DE102016210370B4 - Verfahren zum Bestimmen der Drehzahl eines Motors, wenn einer oder mehrere Zylinder des Motors deaktiviert sind - Google Patents

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Abstract

Verfahren, umfassend:Bestimmen eines Zielzündbruchteils, der mit einer Zielanzahl (M) von zu aktivierenden Zylindern (118) aus einer ersten Anzahl (N) von Zylindern (118) in einer Zündreihenfolge eines Motors (102) korrespondiert, wobei die erste Anzahl (N) eine Mindestanzahl von Zylindern (118) in einem sich wiederholenden Muster von zündenden Zylindern (118) und nicht zündenden Zylindern (118) ist und ein Nenner des Zielzündbruchteils ist, und wobei die Zielanzahl (M) der Zähler des Zielzündbruchteils ist;Bestimmen einer zweiten Anzahl (P) gleich dem Nenner des Zielzündbruchteils;Bestimmen einer der zweiten Anzahl (P) entsprechenden Vielzahl von Zeiträumen basierend auf einem Kurbelwellenpositionssignal (196), wobei jeder der Zeiträume einem zuvor festgelegten Betrag von Kurbelwellendrehung entspricht;Bestimmen eines Mittelwerts der zweiten Anzahl der Zeiträume;Bestimmen der Drehzahl des Motors basierend auf dem Mittelwert der Zeiträume, indem ein zuvor festgelegter Betrag von Kurbelwellenumdrehung durch den Mittelwert der Zeiträume geteilt wird; undSteuern eines Stellglieds von mindestens einem von dem Motor (102) und einem Drehmomentwandler basierend auf der Motordrehzahl.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere ein Verfahren zum Bestimmen der Drehzahl eines Motors, wenn einer oder mehrere Zylinder des Motors deaktiviert sind.
  • Die US 2008 / 0 098 806 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Motordrehzahlbestimmung, die auf Signalen eines Kurbelwellensensors basiert. Gemäß der DE 11 2012 004 327 T5 werden in einer Zündungsbruchteil-Bestimmungseinheit Zündungsbruchteile eines Verbrennungsmotors anhand der Motordrehzahl bestimmt.
  • HINTERGRUND
  • Zylinder eines Motors können deaktiviert werden, um Kraftstoffeinsparungen zu verbessern und Emissionen zu reduzieren. Die Zylinder können durch Anhalten der Erzeugung von Zündfunken innerhalb der Zylinder, Anhalten der Zufuhr von Kraftstoff zu den Zylindern und Deaktivieren der Einlass- und Auslassventile der Zylinder deaktiviert werden. Bei einigen Motoren kann jedes Einlass- und Auslassventil unabhängig deaktiviert werden, wodurch die Fähigkeit zum kontinuierlichen Anpassen der Anzahl deaktivierter Zylinder und/oder zum Anpassen bereitgestellt wird, welche Zylinder deaktiviert werden.
  • Deaktivieren von Zylindern eines Motors kann eine bedeutende Änderung der Motordrehzahl verursachen. Motorsteuersysteme verwenden typischerweise die Motordrehzahl zum Bestimmen der Zielstellgliedwerte, wie z. B. Zielzündzeitpunkt, eine Zielnockenverstellerposition und einen Zieldrehmomentwandlerschlupf. Somit kann die Änderung bei der Motordrehzahl aufgrund von Zylinderdeaktivierung eine unerwünschte Änderung bei den Zielstellgliedwerten verursachen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Motorsteuerverfahren anzugeben, das im Rahmen einer Zylinderdeaktivierung zuverlässig arbeit.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Diese Aufgabe wird mit einem Motorsteuerverfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Ein System nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Zündbruchteilmodul, ein Motordrehzahlmodul und ein Stellgliedsteuermodul. Das Zündbruchteilmodul bestimmt einen Zielzündbruchteil, der einer Zielanzahl von aktivierten Zylindern aus einer ersten Anzahl von Zylindern in einer Zündreihenfolge eines Motors entspricht. Die erste Anzahl ist ein Nenner des Zielzündbruchteils. Das Motordrehzahlmodul bestimmt eine Vielzahl von Zeiträumen basierend auf einem Kurbelwellenpositionssignal, wobei jeder der Zeiträume einem zuvor festgelegten Betrag von Kurbelwellendrehung entspricht. Das Motordrehzahlmodul bestimmt die Drehzahl des Motors basierend auf der Vielzahl von Zeiträumen und dem Zielzündbruchteil. Das Stellgliedsteuermodul steuert ein Stellglied von mindestens einem von dem Motor und einem Drehmomentwandler basierend auf der Motordrehzahl.
