DE102016211667A1

DE102016211667A1 - Ansaugkrümmer und Systeme und Verfahren zur Abschätzung des Luftstroms

Info

Publication number: DE102016211667A1
Application number: DE102016211667.3A
Authority: DE
Inventors: Christopher E. Whitney; Layne K. Wiggins; Gary Robert Cygan Jr.; Rafat F. Hattar; Ning Jin; Gregory P. Matthews
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2036-06-29
Also published as: US20170016407A1; CN106351758A; DE102016211667B4; CN106351758B; US10655550B2

Abstract

Ein Motorsteuersystem beinhaltet ein Prädiktionsmodul, das während eines Auslasstakts eines ersten Zylinders eines Motors einen prognostizierten Ansaugkrümmerdruck an einem Ende eines nächsten Einlasstakts eines zweiten Zylinders bestimmt, nachdem er dem ersten Zylinder in einer Zündfolge der Zylinder gefolgt ist. Ausgehend von dem prognostizierten Ansaugkrümmerdruck bestimmt ein Luft-pro-Zylinder-(APC)-Modul eine prognostizierte Luftmasse, die voraussichtlich innerhalb des zweiten Zylinders am Ende des nächsten Einlasstakts des zweiten Zylinders eingeschlossen sein wird. Ausgehend von der prognostizierten Luftmasse steuert ein Kraftstoffversorgungsmodul die Kraftstoffversorgung des zweiten Zylinders während des nächsten Einlasstakts.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Systeme und Verfahren zum Bestimmen des Ansaugkrümmerdrucks und der Luft pro Zylinder (APC).
HINTERGRUND
Die hier bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeit der vorliegend genannten Erfinder, soweit sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die sonst nicht als Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung gelten können, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung anerkannt.
Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft/Kraftstoffgemisch in Zylindern zur Bewegung der Kolben zur Erzeugung des Antriebsmoments. Bei einigen Arten von Motoren kann der Luftstrom in den Motor über eine Drosselklappe reguliert werden. Die Drosselklappe kann den Drosselklappenbereich einstellen, wodurch der Luftstrom in den Motor erhöht oder abgesenkt wird. Wenn sich die Drosselfläche vergrößert, steigt auch die Luftzufuhr in den Motor. Ein Kraftstoffregelsystem regelt die Kraftstoffeinspritzmenge, um die Zylinder mit einem erwünschten Kraftstoff-/Luft-Mischungsverhältnis zu versorgen und/oder ein erwünschtes Antriebsdrehmoment zu erzielen. Durch das Erhöhen der Menge von Luft und Kraftstoff, die den Zylindern bereitgestellt wird, erhöht sich im Allgemeinen die Drehmomentabgabe des Motors.
ZUSAMMENFASSUNG
In einem Merkmal wird ein Motorsteuersystem eines Fahrzeugs offenbart. Ein Prädiktionsmodul bestimmt während eines Auslasstakts eines ersten Zylinders eines Motors einen prognostizierten Ansaugkrümmerdruck an einem Ende eines nächsten Einlasstakts eines zweiten Zylinders nachdem er dem ersten Zylinder in einer Zündfolge der Zylinder gefolgt ist. Ausgehend von dem prognostizierten Ansaugkrümmerdruck bestimmt ein Luft-pro-Zylinder-(APC)-Modul eine prognostizierte Luftmasse, die voraussichtlich innerhalb des zweiten Zylinders am Ende des nächsten Einlasstakts des zweiten Zylinders eingeschlossen sein wird. Ausgehend von der prognostizierten Luftmasse steuert ein Kraftstoffversorgungsmodul die Kraftstoffversorgung des zweiten Zylinders während des nächsten Einlasstakts.
Auf der Basis eines Ziel-Luft-/Kraftstoffgemischs steuert das Kraftstoffversorgungsmodul in weiteren Merkmalen die Kraftstoffversorgung des zweiten Zylinders während des nächsten Einlasstakts weiter.
In weiteren Merkmalen bestimmt das Prädiktionsmodul den prognostizierten Ansaugkrümmerdruck während des Auslasstakts des ersten Zylinders wenn ein Kolben des ersten Zylinders eine vorgegebene Position während des Auslasstakts erreicht.
In weiteren Merkmalen bestimmt das Prädiktionsmodul den prognostizierten Ansaugkrümmerdruck basierend auf den Unterschieden zwischen einer Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmerdruck und einer Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer, die während einer vorgegebenen Periode bevor der Kolben die vorgegebene Position erreicht, bestimmt wird.
In weiteren Merkmalen bestimmt das Prädiktionsmodul die Massenstromrate aus dem Ansaugkrümmer basierend auf einem Druck innerhalb des Ansaugkrümmers, der unter Verwendung eines Krümmerdrucksensors und eines Drucks, der innerhalb des zweiten Zylinders gemessen wird.
In weiteren Merkmalen bestimmt das Prädiktionsmodul die Luftmassen, die in den zweiten Zylinder eintreten basierend auf der mathematischen Einbindung der Werte der Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer, die während der vorgegebenen Periode bestimmt werden, bevor der Kolben die vorgegebene Position erreicht und das Prädiktionsmodul bestimmt auch den Druck innerhalb des zweiten Zylinders basierend auf einer Luftmasse innerhalb des zweiten Zylinders zu einem Einlassventilöffnungszeitpunkt des zweiten Zylinders und die in den zweiten Zylinder eintretenden Luftmassen.
In weiteren Merkmalen bestimmt das Prädiktionsmodul die Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmer basierend auf einem Druck stromauf der Drosselklappe, einem Öffnen der Drosselklappe, und einem Druck innerhalb des Ansaugkrümmers, der unter Verwendung eines Krümmerdrucksensors gemessen wird.
