - Wie in
2 und3 dargestellt, wird das Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur CDA insbesonders auf ein System eines Verbrennungsmotors zur CDA angewendet, das aufweist: einen (Abgas-)Turbolader600 , welcher bereitgestellt ist auf / an einer Auslassseite130 des Verbrennungsmotors100 zum Durchführen der CDA, einen (Lader-)Kompressor300 , welcher mit einem Verdichter610 des Turboladers600 verbunden ist, einen Kompressorkanal500 , welcher mit dem Kompressor300 verbunden ist und dazu eingerichtet ist, von einem Luftfilter700 aus zugeführte Luft unter Verwendung eines Umgehungsventils400 selektiv umzuleiten, und eine Steuereinrichtung200 , welche dazu eingerichtet ist, eine Zielaufladung abhängig von dem Zustand des Verbrennungsmotors100 zu berechnen und eine Zieldrehzahl des Kompressors300 herzuleiten, falls ermittelt wird, dass der Kompressor300 in dem Betreibbar-Bereich ist. - Das Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur CDA weist auf: einen CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) des Ermittelns, mittels einer Steuereinrichtung
200 , basierend auf einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors100 , ob die CDA in einem Betreibbar-Bereich (z.B. einem CDA-Betreibbar-Bereich) ist, nachdem der Verbrennungsmotor100 startet (bzw. angelassen wird / ist), einen Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt (S200), wobei, wenn der CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) ermittelt, dass die CDA in dem Betreibbar-Bereich ist, der Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt (S200) eine Gesamtzielaufladung von der Steuereinrichtung200 herleitet und die gewünschte tatsächliche Aufladung (z.B. einen Sollwert der tatsächlichen Aufladung) berechnet, einen Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) des Ermittelns mittels der Steuereinrichtung200 , ob der Kompressor300 in dem Betreibbar-Bereich (z.B. einem Kompressor-Betreibbar-Bereich) ist, einen Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400), wobei, wenn der Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) ermittelt, dass der Kompressor300 in dem Betreibbar-Bereich ist, der Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) mittels der Steuereinrichtung200 die Zieldrehzahl des Kompressors herleitet, und einen Kompressorkanal-Öffnen-Schritt (S500), wobei, wenn die in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) hergeleitete Zieldrehzahl des Kompressors300 gleich ist einem oder größer ist als ein im Vorfeld (bzw. vorhergehend) in die Steuereinrichtung200 eingegebener vorbestimmter Referenzwert, der Kompressorkanal-Öffnen-Schritt (S500) das Umgehungsventil (bzw. Bypassventils)400 schließt, um einen den Kompressorkanal500 zu öffnen. - Falls der Verbrennungsmotor
100 startet (z.B. angelassen wird / ist), führt die Steuereinrichtung200 den CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) des Ermittelns basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors100 , ob die CDA in dem Betreibbar-Bereich ist, durch. Falls in dem CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) der Betriebszustand des Verbrennungsmotors (100 ) ergibt / festlegt (z.B. falls basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors100 ermittelt wird), dass die CDA in einem Nicht-Betreibbar-Bereich ist, wird das Umgehungsventil400 geöffnet, um den Kompressorkanal500 zu schließen (S700). Die durch den Luftfilter700 eingesaugte Luft wird deshalb durch den Verdichter610 des Turboladers600 verdichtet, ohne durch den Kompressor300 zu strömen, und strömt dann durch einen Zwischenkühler900 , um der Einlassseite110 des Verbrennungsmotors100 zugeführt zu werden. - Falls in dem CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) ermittelt wird, dass die CDA in dem Betreibbar-Bereich ist, führt die Steuereinrichtung
200 den Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt (S200) des Herleitens der Gesamtzielaufladung und des Berechnens einer gewünschten tatsächlichen Aufladung durch. Die Steuereinrichtung200 kann in dem Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt (S200) die Gesamtzielaufladung basierend auf einer Drehzahl „N“ des Verbrennungsmotors100 und einer dem Verbrennungsmotor100 zugeführten Kraftstoffmenge „Q“ herleiten. Ferner wird in dem Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt (S200) ein Ergebniswert, welcher durch Subtrahieren einer momentanen Aufladung von der mittels der Steuereinrichtung200 hergeleiteten Gesamtzielaufladung erhalten wird, als die tatsächliche Aufladung (z.B. die gegenwärtige Aufladung) gesetzt (z.B. festgelegt). - Die Steuereinrichtung