  • Figurenliste
  • Die detaillierte Beschreibung und die zugehörigen Zeichnungen sollen die vorliegende Offenbarung verständlicher machen, wobei:
    • 1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
    • 2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
    • 3 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Steuerverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
  • In den Zeichnungen können Bezugszeichen zur Bestimmung ähnlicher und/oder identischer Elemente wiederverwendet werden.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Motorsteuersysteme bestimmen typischerweise die Motordrehzahl basierend auf einem Zeitraum, der abläuft, wenn eine zuvor festgelegte Anzahl von Zähnen auf einem Kurbelwellenpositionssensor erkannt wird. Beispielsweise kann ein zuvor festgelegter Betrag von Kurbelwellendrehung entsprechend einer zuvor festgelegten Anzahl von Zähnen durch den abgelaufenen Zeitraum geteilt werden, um die Motordrehzahl zu erhalten. Die Auflösung der Motordrehzahl kann durch Verringern der zuvor festgelegten Anzahl von Zähnen umgekehrt erhöht werden, und umgekehrt.
  • Motorsteuersysteme können auch einen Zielzündbruchteil basierend auf einer Zielanzahl von deaktivierten Zylindern bestimmen. Der Zielzündbruchteil entspricht einer Zielanzahl von Zylindern, die aus einer Anzahl von Zylindern zu aktivieren sind, die als nächste in einer zuvor festgelegten Zündreihenfolge eines Motors kommen. Somit ist der Zähler des Zielzündbruchteils die Zielanzahl von zu aktivierenden Zylindern. Der Nenner des Zielzündbruchteils kann gleich einer Mindestanzahl von Zylindern in einem sich wiederholenden Muster von zündenden und nicht zündenden Zylindern sein.
  • Durch Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder eines Motors kann sich die Änderung bei dem Zeitraum erhöhen, der abläuft, wenn die zuvor festgelegte Anzahl von Zähnen erkannt wird, wodurch sich die Änderung bei der Motordrehzahl erhöhen kann, die basierend auf dem Zeitraum bestimmt wurde. Diese Änderung bei der Motordrehzahl kann durch Verringern der Auflösung der Motordrehzahl reduziert werden, was durch Erhöhen der zuvor festgelegten Anzahl von Zähnen bewerkstelligt werden kann, die zum Bestimmen der Motordrehzahl verwendet werden. Die Zielstellgliedwerte können jedoch basierend auf der Motordrehzahl bestimmt werden, und Verringern der Auflösung der Motordrehzahl kann die Zeit erhöhen, die abläuft, bevor die Zielstellgliedwerte als Reaktion auf Änderungen bei der Motordrehzahl angepasst werden.
  • Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung minimiert die Änderung der Motordrehzahl bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer annehmbaren Reaktionszeit durch Bestimmen der Motordrehzahl basierend auf dem Nenner des Zündbruchteils. In einem Beispiel erzeugt das Verfahren ein Signal, das eine Vielzahl von Zeiträumen angibt, wobei jeder der Zeiträume einer zuvor festgelegten Anzahl von Zahnerkennungen entspricht. Das Verfahren filtert dann das Signal basierend auf dem Nenner des Zündbruchteils und bestimmen die Motordrehzahl basierend auf dem gefilterten Signal.
  • In einem weiteren Beispiel filtert das Verfahren das Signal, das die Zeiträume angibt, durch Bestimmen eines Mittelwerts einer ausgewählten Anzahl von Zeiträumen, wobei die ausgewählte Anzahl dem Nenner des Zündbruchteils entspricht. Das Verfahren kann dann die Motordrehzahl basierend auf dem Mittelwert der Zeiträume bestimmen. Beispielsweise kann das Verfahren einen zuvor festgelegten Betrag von Kurbelwellendrehung, der den Zeiträumen entspricht, durch den Mittelwert der Zeiträume teilen, um die Motordrehzahl zu erhalten. Wenn sich der Nenner des Zielzündbruchteils ändert, kann das Verfahren die ausgewählte Anzahl von einem vorherigen Wert des Nenners an einen aktuellen Wert des Nenners in Einerschritten jedes Mal dann anpassen, wenn die Motordrehzahl bestimmt wird. Dadurch können Änderungen bei der Motordrehzahl weiter reduziert werden.
  • Unter nun folgender Bezugnahme auf 1 beinhaltet das Fahrzeugsystem 100 einen Motor 102, der ein Luft-/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Die Höhe des von dem Motor 102 erzeugten Antriebsdrehmoments beruht auf einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 104. Die Fahrereingabe kann auf einer Position eines Gaspedals basieren. Die Fahrereingabe kann auch auf einem Geschwindigkeitsregelungssystem basieren, das ein adaptives Geschwindigkeitsregelungssystem sein kann, das die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um einen zuvor festgelegten Folgeabstand zu halten.