In weiteren Merkmalen ermittelt ein zweites APC-Modul während des Verdichtungstakts des zweiten Zylinders eine innerhalb des zweiten Zylinders eingeschlossene Luftmasse. Ein Zündfunkensteuermodul ermittelt den Zielzündzeitpunkt für den zweiten Zylinder basierend auf der innerhalb des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse und stellt dem Zylinder auf Grundlage des Zielzündzeitpunkts Zündfunken bereit.
In weiteren Merkmalen ermittelt ein zweites APC-Modul die innerhalb des zweiten Zylinders eingeschlossene Luftmasse während des Verdichtungstakts des zweiten Zylinders, wenn sich ein Kolben des zweiten Zylinders in einer zweiten vorgegebenen Position befindet.
In weiteren Merkmalen ermittelt ein zweites APC-Modul die im zweiten Zylinder eingeschlossene Luftmasse basierend auf einem Krümmerdruck, der unter Verwendung eines Krümmerdrucksensors gemessen wird, wenn sich der Kolben des zweiten Zylinders in einer zweiten vorgegebenen Position befindet.
In einem Merkmal wird ein Motorsteuerverfahren beschreiben. Das Motorsteuerverfahren beinhaltet: während eines Auslasstakts eines ersten Zylinders eines Motors das Bestimmen eines prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks an einem Ende eines nächsten Einlasstakts eines zweiten Zylinders nachdem er dem ersten Zylinder in einer Zündfolge der Zylinder gefolgt ist; das Bestimmen einer vorgegebenen Luftmasse, die innerhalb des zweiten Zylinders am Ende des nächsten Einlasstakts des zweiten Zylinders eingeschlossen sein wird basierend auf dem vorgegebenen Ansaugkrümmerdruck; und das Steuern der Kraftstoffversorgung des zweiten Zylinders während des nächsten Einlasstakts basierend auf der vorgegebenen Luftmasse.
Auf Basis eines Ziel-Luft-/Kraftstoffgemischs beinhaltet das Steuern der Kraftstoffversorgung des zweiten Zylinders während des nächsten Einlasstakts in weiteren Merkmalen das Steuern der Kraftstoffversorgung des zweiten Zylinders während des nächsten Einlasstakts.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Bestimmen des prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks das Bestimmen des prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks während des Auslasstakts des ersten Zylinders, sobald ein Kolben des ersten Zylinders eine vorgegebene Position während des Auslasstakts erreicht.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Bestimmen des prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks das Bestimmen des prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks basierend auf den Unterschieden zwischen einer Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmerdruck und einer Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer, die während einer vorgegebenen Periode bevor der Kolben die vorgegebene Position erreicht, bestimmt wird.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Motorsteuerverfahren ferner das Bestimmen der Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer basierend auf einem Druck innerhalb des Ansaugkrümmers, der unter Verwendung eines Krümmerdrucksensors und eines Drucks innerhalb des zweiten Zylinders gemessen wird.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Motorsteuerverfahren ferner: das Bestimmen der Luftmassen, die in den zweiten Zylinder einströmen, basierend auf der mathematischen Integration der Werte der Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer, die während der vorgegebenen Periode, bevor der Kolben die vorgegebene Position erreicht, bestimmt werden; und das Bestimmen des Drucks innerhalb des zweiten Zylinders basierend auf einer Luftmasse innerhalb des zweiten Zylinders zu einem Einlassventilöffnungszeitpunkt des zweiten Zylinders und den in den zweiten Zylinder einströmenden Luftmassen.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Motorsteuerverfahren ferner das Bestimmen der Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmer basierend auf einem Druck stromauf der Drosselklappe, einem Öffnen der Drosselklappe, und einem Druck innerhalb des Ansaugkrümmers, der unter Verwendung eines Krümmerdrucksensors gemessen wird.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Motorsteuerverfahren ferner: während des Verdichtungstakts des zweiten Zylinders das Bestimmen einer innerhalb des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse; das Bestimmen eines Zielzündzeitpunkts für den zweiten Zylinder, basierend auf der innerhalb des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse; und das Bereitstellen von Zündfunken an den Zylinder, basierend auf dem Zielzündzeitpunkt.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Bestimmen der innerhalb des zweiten Zylinders während des Kompressionstakts des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse, das Bestimmen der im zweiten Zylinder während des Verdichtungstakts des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse, wenn sich ein Kolben des zweiten Zylinders in einer zweiten vorgegebenen Position befindet.
Basierend auf dem unter Verwendung eines Krümmerdrucksensors gemessenen Krümmerdrucks beinhaltet das Bestimmen der innerhalb des zweiten Zylinders während des Kompressionstakts des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse in weiteren Merkmalen, das Bestimmen der im zweiten Zylinder während des Verdichtungstakts des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse, wenn sich der Kolben des zweiten Zylinders in der zweiten vorgegebenen Position befindet.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung gehen aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen hervor. Die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele sollen lediglich Illustrationszwecken dienen und sollen den Umfang der Offenbarung nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, worin:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm einschließlich eines Krümmerdruckmoduls und eines Luft-pro-Zylinder-(APC)-Moduls ist;
4 ein Schaubild ist, das unterschiedliche Parameter während eines exemplarischen Verbrennungsprozesses darstellt; und
5 ein Flussdiagramm beinhaltet, das ein exemplarisches Verfahren zum Bestimmen eines prognostizierten Trümmerdrucks, einer prognostizierten APC-Masse und einer innerhalb eines Zylinders eingeschlossenen Luftmasse abbildet.
In den Zeichnungen werden dieselben Referenznummern für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft/Kraftstoffgemisch innerhalb von Zylindern, um ein Drehmoment zu erzeugen. Ein Motorsteuergerät (ECM) steuert unterschiedliche Motoraktuatoren ausgehend von einem angeforderten Drehmoment. Die Motorstellglieder können z. B. eine Drosselklappe, Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, Zündkerzen, Einlass- und Auslassnockenwellen-Verstelleinrichtungen und sonstige Motorstellglieder beinhalten.