200 führt ferner den Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) des Ermittelns, ob der Kompressor300 in dem Betreibbar-Bereich ist, durch. In dem Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) ermittelt die Steuereinrichtung200 einen momentanen Zustand des Kompressors300 basierend auf einem Luftstrom innerhalb des Kompressors300 und einem Maximaldrehzahlwert SC_SpeedMax des Kompressors300 . - Falls in dem Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) ermittelt wird, dass der Kompressor
300 in dem Nicht-Betreibbar-Bereich ist (bzw. dass der Kompressor300 nicht betrieben werden kann), wird das Umgehungsventil400 geöffnet, um den Kompressorkanal500 zu schließen (S700). Die durch den Luftfilter700 eingesaugte Luft wird deshalb durch den Verdichter610 des Turboladers600 verdichtet, ohne durch den Kompressor300 zu strömen, und strömt dann durch einen Zwischenkühler900 , um der Einlassseite110 des Verbrennungsmotors100 zugeführt zu werden. - Falls im Gegenteil in dem Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) ermittelt wird, dass der Kompressor
300 in dem Betreibbar-Bereich ist, führt die Steuereinrichtung200 den Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) des Herleitens der Zieldrehzahl des Kompressors300 durch. - In dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) ermittelt die Steuereinrichtung
200 zuerst, ob die hergeleitete tatsächliche Aufladung gleich ist dem im Vorfeld in die Steuereinrichtung200 eingegebenen (z.B. erste) Referenzwert S1 (z.B. ein Zieldrehzahlreferenzwert) oder größer ist als der im Vorfeld in die Steuereinrichtung200 eingegebene Referenzwert S1. Falls ermittelt wird, dass die gewünschte tatsächliche Aufladung geringer ist als der Referenzwert S1, wird das Umgehungsventil400 geöffnet, um den Kompressorkanal500 zu schließen (S700). Die durch den Luftfilter700 eingesaugte Luft wird deshalb durch den Verdichter610 des Turboladers600 verdichtet, ohne durch den Kompressor300 zu strömen, und strömt dann durch einen Zwischenkühler900 , um der Einlassseite110 des Verbrennungsmotors100 zugeführt zu werden. - Falls im Gegenteil der Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) ermittelt, dass die gewünschte tatsächliche Aufladung gleich ist dem oder größer ist als der Referenzwert S1, leitet die Steuereinrichtung
200 die Zieldrehzahl des Kompressors300 her. Die Zieldrehzahl des Kompressors300 kann basierend auf der gewünschten tatsächlichen Aufladung, einem Druck P_SC_IN einer Einlassseite des Kompressors300 und dem Luftstrom des Kompressors300 hergeleitet werden. - Sogar in diesem Fall wird, falls die in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) hergeleitete Zieldrehzahl des Kompressors
300 geringer ist als ein im Vorfeld in die Steuereinrichtung eingegebener vorbestimmter (z.B. zweiter) Referenzwert S2 (z.B. ein Aufladungsreferenzwert), das Umgehungsventil400 geöffnet, um den Kompressorkanal500 zu schließen (S700). Die durch den Luftfilter700 eingesaugte Luft wird deshalb durch den Verdichter610 des Turboladers600 verdichtet, ohne durch den Kompressor300 zu strömen, und strömt dann durch einen Zwischenkühler900 , um der Einlassseite110 des Verbrennungsmotors100 zugeführt zu werden. - Falls hingegen die in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) hergeleitete Zieldrehzahl des Kompressors gleich ist dem im Vorfeld in die Steuereinrichtung eingegebenen vorbestimmten Referenzwert S2 oder größer ist als der im Vorfeld in die Steuereinrichtung eingegebene vorbestimmte Referenzwert S2, dann wird der Kompressorkanal-Öffnen-Schritt (S500) des Schließens des Umgehungsventils
400 , um den Kompressorkanal500 zu öffnen, durchgeführt. Außerdem weist das Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur CDA ferner einen Kompressor-Betreiben-Schritt (S600) des Betreibens (bzw. Antreibens) des Kompressors300 basierend auf der in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) hergeleiteten Zieldrehzahl des Kompressors300 nach dem Durchführen des Kompressorkanal-Öffnen-Schritts (S500) auf. Nachdem die durch den Luftfilter700 eingesaugte Luft durch ein LP-EGR-Ventil (z.B. ein Niederdruck-Abgasrückführungsventil)800 geströmt ist, wird die Luft, die durch den Kompressorkanal500 strömt, deshalb mittels des Kompressors300 verdichtet, wird die Luft erneut durch den Verdichter610 des Turboladers600 und mittels des Zwischenkühlers900 verdichtet, bevor die Luft der Einlassseite110 des Verbrennungsmotors100 zugeführt wird. Der Kompressor300 kann ein elektrischer Kompressor sein (welcher z.B. mittels des Elektromotors M betrieben