  • Luft wird durch ein Ansaugsystem 108 in den Motor 102 gezogen. Das Ansaugsystem 108 beinhaltet einen Ansaugkrümmer 110 und eine Drosselklappe 112. Die Drosselklappe 112 kann ein Drosselklappenventil mit einer drehbaren Schaufel beinhalten. Ein Motorsteuergerät (ECM) 114 steuert das Drosselklappenstellgliedmodul 116, das wiederum die Öffnung der Drosselklappe 112 zur Regelung der Menge der in den Ansaugkrümmer 110 angesaugten Luft steuert.
  • Die Luft vom Ansaugkrümmer 110 wird in die Zylinder des Motors gesaugt 102. Obwohl der Motor 102 mehrere Zylinder beinhalten kann, ist hier zu Veranschaulichungszwecken stellvertretend nur ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 dargestellt. Nur als Beispiel kann der Zylinder 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder beinhalten. Das ECM 114 kann einige der Zylinder deaktivieren, was den Kraftstoffverbrauch unter bestimmten Betriebsbedingungen des Motors verbessern kann.
  • Der Motor 102 kann im Viertaktbetrieb laufen. Die vier unten beschriebenen Takte heißen Ansaugtakt, Kompressionstakt, Verbrennungstakt und Ausstoßtakt. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) erfolgen zwei der vier Takte in Zylinder 118. Demzufolge sind zwei Umdrehungen der Kurbelwelle für den Zylinder 118 zur Ausführung aller vier Takte erforderlich.
  • Während des Ansaugtakts wird die Luft aus dem Ansaugkrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gezogen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffstellgliedmodul 124, das die Kraftstoffeinspritzungen des Einspritzventils 125 reguliert, um ein gewünschtes Luft-/Kraftstoffverhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann in den Ansaugkrümmer 110 an einer zentralen Stelle oder mehreren Stellen, wie nahe am Einlassventil 122 jedes Zylinders, eingespritzt werden. In verschiedenen Implementierungen kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in die den Zylindern zugeordneten Mischkammern eingespritzt werden. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 kann das Einspritzen von Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder stoppen.
  • Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und bildet ein Luft-/Kraftstoffgemisch im Zylinder 118. Während des Kompressionstaktes komprimiert ein Kolben (nicht dargestellt) im Zylinder 118 das Luft-/Kraftstoffgemisch. Der Motor 102 kann ein Dieselmotor sein, wobei in diesem Fall die Kompression in Zylinder 118 das Luft-/Kraftstoffgemisch zündet. Alternativ kann der Motor 102 ein Ottomotor sein, wobei in diesem Fall ein Zündfunkenstellgliedmodul 126 Spannung an eine Zündkerze 128 legt, um aufgrund eines Signals von ECM 114 einen Zündfunken in Zylinder 118 zu erzeugen, der das Luft-/Kraftstoffgemisch entzündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann so gelegt werden, dass sich der Kolben in diesem Moment in seiner als oberer Totpunkt (TDC) bezeichneten obersten Stellung befindet.
  • Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann durch ein Zündfunkenzeitsignal gesteuert werden, das festlegt, wie lange vor oder nach dem oberen Totpunkt der Zündfunke gezündet werden soll. Weil die Kolbenstellung direkt mit der Kurbelwellendrehung zusammenhängt, kann die Funktion des Zündfunkenstellgliedmoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. In verschiedenen Implementierungen kann das Zündfunkenstellgliedmodul 126 die Erzeugung von Zündfunken in deaktivierten Zylindern stoppen.
  • Die Erzeugung des Zündfunkens wird auch als ein Zündereignis bezeichnet. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann die Fähigkeit haben, den Zündzeitpunkt für jedes Zündereignis zu ändern. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 ist möglicherweise sogar fähig, den Zündzeitpunkt für das nächste Zündereignis zu variieren, wenn das Zündfunkenzeitsignal zwischen einem letzten und dem nächsten Zündereignis geändert wird. In verschiedenen Implementierungen beinhaltet der Motor 102 möglicherweise mehrere Zylinder, und das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann den Zündzeitpunkt im Verhältnis zum oberen Totpunkt für alle Zylinder in dem Motor 102 um dieselbe Größe verändern.
  • Während des Verbrennungstakts drückt die Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemischs den Kolben nach unten und treibt dadurch die Kurbelwelle an. Der Verbrennungstakt kann als die Zeit definiert werden, die zwischen dem Moment, in dem der Kolben den oberen Totpunkt erreicht und dem, an welchem der Kolben zum unteren Totpunkt zurückkehrt, vergeht. Während des Ausstoßtakts beginnt der Kolben, sich vom unteren Totpunkt (BDC) nach oben zu bewegen und stößt dabei die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 aus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden über eine Abgasanlage 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
  • Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. In unterschiedlichen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) für den Zylinder 118 steuern und/oder können die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) von mehreren Zylinderbänken (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile für den Zylinder 118 steuern und/oder können Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) für mehrere Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern.