Während eines Verdichtungstakts eines Zylinders ermittelt das ECM eine während des Verdichtungstakts des Zylinders innerhalb des Zylinders eingeschlossene Luftmasse. Basierend auf der innerhalb des Zylinders eingeschlossenen Luftmasse stellt das ECM einen Zündzeitpunkt für den nächsten Verbrennungstakt des Zylinders ein.
Wie nachfolgend abgehandelt, bestimmt das ECM einen prognostizierten Ansaugkrümmerdruck an einem Ende des nächsten Verdichtungstakts des zweiten Zylinders, wenn ein Kolben eines Zylinders eine vorgegebene Position während eines Auslasstakts des ersten Zylinders erreicht. Der zweite Zylinder folgt dem ersten Zylinder in einer Zündfolge der Zylinder. Ausgehend von dem prognostizierten Ansaugkrümmerdruck bestimmt das ECM eine prognostizierte Luftmasse, die voraussichtlich während des nächsten Einlasstakts innerhalb des zweiten Zylinders eingeschlossen sein wird. Basierend auf dem Erreichen des Ziel-Kraftstoff-/Luft-Mischungsverhältnisses mit der prognostizierten und während des nächsten Einlasstakts innerhalb des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse stellt ECM die Kraftstoffversorgung für den nächsten Einlasstakt ein.
Das ECM bestimmt den prognostizierten Ansaugkrümmerdruck, basierend auf Unterschieden zwischen den Raten der in den Ansaugkrümmer ein- und ausströmenden Massenluftströme während einer vorgegebenen Periode bevor der Kolben die vorgegebene Position erreicht. Das ECM bestimmt die Raten der aus dem Ansaugkrümmer ausströmenden (und in einen Zylinder, der sich gleichzeitig im Einlasstakt befindet einströmenden) Massenluftströme, teilweise basierend auf einem Druck innerhalb des Zylinders. Das ECM bindet die Rate des aus dem Ansaugkrümmer herausströmenden Massenluftstroms ein, um die in den Zylinder einströmenden Luftmassen zu ermitteln. Das ECM ermittelt die gesamte sich innerhalb des Zylinders zu einem gegebenen Zeitpunkt befindlichen Luftmasse, basierend auf den in den Zylinder einströmenden Luftmassen und der sich innerhalb des Zylinders beim Öffnen des Einlassventils befindlichen Luftmasse. Das ECM ergänzt den sich innerhalb des Zylinders befindlichen Druck basierend auf der gesamten sich innerhalb des Zylinders befindlichen Luftmasse.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 100 präsentiert. Das Motorsystem 100 eines Fahrzeugs beinhaltet einen Motor 102, der ein Luft-/Kraftstoffgemisch verbrennt, um ein Drehmoment basierend auf Fahrereingaben von einem Fahrereingabemodul 104 zu erzeugen. Luft wird durch ein Ansaugsystem 108 in den Motor 102 gezogen. Das Ansaugsystem 108 kann einen Ansaugkrümmer 110 und eine Drosselklappe 112 beinhalten. Nur als Beispiel kann die Drosselklappe 112 ein Schmetterlingsventil mit einer drehbaren Ventilklappe beinhalten. Ein Motorsteuergerät (ECM) 114 steuert ein Drosselklappenstellgliedmodul 116 und das Drosselklappenstellgliedmodul 116 reguliert das Öffnen der Drosselklappe 112, um den Luftstrom in den Ansaugkrümmer 110 zu steuern.
Die Luft vom Ansaugkrümmer 110 wird in die Zylinder des Motors gesaugt 102. Obwohl der Motor 102 mehrere Zylinder beinhaltet, ist zu Veranschaulichungszwecken 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 ein Zylinderstellgliedmodul 120 anweisen, einige der Zylinder unter manchen Umständen selektiv zu deaktivieren, wie nachfolgend abgehandelt, was die Kraftstoffeffizienz verbessern kann.
Der Motor 102 kann unter Verwendung eines Viertaktzyklus oder eines anderen geeigneten Motorzyklus arbeiten. Die vier Takte eines Viertaktzyklus, der nachfolgend beschrieben wird, werden als der Einlasstakt, der Verdichtungstakt, der Verbrennungstakt und der Auslasstakt bezeichnet. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) erfolgen zwei der vier Takte innerhalb des Zylinders 118. Demzufolge sind zwei Umdrehungen der Kurbelwelle für den Zylinder 118 zur Ausführung aller vier Takte erforderlich. Bei Viertaktmotoren kann ein Motorzyklus zwei Kurbelwellenumdrehungen entsprechen.
Wenn der Zylinder 118 aktiviert ist, dann wird Luft von dem Ansaugkrümmer 110 während des Einlasstakts durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gezogen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffstellgliedmodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung reguliert, um ein erwünschtes Luft-/Kraftstoffverhältnis zu erzielen. Kraftstoff kann in den Ansaugkrümmer 110 an einer zentralen Stelle oder mehreren Stellen, wie z. B. nahe am Einlassventil 122 jedes Zylinders, eingespritzt werden. Bei unterschiedlichen Implementierungen (nicht dargestellt) kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in mit den Zylindern verbundenen Mischkammern/-anschlüssen eingespritzt werden. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 kann das Einspritzen von Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder stoppen.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und bildet innerhalb des Zylinders 118 ein Luft-/Kraftstoffgemisch. Während des Kompressionstaktes komprimiert ein Kolben (nicht dargestellt) im Zylinder 118 das Luft-/Kraftstoffgemisch. Der Motor 102 kann ein Ottomotor sein, wobei in diesem Fall das Zündfunkenstellgliedmodul 126 eine Zündkerze 128 im Zylinder 118 basierend auf einem Signal von dem ECM 114 mit Strom beaufschlagt, wodurch das Luft-Kraftstoffgemisch gezündet wird. Einige Arten von Motoren, wie z. B. homogene Dieselverbrennungsmotoren (HCCI), können sowohl Kompressions- als auch Fremdzündung ausführen. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann im Verhältnis zu der Zeit spezifiziert werden, wenn sich der Kolben in seiner obersten Position befindet, was als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird.