wird). Nach dem Durchführen des Kompressorkanal-Öffnen-Schritts (S500), wird der CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) wiederholt durchgeführt (z.B. wird in den CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) zurückgekehrt und das Aufladungssteuerverfahren wiederholt). - Gemäß einem Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur CDA nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, ist es möglich, die Verschlechterung der Abgase, wie z.B. Rauch (z.B. Ruß), Kohlenmonoxid (CO), und Kohlenwasserstoff(e) (THC (gesamte Kohlenwasserstoffemissionen), die aufgrund eines unzureichenden Ladedrucks, welcher, wenn die CDA im Niedrige-Last-Bereich des Verbrennungsmotors im Betrieb ist (bzw. verwendet wird), durch unzureichenden Abgasstrom an der gleichen Leitschaufelöffnung verursacht wird, erzeugt werden, zu verhindern oder zu vermeiden. Ferner ist es möglich, die Verschlechterung hinsichtlich der Kraftstoffeffizienz zu vermeiden, welche verursacht wird durch das (z.B. zumindest teilweise) Schließen der Leitschaufel(n) des Turboladers zum Sicherstellen des Aufladungsdrucks in der Situation unzureichenden Aufladungsdrucks, die, wenn die CDA im Hohe-Last-Bereich des Verbrennungsmotors im Betrieb ist (bzw. verwendet wird), durch unzureichenden Abgasstrom verursacht wird.
- Das bedeutet, dass es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich ist, Schadstoffe innerhalb des Abgases zu verringern und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, indem der Ladedruck mittels des Kompressors, welcher einen unzureichenden Ladedruck, der durch Betreiben des Turboladers bereitgestellt wird, ergänzt, in dem Bereich, in dem der Betrieb des Kompressors möglich ist, erhöht wird.
- Gemäß einem Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur CDA, welche die vorstehende Struktur aufweist, ist es möglich, die Verschlechterung der Abgase, wie z.B. Rauch, Kohlenmonoxid (CO), und Kohlenwasserstoff (THC), die aufgrund eines unzureichenden Aufladungsdrucks, welcher, wenn die CDA im Niedrige-Last-Bereich des Verbrennungsmotors im Betrieb ist, durch unzureichenden Abgasstrom an der gleichen Leitschaufelöffnung verursacht wird, erzeugt werden, zu verhindern oder zu vermeiden. Ferner ist es möglich, die Verschlechterung hinsichtlich der Kraftstoffeffizienz zu vermeiden, welche verursacht wird durch das Schließen der Leitschaufeleinrichtung des Turboladers zum Sicherstellen des Aufladungsdrucks in der Situation unzureichenden Aufladungsdrucks, die, wenn die CDA im Hohe-Last-Bereich des Verbrennungsmotors im Betrieb ist, durch unzureichenden Abgasstrom verursacht wird.
- Obwohl die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für Veranschaulichungszwecke offenbart wurde, versteht der Fachmann in der Technik, dass zahlreiche Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne dabei vom Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben, abzuweichen.
Claims (13)
- Aufladungssteuerverfahren eines Verbrennungsmotors zur Zylinderdeaktivierung (CDA), das Aufladungssteuerverfahren aufweisend: einen CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) des Ermittelns, mittels einer Steuereinrichtung (
200 ) und basierend auf einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors (100 ), ob die CDA in einem Betreibbar-Bereich ist, nachdem der Verbrennungsmotor (100 ) startet, einen Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt (S200) des Herleitens einer Gesamtzielaufladung von der Steuereinrichtung (200 ) und Berechnens einer gewünschten tatsächlichen Aufladung, wenn der CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) ermittelt, dass die CDA in dem Betreibbar-Bereich ist, einen Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) des Ermittelns mittels der Steuereinrichtung (200 ), ob ein Kompressor (300 ) in dem Betreibbar-Bereich ist, einen Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) des Herleitens, mittels der Steuereinrichtung (200 ), einer Zieldrehzahl des Kompressors (300 ), wenn der Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) ermittelt, dass der Kompressor (300 ) in dem Betreibbar-Bereich ist, und einen Kompressorkanal-Öffnen-Schritt (S500) des Schließens eines Umgehungsventils (400 ), um einen Kompressorkanal (500 ) zu öffnen, wenn die in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) hergeleitete Zieldrehzahl des Kompressors (300 ) gleich ist einem oder größer ist als ein im Vorfeld in die Steuereinrichtung (200 ) eingegebener vorbestimmter Referenzwert (S2). - Aufladungssteuerverfahren gemäß Anspruch 1, wobei, wenn der CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) ermittelt, dass die CDA in einem Nicht-Betreibbar-Bereich ist, das Umgehungsventil (