  • Der Zeitpunkt, an dem das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann hinsichtlich des oberen Totpunktes des Kolbens durch einen Einlassnockenversteller 148 variiert werden. Der Zeitpunkt, an dem das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann hinsichtlich des oberen Totpunktes des Kolbens durch einen Auslassnockenversteller 150 variiert werden. Ein Verstellerstellgliedmodul 158 kann Ein- und Auslassnockenversteller 148 und 150 basierend auf Signalen vom ECM 114 steuern. Wenn vorhanden, kann der variable Ventilhub auch vom Verstellerstellgliedmodul 158 gesteuert werden.
  • Das ECM 114 kann den Zylinder 118 steuern, indem es das Verstellerstellgliedmodul 158 anweist, das Öffnen des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 zu deaktivieren. Das Verstellerstellgliedmodul 158 kann das Öffnen des Einlassventils 122 deaktivieren, indem es das Einlassventil 122 von der Einlassnockenwelle 140 entkoppelt. Ebenso kann das Verstellerstellgliedmodul 158 das Öffnen des Auslassventils 130 deaktivieren, indem es das Auslassventil 130 von der Auslassnockenwelle 142 entkoppelt. In verschiedenen Implementierungen kann das Verstellerstellgliedmodul 158 das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 mit anderen Vorrichtungen als Nockenwellen steuern, wie z. B. mit elektromagnetischen oder elektrohydraulischen Stellgliedern.
  • Das Motorsystem 100 kann eine Verstärkungsvorrichtung beinhalten, die dem Ansaugkrümmer 110 Druckluft bereitstellt. Beispielsweise stellt 1 einen Turbolader dar, der eine Heißgasturbine 160-1 aufweist, die durch Abgase angetrieben ist, die durch das Abgassystem 134 strömen. Der Turbolader beinhaltet auch einen Kaltluftkompressor 160-2, der durch die Turbine 160-1 angetrieben ist, und der Luft komprimiert, die in die Drosselklappe 112 geleitet wird. In verschiedenen Implementierungen kann ein von der Kurbelwelle angetriebener Ladeluftkompressor die Luft (nicht dargestellt) die Luft von der Drosselklappe 112 komprimieren und die komprimierte Luft in den Ansaugkrümmer 110 befördern.
  • Ein Wastegate 162 kann auch zulassen, dass die Abgase die Turbine 160-1 umgehen, wodurch die Verstärkung (die Menge an Ansaugluftkompression) des Turboladers reduziert wird. Das ECM 114 kann den Turbolader über ein Verstärkungsstellgliedmodul 164 steuern. Das Verstärkungsstellgliedmodul 164 kann die Verstärkung des Turboladers durch Steuern der Position des Wastegates 162 modulieren. In unterschiedlichen Implementierungen können mehrere Turbolader durch das Verstärkungsstellgliedmodul 164 gesteuert werden. Der Turbolader kann eine variable Geometrie aufweisen, die durch das Verstärkungsstellgliedmodul 164 gesteuert werden kann.
  • Ein Intercooler (nicht dargestellt) kann einen Teil der in der Druckluftladung enthaltenen Hitze ableiten, die erzeugt wird, wenn die Luft komprimiert wird. Die Druckluftladung kann auch von Komponenten des Abgassystems 134 absorbierte Hitze aufweisen. Obwohl sie aus Gründen der Veranschaulichung getrennt dargestellt sind, können die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 verbunden sein und die Ansaugluft in der Nähe heißer Abgase vorbeileiten.
  • Das Abgassystem 134 kann ein Abgasrückführventil (GAR) 170 beinhalten, das Abgas selektiv zum Ansaugkrümmer 110 zurückführt. Das GAR-Ventil 170 kann stromaufwärts der Turbine 160-1 des Turboladers positioniert sein. Das GAR-Ventil 170 kann durch ein GAR-Stellgliedmodul 172 gesteuert werden.
  • Das Motor-System 100 kann die Position der Kurbelwelle mit einem Kurbelwellenstellungssensor (CKP) 180 messen. Die Temperatur des Motorkühlmittels kann mit einem Kühlmitteltemperatursensor (ECT) 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann innerhalb des Motors 102 oder an anderen Stellen angeordnet sein, an denen das Kühlmittel umgewälzt wird, wie beispielsweise ein Radiator (nicht dargestellt).