Das Zündaktuatormodul 126 kann durch ein Zeitsignal gesteuert werden, das festlegt, wie lange vor oder nach dem TDC der Funke ausgelöst werden soll. Da die Kolbenposition direkt mit der Kurbelwellenumdrehung in Zusammenhang steht, kann der Betrieb des Zündfunkenstellgliedmoduls 126 mit der Position der Kurbelwelle synchronisiert werden. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann die Bereitstellung von Zündfunken für deaktivierte Zylinder deaktivieren oder Zündfunken für deaktivierte Zylinder bereitstellen.
Während des Verbrennungstakts treibt 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 Erreichen des TDC des Kolbens und der Rückkehr des Kolbens zu einer untersten Position, die als unterer Totpunkt (BDC) bezeichnet wird.
Während des Auslasstakts beginnt der Kolben, sich von dem BDC aus aufwärts zu bewegen und stößt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 aus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden aus dem Fahrzeug über ein Abgassystem 134 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) des Zylinders 118 steuern und/oder können die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile des Zylinders 118 steuern und/oder können Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Obwohl die nockenwellenbasierte Ventilbetätigung dargestellt und abgehandelt wurde, können nockenlose Ventilstellglieder implementiert werden. Obwohl separate Einlass- und Auslassnockenwellen dargestellt sind, kann eine Nockenwelle verwendet werden, die Nocken für die Einlass- und Auslassventile aufweist.
Das Zylinderstellgliedmodul 120 kann den Zylinder 118 durch Deaktivieren des Öffnens des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 deaktivieren. Die Zeit, wenn das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann im Verhältnis zum TDC des Kolbens durch einen Einlassnockenversteller 148 variiert werden. Die Zeit, wenn das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann im Verhältnis zum TDC des Kolbens durch einen Auslassnockenversteller 150 variiert werden. Ein Verstellerstellgliedmodul 158 kann den Einlassnockenversteller 148 und den Auslassnockenversteller 150 basierend auf Signalen von dem ECM 114 steuern. Wenn implementiert, kann ein variabler Ventiltrieb (nicht dargestellt) auch durch das Verstellerstellgliedmodul 158 gesteuert werden. Bei unterschiedlichen anderen Implementierungen können das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 durch Stellglieder außer einer Nockenwelle, wie z. B. durch elektromechanische Stellglieder, elektrohydraulische Stellglieder, elektromagnetische Stellglieder usw., gesteuert werden.
Das Motorsystem 100 kann eine Verstärkungsvorrichtung beinhalten, die dem Ansaugkrümmer 110 Druckluft bereitstellt. 1 stellt beispielsweise einen Turbolader dar, der eine Turbine 160-1 aufweist, die durch Abgase angetrieben ist, die durch das Abgassystem 134 strömen. Der Turbolader beinhaltet auch einen Kompressor 160-2, der durch die Turbine 160-1 angetrieben wird, und der Luft komprimiert, die in die Drosselklappe 112 geleitet wird. In verschiedenen Implementierungen kann ein von der Kurbelwelle angetriebener Ladeluftkompressor (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 Einlassluftkompression) 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. Obwohl zum Zwecke der Veranschaulichung getrennt dargestellt, können die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 mechanisch miteinander verbunden sein, wobei Ansaugluft sehr nahe bei heißen Abgasen positioniert wird. Die Druckluftladung kann Hitze von Komponenten des Abgassystems 134 absorbieren.
Das Motorsystem 100 kann ein Abgasrückführventil (AGR) 170 beinhalten, das Abgas selektiv zum Einlassverteiler 110 zurückführt. Das AGR-Ventil 170 kann stromaufwärts der Turbine 160-1 des Turboladers positioniert sein. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Stellgliedmodul 172 gesteuert werden.
Die Kurbelwellenstellung kann unter Verwendung eines Kurbelwellenstellungssensors 180 gemessen werden. Eine Motordrehzahl kann basierend auf der Kurbelwellenstellung bestimmt werden, die unter Verwendung des Kurbelwellenstellungssensors 180 gemessen wird. Eine Temperatur von Motorkühlmittel kann unter Verwendung eines Motorkühlmitteltemperatursensors (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 mittels eines Krümmerabsolutdruck-(MAP)-Sensors 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 durch den Ansaugkrümmer 110 strömt, kann mittels eines Luftstrommassen-(MAF)-Sensors 186 gemessen werden. In unterschiedlichen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse untergebracht werden, das auch die Drosselklappe 112 beinhaltet.
Die Position der Drosselklappe 112 kann unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselklappenpositionssensoren (TPS) 190 gemessen werden. Eine Temperatur von Luft, die in den Motor 102 gezogen wird, kann unter Verwendung eines Ansauglufttemperatursensors (IAT) 192 gemessen werden. Das Motorsystem 100 kann auch einen oder mehrere andere Sensoren 193 beinhalten. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren nutzen, um Steuerentscheidungen für das Motorsystem 100 zu treffen.