400 ) geöffnet wird, um den Kompressorkanal (500 ) zu schließen (S700). - Aufladungssteuerverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (
200 ) in dem Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt (S200) die Gesamtzielaufladung basierend auf einer Drehzahl des Verbrennungsmotors (100 ) und einer dem Verbrennungsmotor (100 ) zugeführten Kraftstoffmenge herleitet. - Aufladungssteuerverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in dem Tatsächliche-Aufladung-Herleitungsschritt (S200) ein Ergebniswert, welcher durch Subtrahieren einer momentanen Aufladung von der mittels der Steuereinrichtung (
200 ) hergeleiteten Gesamtzielaufladung erhalten wird, als eine tatsächliche Aufladung gesetzt wird. - Aufladungssteuerverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in dem Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) die Steuereinrichtung (
200 ) einen momentanen Zustand des Kompressors (300 ) basierend auf einem Luftstrom innerhalb des Kompressors (300 ) und einem Maximaldrehzahlwert des Kompressors (300 ) ermittelt. - Aufladungssteuerverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn der Kompressor-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S300) ermittelt, dass der Kompressor (
300 ) in dem Nicht-Betreibbar-Bereich ist, das Umgehungsventil (400 ) geöffnet wird, um den Kompressorkanal zu schließen (S700). - Aufladungssteuerverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) ermittelt, ob die gewünschte tatsächliche Aufladung gleich ist einem oder größer ist als ein im Vorfeld in die Steuereinrichtung (
200 ) eingegebener Referenzwert (S1), und, wenn ermittelt wird, dass die gewünschte tatsächliche Aufladung gleich ist dem oder größer ist als der Referenzwert (S1), die Steuereinrichtung (200 ) die Zieldrehzahl des Kompressors herleitet. - Aufladungssteuerverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) ermittelt, ob die gewünschte tatsächliche Aufladung gleich ist einem oder größer ist als ein im Vorfeld in die Steuereinrichtung (
200 ) eingegebener Referenzwert (S1), und, wenn ermittelt wird, dass die gewünschte tatsächliche Aufladung geringer ist als der Referenzwert (S1), das Umgehungsventil (400 ) geöffnet wird, um den Kompressorkanal (500 ) zu schließen. - Aufladungssteuerverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S300) die Zieldrehzahl des Kompressors (
300 ) basierend auf der gewünschten tatsächlichen Aufladung, einem Druck einer Einlassseite des Kompressors (300 ) und einer Strömung des Kompressors (300 ) herleitet. - Aufladungssteuerverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei, wenn die in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) hergeleitete Zieldrehzahl des Kompressors (
300 ) geringer ist als der im Vorfeld in die Steuereinrichtung (200 ) eingegebene vorbestimmte Referenzwert (S2), das Umgehungsventil (400 ) geöffnet wird, um den Kompressorkanal (500 ) zu schließen (S700). - Aufladungssteuerverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: einen Kompressor-Betreiben-Schritt (S600) des Betreibens des Kompressors (
300 ) basierend auf der in dem Kompressorzieldrehzahl-Herleitungsschritt (S400) hergeleiteten Zieldrehzahl des Kompressors (300 ) nach dem Durchführen des Kompressorkanal-Öffnen-Schritts (S500). - Aufladungssteuerverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei nach dem Durchführen des Kompressorkanal-Öffnen-Schritts (S500) der CDA-Betreibbar-Bereich-Bestätigungsschritt (S100) wiederholt durchgeführt wird.
- System eines Verbrennungsmotors (
100 ) zur CDA, das System aufweisend: einen Turbolader (600 ), welcher dazu eingerichtet ist, an einer Auslassseite (130 ) des Verbrennungsmotors (100 ), der bereitgestellt ist, um die CDA durchzuführen, bereitgestellt zu sein, einen Kompressor (300 ), welcher dazu eingerichtet ist, mit einem Verdichter (610 ) des Turboladers (600 ) verbunden zu sein, einen Kompressorkanal (500 ), welcher mit dem Kompressor (300 ) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, von einem Luftfilter (700 ) aus zugeführte Luft unter Verwendung eines Umgehungsventils (400 ) selektiv umzuleiten, und eine Steuereinrichtung (200 ), welche dazu eingerichtet ist, eine Zielaufladung abhängig von dem Zustand des Verbrennungsmotors (100 ) zu berechnen und eine Zieldrehzahl des Kompressors (300 ) herzuleiten, falls ermittelt wird, dass der Kompressor (300 ) in dem Betreibbar-Bereich ist.
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