  • Der Druck im Ansaugkrümmer 110 kann mit einem Verteiler-Absolutdrucksensor (MAP) 184 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann der aus der Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck im Ansaugkrümmer 110 bestehende Motorunterdruck gemessen werden. Der Massendurchsatz der Luft, die in den Ansaugkrümmer 110 strömt, kann mit einem Luftmassenmessersensor (MAF) 186 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse untergebracht werden, das auch die Drosselklappe 112 beinhaltet.
  • Das Drosselklappenstellgliedmodul 116 kann die Stellung der Drosselklappe 112 mittels eines oder mehrerer Drosselklappenstellungssensoren (TPS) 190 überwachen. Die Temperatur der in den Motor 102 gezogenen Umgebungsluft kann mit einem Ansauglufttemperatur-Sensor (IAT) 192 gemessen werden. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren nutzen, um Steuerentscheidungen für das Motorsystem 100 zu treffen.
  • Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul (TCM) 194 kommunizieren, um den Betrieb des Motors 102, eines Getriebes (nicht dargestellt) und/oder eines Drehmomentwandlers (nicht dargestellt) zu koordinieren, der den Motor 102 mit dem Getriebe koppelt. Das TCM 194 kann beispielsweise das Getriebe schalten, und das ECM 114 kann die Drehmomentausgabe des Motors 102 während eines Getriebegangschaltvorgangs reduzieren. Bei einem anderen Beispiel kann das ECM 114 die Drehzahl des Motors 102 basierend auf einem CKP-Signal 196 bestimmen, das von dem CKP-Sensor 180 erzeugt wird, und das TCM 194 kann den Drehmomentwandlerschlupf basierend auf der Motordrehzahl anpassen. Wie nachfolgend detaillierter abgehandelt, kann das ECM 114 die Motor,. drehzahl basierend auf dem CKP-Signal 196 und einem Nenner eines Zielzündbruchteils bestimmen. In verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114 und des TCM 194 in eines oder mehrere Module integriert werden.
  • Unter nun folgender Bezugnahme auf 2 beinhaltet eine beispielhafte Implementierung des ECM 114 ein Drehmomentanforderungsmodul 202, ein Motordrehzahlmodul 204, ein Zündbruchteilmodul 206, ein Kraftstoffsteuermodul 208, ein Zündfunkensteuermodul 210 und ein Verstellersteuermodul 212. Das Drehmomentanforderungsmodul 202 legt eine Fahrerdrehmomentanforderung basierend auf der Fahrereingabe von dem Fahrereingabemodul 104 fest. Das Drehmomentanforderungsmodul 202 kann beispielsweise eine oder mehrere Abbildungen der Fahrpedalstellung zum gewünschten Drehmoment speichern, und kann die Fahrerdrehmomentanforderung basierend auf einer Auswahl aus den Abbildungen festlegen. Das Drehmomentanforderungsmodul 202 gibt die Fahrerrehmomentanforderung aus.
  • Das Motordrehzahlmodul 204 bestimmt die Drehzahl des Motors 102 basierend auf dem CKP-Signal 196 von dem CKP-Sensor 180. Beispielsweise kann das CKP-Signal 196 angeben, wenn Zähne auf dem CKP-Sensor 180 erkannt wurden, und das Motordrehzahlmodul 204 kann einen Zeitraum messen, der abläuft, wenn eine zuvor festgelegte Anzahl von Zähnen auf dem CKP-Sensor 180 erkannt wird. Das Motordrehzahlmodul 204 kann dann die Motordrehzahl basierend auf dem gemessenen Zeitraum und einem zuvor festgelegten Betrag von Kurbelwellendrehung entsprechend der zuvor festgelegten Anzahl von Zähnen bestimmen. Beispielsweise kann der CKP-Sensor 180 58 Zähne beinhalten, und der Abstand zwischen den Vorderkanten von zwei benachbarten Zähnen kann sechs Grad Kurbelwellendrehung entsprechen. Somit kann der zuvor festgelegte Betrag von Kurbelwellendrehung 90 Grad sein, wenn die zuvor festgelegte Anzahl von Zähnen 15 beträgt. Das Motordrehzahlmodul 204 kann den zuvor festgelegten Betrag von Kurbelwellendrehung durch den entsprechenden (gemessenen) Zeitraum teilen, um die Motordrehzahl zu erhalten. Das Motordrehzahlmodul 204 kann die zuvor festgelegte Anzahl von Zähnen (z. B. auf einen) zum Erhöhen der Auflösung der Motordrehzahl und umgekehrt erhöhen. Das Motordrehzahlmodul 204 gibt die Motordrehzahl aus.