Das ECM 114 kann z. B. mit einem Getriebesteuerungsmodul 194 kommunizieren, um das Schalten von Gängen in einem Getriebe zu koordinieren. Beispielsweise kann das ECM 114 bei einem Gangwechsel das Motordrehmoment reduzieren. Das ECM 114 kann z. B. mit einem Hybridsteuermodul 196 kommunizieren, um den Betrieb des Motors 102 und eines Elektromotors 198 zu koordinieren. Der Elektromotor 198 kann euch als Generator arbeiten und zur Erzeugung von Elektroenergie für die Nutzung im elektrischen System des Fahrzeugs bzw. zur Speicherung in einer Batterie dienen. Obwohl nur der Elektromotor 198 dargestellt und abgehandelt wird, können mehrere Elektromotoren implementiert werden. In verschiedenen Anwendungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des Getriebesteuermoduls 194 und das Hybridsteuermodul 196 in ein oder mehreren Modulen integriert werden.
Jedes System, das einen Motorparameter beeinflusst, kann als Motoraktuator bezeichnet werden. Jedes Motorstellglied weist einen zugehörigen Stellgliedwert auf. Das Drosselklappenstellgliedmodul 116 kann beispielsweise als ein Motorstellglied bezeichnet werden, und der Drosselklappenöffnungsbereich kann als der Stellgliedwert bezeichnet werden. Im Beispiel der 1 erreicht das Drosselklappenstellgliedmodul 116 den Drosselklappenöffnungsbereich durch Einstellen eines Winkels des Flügels der Drosselklappe 112.
Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann auch als ein Motorstellglied bezeichnet werden, obwohl der entsprechende Stellgliedwert den Frühzündungsgrad in Relation zum TDC des Zylinders sein kann. Andere Motorstellglieder können das Zylinderstellgliedmodul 120, das Kraftstoffstellgliedmodul 124, das Verstellerstellgliedmodul 158, das Verstärkerstellgliedmodul 164 und das AGR-Stellgliedmodul 172 beinhalten. Für diese Stellglieder können die Stellgliedwerte jeweils einer Zylinderaktivierungs-/-deaktivierungsfolge, Kraftstoffversorgungsrate, Einlass- und Auslassnockenverstellerwinkeln, Verstärkungsdruck und AGR-Ventilöffnungsbereich entsprechen. Das ECM 114 kann die Stellgliedwerte steuern, um den Motor 102 zum Erzeugen eines erforderlichen Motorausgangsdrehmoments zu veranlassen.
Unter Bezugnahme auf 2 wird ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems dargestellt. Ein Drehmomentanforderungsmodul 204 bestimmt eine Drehmomentanforderung 208 für den Motor 102 basierend auf einer oder mehreren Fahrereingaben 212. Die Fahrereingaben 212 können z. B. eine Gaspedalstellung, eine Bremspedalstellung, eine Geschwindigkeitsregelungseingabe und/oder und einen oder mehrere andere passende Fahrereingaben beinhalten. Das Drehmomentanforderungsmodul 204 kann die Drehmomentanforderung 208 zusätzlich oder alternativ basierend auf einer oder mehreren Drehmomentanforderungen bestimmen, wie z. B. Drehmomentanforderungen, die durch das ECM 114 erzeugt werden, und/oder Drehmomentanforderungen, die von anderen Modulen des Fahrzeugs empfangen wurden, wie z. B. dem Getriebesteuergerät 194, dem Hybridsteuermodul 196, einem Karosseriesteuermodul usw.
Eines oder mehrere Motorstellglieder werden basierend auf der Drehmomentanforderung 208 und/oder einem oder mehreren weiteren Parametern gesteuert. Ein Drosselklappensteuermodul 216 kann beispielsweise eine Zieldrosselklappenöffnung 220 basierend auf der Drehmomentanforderung 208 bestimmen. Ein Drosselklappenstellgliedmodul 116 kann beispielsweise eine Öffnung der Drosselklappe 112 basierend auf der Zieldrosselklappenöffnung 220 bestimmen.
Im Allgemeinen bestimmt ein Zündfunkensteuermodul 224 einen Zielzündzeitpunkt 228 basierend auf der Drehmomentanforderung 208. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 erzeugt einen Zündfunken basierend auf dem Zielzündzeitpunkt 228. Ein Kraftstoffsteuermodul 232 bestimmt einen oder mehrere Zielkraftstoffversorgungsparameter 236. Die Zielkraftstoffversorgungsparameter 236 können beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzmenge, eine Anzahl an Kraftstoffeinspritzungen zum Einspritzen der Menge und den Zeitpunkt für jede der Einspritzungen beinhalten. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 spritzt Kraftstoff basierend auf den Zielkraftstoffversorgungsparametern 236 ein. Das Einstellen des Zielzündzeitpunkts 228 und des Zielkraftstoffversorgungsparameters 236 wird nachfolgend detaillierter abgehandelt. Ein Verstellersteuermodul 237 bestimmt die Zieleinlass- und Zielauslassnockenverstellerwinkel 238 und 239 basierend auf der Drehmomentanforderung 208. Ein Verstellerstellgliedmodul 158 kann die Einlass- und Auslassnockenversteller 148 und 150 jeweils basierend auf den Zieleinlass- und Zielauslassnockenverstellerwinkeln 238 und 239 bestimmen. Ein Verstärkungssteuermodul 240 kann eine Zielverstärkung 242 basierend auf der Drehmomentanforderung 208 bestimmen. Ein Verstärkungsstellgliedmodul 164 kann eine Verstärkungsausgabe durch das/die Verstärkungsvorrichtung(en) basierend auf der Zielverstärkung 242 steuern.
Ein Zylindersteuermodul 244 generiert einen Zylinderaktivierungs-/-deaktivierungsbefehl 248 basierend auf der Drehmomentanforderung 208. Das Zylinderstellgliedmodul 120 deaktiviert die Einlass-und Auslassventile des Zylinders, die basierend auf dem Zylinderaktivierung-/-deaktivierungsbefehl 248 deaktiviert werden müssen. Das Zylinderstellgliedmodul 120 ermöglicht das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile des Zylinders, die basierend auf dem Aktivierung-/Deaktivierungsbefehl 248 aktiviert werden müssen. Das Kraftstoffsteuermodul 232 stoppt die Kraftstoffversorgung der Zylinder, die deaktiviert werden muss.
Die Zylinderdeaktivierung unterscheidet sich von der Kraftstoffabschaltung (z. B. Schubabschaltung) dahingehend, dass die Einlass- und Auslassventile von Zylindern, zu denen die Kraftstoffversorgung während der Kraftstoffabschaltung angehalten wird, immer noch während der Kraftstoffabschaltung geöffnet werden kann, während die Einlass- und Auslassventile von Zylindern geschlossen gehalten werden, wenn diese Zylinder deaktiviert werden. Das Kraftstoffsteuermodul 232 stoppt im Rahmen der Kraftstoffabschaltung die Kraftstoffversorgung eines oder mehrerer Zylinder.
Ein Krümmerdruckmodul 250 erhält ein von einem MAP-Sensor 184 erzeugtes MAP-Signal 254. Das Krümmerdruckmodul 250 tastet das MAP Signal 254 in jedem vorbestimmten Zeitraum, wie z. B. alle 180 Kurbelwellenwinkelgrade (CAD) ab. Das Krümmerdruckmodul 250 erzeugt die vorliegenden MAPs 258 basierend auf die entsprechenden Abtastproben des MAP-Signals 254. Als Beispiel kann das Krümmerdruckmodul 250 die Abtastproben des MAP Signals 254 in die jeweils vorliegenden MAPs 258 umrechnen.
Ein Luft-pro-Zylinder-Modul 262 bestimmt eine eingeschlossene APC 266 während jedes Verdichtungstakts des Motors 102. Die eingeschlossene und während des Verdichtungstakts des Zylinders bestimmte APC 266, entspricht der innerhalb des Zylinders während des letzten Einlasstakts des Zylinders eingeschlossen Luftmasse. Das APC Modul 262 kann die eingeschlossene APC 266 für einen Zylinder bestimmen, z. B. wenn der Kolben des Zylinders sich in einer vorgegebenen Position befindet, wie z. B. ungefähr 72 CAD vor dem Kolben des Zylinders, das die TDC Position zwischen seinen Verdichtungs- und Verbrennungstakten erreicht.
Das Zündfunkensteuermodul 224 stellt den Zielzündzeitpunkt 228 für einen Zylinder basierend auf die eingeschlossene APC 266 dieses Zylinders ein. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 stellt dem Zylinder am Zielzündzeitpunkt 228 einen Zündfunken bereit.
Das Krümmerdruckmodul 250 bestimmt auch einen prognostizierten MAP 270 während jedes Auslasstakts des Motors 102. Der prognostizierte MAP 270, der während des Auslasstakts des Zylinders ermittelt wird, entspricht einem prognostizierten MAP Wert am Ende eines Einlasstakts des Zylinders, das sich in einer vorgegebenen Zündfolge der Zylinder neben dem einen Zylinder befindet. Das Krümmerdruckmodul 250 kann den prognostizierten MAP 270 für einen Zylinder ermitteln, z. B. wenn der Kolben des Zylinders sich in einer zweiten vorgegebenen Position befindet, wie z. B. ungefähr 12 CAD bevor der Kolben dieses Zylinders die TDC-Position zwischen seinem Auslasstakt und seinem neuen Einlasstakt erreicht. Das APC-Modul 262 ermittelt eine prognostizierte APC 274 basierend auf dem prognostizierten MAP 270 und aktualisiert die prognostizierte APC 274 jedes Mal, wenn das prognostizierte MAP 270 aktualisiert wird. Die prognostizierte APC 274, die auf der Basis des prognostizierten MAP 270 des Auslasstaktes des einen Zylinders bestimmt wird, entspricht einer prognostizierten Luftmasse, die innerhalb des nächsten Zylinders während des nächsten Einlasstakts des nächsten Zylinders (das sich in einer vorgegebenen Zündfolge der Zylinder neben dem einen Zylinder befindet) eingeschlossen sein wird.
Das Kraftstoffsteuermodul 232 stellt die Zielkraftstoffversorgungsparameter 236 für den nächsten Zylinder basierend auf der prognostizierten APC 274 für diesen Zylinder ein. Genauer gesagt ermittelt das Kraftstoffsteuermodul 232 eine Zielmenge an Kraftstoff zur Einspritzung in den Zylinder basierend auf ein Ziel-Kraftstoff-/Luft-Mischungsverhältnis basierend auf der prognostizierten APC 274 für diesen Zylinder. Basierend auf die Zielkraftstoffversorgungsparameter 236 dieses Zylinders, spritzt das Kraftstoffsteuermodul 232 Kraftstoff in den Zylinder ein.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm einschließlich exemplarischen Implementierungen des Krümmerdruckmoduls 250 und der APC Module 262. Das Klimadruckmodul 250 beinhaltet ein Abtastmodul 304 und ein Prädiktionsmodul 308. Das Abtastmodul 304 tastet das vom MAP-Sensor 184 erzeugte MAP-Signal 254 bei jeder ersten vorgegebenen Periode ab, wie z. B. nach jedem 180 CAD oder einer sonstigen geeigneten vorgegebenen Periode. Das Abtastmodul 304 gibt die vorliegenden MAPs 258 basierend auf die Abtastproben des MAP Signals 254 aus. Das Abtastmodul 304 kann die Abtastproben des MAP Signals 254 beispielsweise in dementsprechende vorliegende MAPs 258 umwandeln. Das Abtastmodul 304 erzeugt die vorliegenden MAPs 258 zwischen aufeinanderfolgenden Abtastproben des MAP Signals 254.