  • Das Zündbruchteilmodul 206 bestimmt einen Zielzündbruchteil des Motors 102. Der Zielzündbruchteil entspricht einer Zielanzahl (M) von Zylindern, die aus einer ersten Anzahl (N) von Zylindern aufkommender Zylinder in einer zuvor festgelegten Zündreihenfolge eines Motors 102 zu aktivieren sind. Somit entspricht der Zähler des Zielzündbruchteils der Zielanzahl (M) von zu aktivierenden Zylindern, und der Nenner des Zielzündbruchteils entspricht der ersten Anzahl (N) von aufkommenden Zylindern in der zuvor festgelegten Zündreihenfolge. Die erste Anzahl (N) kann eine Mindestanzahl von Zylindern in einem sich wiederholenden Muster von zündenden und nicht zündenden Zylindern sein.
  • In einem Beispiel gibt ein Zielzündbruchteil von 5/8 an, dass 5 der nächsten 8 Zylinder in der zuvor festgelegten Zündreihenfolge aktiviert werden sollten. Somit sollten in diesem Beispiel 3 der nächsten 8 Zylinder in der zuvor festgelegten Zündreihenfolge deaktiviert werden. Ein Zielzündbruchteil von 0 entspricht allen der deaktivierten Zylinder des Motors 102 (und 0 die aktiviert werden), und ein Zielzündbruchteil von 1 entspricht allen der aktivierten Zylinder des Motors 102 (und 0 die deaktiviert werden).
  • Das Zündbruchteilmodul 206 kann den Zielzündbruchteil basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung, der Motordrehzahl und einem aktuellen Übersetzungsverhältnis des Getriebes bestimmen. Das Zielzündbruchteilmodul 206 kann beispielsweise den Zielzündbruchteil unter Verwendung einer von einer Funktion und einer Abbildung bestimmen, die Fahrerdrehmomentanforderungen, Motordrehzahlen und Übersetzungsverhältnisse zu Zielzündbruchteilen in Beziehung setzt. Das Zündbruchteilmodul 206 kann ein aktuelles Übersetzungsverhältnis des Getriebes von dem TCM 194 empfangen. Das Zündbruchteilmodul 206 gibt den Zielzündbruchteil aus.
  • In unterschiedlichen Implementierungen kann das Zielbruchteilmodul 206 ein Zündmuster des Motors 102 bestimmen, das den Zielzündbruchteil erreicht. Das Zündmuster kann angeben, welche Zylinder in der zuvor festgelegten Zündreihenfolge des Motors 102 aktiviert werden, und welche Zylinder deaktiviert werden. Das Zündmuster kann für jeden Motorzyklus spezifiziert werden, wobei jeder Motorzyklus 720 Grad von Kurbelwellendrehung entspricht. Bei einem 8-Zylindermotor mit einer Zündreihenfolge von 1-8-7-2-6-5-4-3 kann beispielsweise ein Zündmuster von 1-8-7-2-5-3 für einen Motorzyklus spezifiziert werden, was angibt, dass die Zylinder 1, 8, 7, 2, 5 und 3 aktiviert sind, während die Zylinder 6 und 4 deaktiviert sind.
  • Alternativ kann das Zündmuster für eine Anzahl von Zylinderereignissen spezifiziert sein, das weniger oder größer als die Anzahl von in einem Motorzyklus enthaltenen Zylinderereignissen ist. Ein Zylinderereignis kann ein Zündereignis und/oder einen Kurbelwinkelanstieg betreffen, während dem ein Zündfunke in einem Zylinder erzeugt wird, wenn der Zylinder aktiv ist. Für den oben abgehandelten 8-Zylindermotor kann beispielsweise ein Zündmuster von 1-7-2-5-4-1-8-2-6-4-3-8-7-6-5-3 spezifiziert werden. Dieses Zündmuster bringt insbesondere ein Zylinderereignismuster von zwei aktivierten Zylindern, gefolgt von einem aktivierten Zylinder, hervor. Somit beträgt der Zündbruchteil unter Verwendung dieses Zündmusters 2/3, wobei 3 die Mindestanzahl von Zylindern in einem sich wiederholenden Muster von zündenden und nicht zündenden Zylindern ist.
  • Das Kraftstoffsteuermodul 208, das Zündfunkensteuermodul 210 und das Verstellersteuermodul 212 können jeweils Kraftstoffversorgung, Zündfunkenerzeugung und Ventildeaktivierung basierend auf dem Zündmuster steuern. Das Kraftstoffsteuermodul 208 kann beispielsweise die Kraftstoffversorgung für deaktivierte Zylinder anhalten, das Zündfunkensteuermodul 210 kann die Zündfunkenerzeugung in deaktivierten Zylindern anhalten und das Verstellersteuermodul 212 kann Ventile von deaktivierten Zylindern deaktivieren. Das Kraftstoffsteuermodul 208 kann die Kraftstoffversorgung durch Senden einer Zielkraftstoffversorgungsrate zu dem Kraftstoffstellgliedmodul 124 steuern. Das Zündfunkensteuermodul 210 kann die Zündfunkenerzeugung durch Senden des Zielzündzeitpunkts zu dem Zündfunkenstellgliedmodul 126 steuern. Das Verstellersteuermodul 212 kann die Ventildeaktivierung durch Senden eines Zielventilstatus (z. B. aktiviert/deaktiviert) zu dem Verstellerstellgliedmodul 158 steuern. Zusätzlich oder alternativ kann das Verstellersteuermodul 212 eine Zielnockenverstellerposition an das Verstellerstellgliedmodul 158 senden, um die Postionen oder Winkel der Einlass- und Auslassnockenversteller 148 und 150 anzupassen.