Das Prädiktionsmodul 308 ermittelt den prognostizierten MAP 270 während jedes Auslasstakts. Das Prädiktionsmodul 308 kann den prognostizierten MAP 270 während eines Auslasstakts des Zylinders ermitteln, wenn der Kolben des Zylinders sich in einer ersten vorgegebenen Position befindet. Die erste vorgegebene Position kann sich beispielsweise ungefähr 12 Grad bevor der Kolben dieses Zylinders die TDC Position zwischen Auslass- und Einlasstakten oder einer sonstigen geeigneten Position erreicht, befinden. Wenn der prognostizierte MAP 270 bestimmt wird, ist der Zeitabschnitt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Instanzen ein zweiter vorgegebener Zeitabschnitt, zum Beispiel 90 oder bei einigen Arten von Motoren 180 CAD. Wie vorstehend ausgeführt, entspricht der prognostizierte MAP 270, der während des Auslasstakts eines Zylinders bestimmt wird, einem prognostizierten Wert des MAP am Ende des Einlasstakts des nächsten mit Kraftstoff zu versorgenden Zylinders, das sich in einer vorgegebenen Zündfolge der Zylinder neben dem einen Zylinder befindet.
4 beinhaltet ein exemplarisches Schaubild unterschiedlicher Aspekte eines Verbrennungszyklus eines Zylinders im Laufe der Zeit. Zeit 402 entspricht dem Ende eines Verbrennungstakts eines Zylinders und dem Beginn eines Auslasstakts des Zylinders. Zeit 404 entspricht dem Ende eines Auslasstakts des Zylinders und dem Beginn eines Einlasstakts des Zylinders. Zeit 408 entspricht dem Ende eines Einlasstakts des Zylinders und einem Beginn eines Verdichtungstakts des Zylinders. Zeit 412 entspricht dem Ende des Verdichtungstakts des Zylinders und dem Beginn eines zweiten Verbrennungstakts des Zylinders. Kurve 416 zeichnet den Öffnungsgrad eines Auslassventils des Zylinders nach. Kurve 420 zeichnet den Öffnungsgrad eines Einlassventils des Zylinders nach.
Die exemplarische Zeit 424 entspricht ungefähr dem Zeitpunkt, an dem der prognostizierte MAP 270 und die prognostizierte APC 274 für den Auslasstakt des Zylinders zur Steuerung der Kraftstoffversorgung des nächsten Zylinders während des Einlasstakt dieses Zylinders bestimmt werden können. Die exemplarische Zeit 428 entspricht ungefähr dem Zeitpunkt, an dem die eingeschlossene APC 266 während des Einlasstakts des Zylinders bestimmt werden kann, um die dem Zylinder bereitgestellten Zündfunken während des nächsten Verbrennungstakts des Zylinders zu steuern.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 bestimmt das Prädiktionsmodul 308 bei jeder ersten vorgegebenen Periode (z. B. 180 CAD) eine Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmer 110 und eine Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer 110. Die Ermittlung der Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmer 110 und der Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer 110 ist nachfolgend auf ausführliche Art und Weise beschrieben.
Das Prädiktionsmodul 308 ermittelt den prognostizierten MAP 270 basierend auf die Massenluftstromraten in und aus dem Ansaugkrümmer 110, die ermittelt werden seit der prognostizierte MAP 270 das letzte Mal ermittelt wurde, eine Ansauglufttemperatur (IAT) 312 und ein Volumen des Ansaugkrümmers 110. Genauer gesagt, ermittelt das Prädiktionsmodul 308 die mathematischen Integrale der Unterschiede zwischen der Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmer 110 und der Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer 110, die ermittelt werden seit der prognostizierte MAP 270 das letzte Mal ermittelt wurde. Das Prädiktionsmodul 308 summiert die Werte (Masten), die sich aus der Einbindung ergeben, um eine angehäufte Luftmasse zu ermitteln. Die angehäufte Luftmasse entspricht einer Gesamtänderung der Luftmasse in oder aus dem Ansaugkrümmer 110.
Das Prädiktionsmodul 308 ermittelt die prognostizierte MAP 270, wenn der Kolben eines Zylinders die erste vorgegebene Position erreicht basierend auf der an der ersten vorgegebenen Position angehäuften Masse. Nur als Beispiel kann das Prädiktionsmodul 308 den prognostizierten MAP 270 bestimmen basierend auf: PMAP = RT / V·macc,
In denjenigen Fällen, in denen PMAP der prognostizierte und während eines Auslasstakts ermittelte MAP 270 ist, R die ideale Gaskonstante ist, T die IAT 312 ist, V ein vorgegebenes Volumen eines Ansaugkrümmers 110 ist, und macc die angehäufte Masse an der ersten vorgegebenen Position ist. Die IAT 312 kann beispielsweise unter Verwendung des Ansaugtemperatursensors 192 gemessen werden. Während eine exemplarische Funktion bereitgestellt wird, kann eine Zuordnung in unterschiedlichen Implementierungen verwendet werden.
Das Prädiktionsmodul 308 ermittelt die Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmer 110 zu einem gegebenen Zeitpunkt basierend auf einer Öffnung 316 der Drosselklappe 112 zu diesem bestimmten Zeitpunkt, einem Drosseleinlassluftdruck (TIAP) 320 zu diesem bestimmten Zeitpunkt und dem vorliegenden MAP 258 zu diesem bestimmten Zeitpunkt. Das Prädiktionsmodul 308 kann die Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmer 110 zu einem gegebenen Zeitpunkt bestimmen, z. B. unter Verwendung einer Funktion oder eines Mapping, das die Öffnungen der Drosselklappe 112, die TIAPs und die MAPs mit den Massenluftstromraten in den Ansaugkrümmer 110 in Verbindung setzt. Die TIAP 320 kann beispielsweise unter Verwendung eines Sensors gemessen werden. Die TIAP 320 entspricht einem Druck am Einlauf der Drosselklappe 112. Die Öffnung 316 der Drosselklappe 112 kann z. B. unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselklappenpositionssensoren 190 gemessen werden. Wie hier verwendet, kann die Zeit zum Kurbelwellenwinkel in Bezug gesetzt werden.