  • Das Motordrehzahlmodul 204 kann den Nenner des Zündbruchteils zur Bestimmung der Motordrehzahl basierend auf dem CKP-Signal 196 verwenden. Wie oben abgehandelt, kann das Motordrehzahlmodul 204 die Motordrehzahl basierend auf einem Zeitraum bestimmen, der abläuft, wenn eine zuvor festgelegte Anzahl von Zähnen auf dem CKP-Sensor 180 erkannt wird. Zusätzlich kann das Motordrehzahlmodul 204 ein Signal erzeugen, das eine Vielzahl von Zeiträumen angibt, wovon jeder einer zuvor festgelegten Anzahl von Zahnerkennungen entspricht. Das Motordrehzahlmodul 204 kann dann das Signal basierend auf dem Nenner des Zündbruchteils filtern und die Motordrehzahl basierend auf dem gefilterten Signal bestimmen.
  • Das Motordrehzahlmodul 204 kann das Signal, das die Zeiträume angibt, durch Bestimmen eines Mittelwerts einer zweiten Anzahl (P) der Vielzahl von Zeiträumen filtern. Das Motordrehzahlmodul 204 kann dann einen zuvor festgelegten Betrag von Kurbelwellendrehung entsprechend der zweiten Anzahl von Zeiträumen durch die Summe der Zeiträume teilen, um die Motordrehzahl zu erhalten. Das Motordrehzahlmodul 204 kann die zweite Anzahl basierend auf dem Nenner des Zündbruchteils bestimmen. Beispielsweise kann das Motordrehzahlmodul 204 die zweite Anzahl entsprechend dem Nenner des Zündbruchteils einstellen.
  • Wenn sich der Nenner des Zündbruchteils ändert, kann das Motordrehzahlmodul 204 die zweite Anzahl von einem vorherigen Wert des Nenners des Zündbruchteils an einen aktuellen Wert des Nenners des Zündbruchteils anpassen. Das Motordrehzahlmodul 204 kann die zweite Anzahl von dem vorherigen Wert des Nenners an den aktuellen Wert des Nenners des Zündbruchteils durch Einerschritte jedes Mal dann anpassen, wenn das Motordrehzahlmodul 204 die Motordrehzahl bestimmt. Wenn sich beispielsweise der Nenner des Zündbruchteils von 3 auf 6 ändert, kann das Motordrehzahlmodul 204 die zweite Zahl jeweils auf 4, 5 und 6 für die erste, zweite und dritte Motordrehzahlbestimmung ändern, nachdem der Zündbruchteil geändert wurde.
  • Das Kraftstoffsteuermodul 208, das Zündfunkensteuermodul 210 und das Verstellersteuermodul 212 können jeweils die Zielkraftstoffversorgungsrate, den Zielzündzeitpunkt und die Zielnockenverstellerposition basierend auf der Motordrehzahl bestimmen. Zusätzlich oder alternativ kann das TCM 194 einen Zieldrehmomentwandlerschlupf basierend auf der Motordrehzahl bestimmen. Das Kraftstoffsteuermodul 208, das Zündfunkensteuermodul 210, das Verstellersteuermodul 212 und das TCM 194 können als Stellgliedsteuermodule bezeichnet werden. Die Zielkraftstoffversorgungsrate, der Zielzündzeitpunkt, die Zielnockenverstellerposition und der Zieldrehmomentwandlerschlupf können als Zielstellgliedwerte bezeichnet werden. Die Stellgliedsteuermodule können die Zielstellgliedwerte unter Verwendung einer von einer Funktion und einer Abbildung bestimmen, die Motordrehzahl und mögliche andere Motorbetriebsbedingungen zu den Zielstellgliedwerten in Beziehung setzen.
  • Unter nun folgender Bezugnahme auf 3 beginnt ein Verfahren zum Bestimmen der Drehzahl des Motors 102, wenn einer oder mehrere Zylinder des Motors 102 deaktiviert sind, bei 302. Das Verfahren wird im Kontext der Module von 2 beschrieben. Jedoch können die bestimmten Module, die die Schritte des Verfahrens ausführen, anders sein als die unten genannten Module, und/oder das Verfahren kann getrennt von den Modulen von 2 implementiert werden.
  • Bei 304 bestimmt das Drehmomentanforderungsmodul 202 die Fahrerdrehmomentanfrage. Bei 306 bestimmt das Zündbruchteilmodul 206 den Zielzündbruchteil. Bei 308 bestimmt das Motordrehzahlmodul 204, ob der Nenner des Zielzündbruchteils im Verhältnis zu einem vorherigen Wert des Nenners unverändert bleibt. Mit anderen Worten ausgedrückt bestimmt das Motordrehzahlmodul 204, ob ein aktueller Wert des Nenners, der bei einer aktuellen Wiederholung bestimmt wurde, derselbe ist, wie der vorherige Wert des Nenners, der bei einer vorherigen Wiederholung bestimmt wurde.
  • Wenn der aktuelle Wert des Nenners derselbe wie der vorherige Wert des Nenners ist, wird das Verfahren bei 310 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 312 fortgesetzt. Bei 310 stellt das Motordrehzahlmodul 204 die zweite Anzahl (P) gleich dem Nenner des Zielzündbruchteils ein.
  • Bei 312 passt das Motordrehzahlmodul 204 die zweite Anzahl (P) von dem vorherigen Wert des Nenners des Zielzündbruchteils an den aktuellen Wert des Nenners in Einerschritten jedes Mal dann an, wenn die Motordrehzahl bestimmt wird. Das Motordrehzahlmodul 204 kann die Motordrehzahl beispielsweise einmal während jeder Wiederholungsschleife bestimmen, die in 3 dargestellt ist. Somit kann das Motordrehzahlmodul 204 die zweite Anzahl um eins für jede Ausführung der Wiederholungsschleife anpassen, die in 3 dargestellt ist.
  • Bei 314 bestimmt das Motordrehzahlmodul 304 einen Mittelwert der zweiten Anzahl (P) einer Vielzahl von Zeiträumen, wobei jeder der Zeiträume einem zuvor festgelegten Betrag von Kurbelwellendrehung entspricht. Bei 316 bestimmt das Verfahren die Motordrehzahl basierend auf dem Mittelwert der zweiten Anzahl (P) der Zeiträume. Bei 318 passen eines oder mehrere der Steuermodule 194, 210 und 212 Zielstellgliedwerte basierend auf der Motordrehzahl an. Die angepassten Zielstellgliedwerte können den Zielzündzeitpunkt, die Zielnockenverstellerposition und den Zieldrehmomentwandlerschlupf beinhalten.

Claims (4)

  1. Verfahren, umfassend: Bestimmen eines Zielzündbruchteils, der mit einer Zielanzahl (M) von zu aktivierenden Zylindern (118) aus einer ersten Anzahl (N) von Zylindern (118) in einer Zündreihenfolge eines Motors (102) korrespondiert, wobei die erste Anzahl (N) eine Mindestanzahl von Zylindern (118) in einem sich wiederholenden Muster von zündenden Zylindern (118) und nicht zündenden Zylindern (118) ist und ein Nenner des Zielzündbruchteils ist, und wobei die Zielanzahl (M) der Zähler des Zielzündbruchteils ist; Bestimmen einer zweiten Anzahl (P) gleich dem Nenner des Zielzündbruchteils; Bestimmen einer der zweiten Anzahl (P) entsprechenden Vielzahl von Zeiträumen basierend auf einem Kurbelwellenpositionssignal (196), wobei jeder der Zeiträume einem zuvor festgelegten Betrag von Kurbelwellendrehung entspricht; Bestimmen eines Mittelwerts der zweiten Anzahl der Zeiträume; Bestimmen der Drehzahl des Motors basierend auf dem Mittelwert der Zeiträume, indem ein zuvor festgelegter Betrag von Kurbelwellenumdrehung durch den Mittelwert der Zeiträume geteilt wird; und Steuern eines Stellglieds von mindestens einem von dem Motor (102) und einem Drehmomentwandler basierend auf der Motordrehzahl.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend, wenn sich der Nenner des Zielzündbruchteils ändert, Anpassen der zweiten Anzahl von einem vorherigen Wert des Nenners an einen aktuellen Wert des Nenners in Einerschritten jedes Mal dann, wenn die Motordrehzahl bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend das Bestimmen des Zielzündbruchteils basierend auf der Motordrehzahl und einer Fahrerdrehmomentanfrage.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend das Anpassen von mindestens einem von einem Zielzündzeitpunkt, einer Zielnockenverstellerposition und einem Drehmomentwandlerschlupf basierend auf der Motordrehzahl.
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