Das Prädiktionsmodul 308 ermittelt die Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer 110 zu einem gegebenen Zeitpunkt basierend auf den vorliegenden MAP 258 zu diesem Zeitpunkt, einem letzten Druck innerhalb des sich im Einlasstakt befindlichen Zylinders und dem Öffnen der Einlassventile des Zylinders zu diesem Zeitpunkt. Das Öffnen der Einlassventile des Zylinders kann beispielsweise durch die Einlassnockenwellenverstelleinrichtungsposition (oder die Einlassnockenwellenposition) 324 repräsentiert werden. Das Prädiktionsmodul 308 kann beispielsweise die Massenluftstromraten aus dem Ansaugkrümmer 110 basierend auf einer Funktion oder einem Mapping bestimmen, das die gegenwärtigen MAPs, die letzten Zylinderinnendrücke und die Einlassnockenwellenverstelleinrichtungspositionen zu den Massenluftstromraten aus dem Ansaugkrümmer 110 in Beziehung setzen. Der letzte Druck innerhalb des Zylinders, der sich derzeit im letzten Einlasstakt befindet, kann sich auf den Druck innerhalb des Zylinders beziehen, der das letzte Mal innerhalb des Zylinders ermittelt wurde. Das Prädiktionsmodul 308 kann die Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer 110 weiterhin basierend auf einem vorgegebenen Koeffizientenwert für die Luftströmung durch die Einlassventile des Zylinders bestimmen.
Das Prädiktionsmodul 308 kann den Druck innerhalb des Zylinders zu einem gegebenen Zeitpunkt bestimmen basierend auf einer Luftmasse innerhalb des Zylinders an der Einlassventilöffnung und einem Massenlufteingang in den Zylinder zwischen der Öffnung des Einlassventils und dem gegebenen Zeitpunkt. Die Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer 110 zu einem gegebenen Zeitpunkt entspricht einer Massenluftstromrate in den Zylinder zu diesem Zeitpunkt, zu dem dieser seinen Einlasstakt ausführt. Als solcher kann der Massenlufteingang in den Zylinder durch das Einbinden der Werte des Massenluftstroms aus dem Ansaugkrümmer 110 dementsprechend bestimmt werden.
Das Prädiktionsmodul 308 kann eine Luftmasse innerhalb des Zylinders zu einem gegebenen Zeitpunkt einstellen, die basiert auf oder gleich ist mit einer Summe der Luftmasse innerhalb des Zylinders an der Einlassventilöffnung und des Luftmasseneingangs in den Zylinder zwischen der Einlassventilöffnung und dieser Zeit. Das Prädiktionsmodul 308 kann die Luftmasse innerhalb des Zylinders an der Einlassventilöffnung ermitteln, z. B. basierend auf der Einlassnockenverstellungsposition 324 und einer Auslassnockenverstellerposition (oder die Auslassnockenposition) 328. Das Prädiktionsmodul 308 kann die Luftmasse innerhalb des Zylinders an der Einlassventilöffnung ermitteln, z. B. unter Verwendung einer Funktion oder einer Zuordnung, die die Einlass- und Auslassnockenverstellerposition zu den Luftmassen im Zylinder an der Einlassventilöffnung in Bezug setzt.
Das Prädiktionsmodul 308 kann den Druck innerhalb des Zylinders zu einem gegebenen Zeitpunkt bestimmen basierend auf der Luftmasse innerhalb des Zylinders zu diesem Zeitpunkt, die IAT 312 und dem Volumen des Zylinders zu diesem Zeitpunkt. Zum Beispiel kann das Prädiktionsmodul 308 den Druck innerhalb des Zylinders zu einer Zeit bestimmen, die basierend ist auf: CylP(ca) = m(ca)RT / V(ca),
einer Gegebenheit im Rahmen der CylP(ca) ein Druck innerhalb des Zylinders am Kurbelwellenwinkel (ca) ist, m(ca) die Luftmasse innerhalb eines Zylinders am Kurbelwellenwinkel ist, R die ideale Gaskonstante ist, T die IAT 312 ist, und V(ca) das Volumen des Zylinders am Kurbelwellenwinkel ist. Das Zylindervolumen variiert mit der Kolbenposition. Das Prädiktionsmodul 308 kann das Volumen des Zylinders zu einem gegebenen Zeitpunkt basierend auf der Kurbelwellenposition bestimmen. Der Druck innerhalb des Zylinders, der zu einem Zeitpunkt bestimmt wird, kann als der letzte Zylinderdruck der ersten später vorgegebenen Periode verwendet werden.
Ein erstes APC Modul 350 ermittelt ein erstes APC 354 während jedes Verdichtungstakts des Zylinders wenn die Kolben des Zylinders sich dementsprechend in einer zweiten vorgegebenen Position befinden. Die zweite vorgegebene Position kann sich beispielsweise ungefähr 72 CAD bevor der Kolben dieses Zylinders die TDC Position zwischen seinen Verdichtungs- und Verbrennungstakten oder einer sonstigen geeigneten Position erreicht, befinden. Die erste APC 354 wird verwendet, um die eingeschlossene APC 266 wie nachfolgend abgehandelt, zu ermitteln. Die erste APC 354 eines Verdichtungstakts des Zylinders entspricht einer innerhalb des Zylinders während des letzten Einlasstakts des Zylinders eingeschlossenen Luftmasse.
Das erste APC Modul 350 bestimmt die erste APC 354 eines Verdichtungstakts des Zylinders basierend auf die IAT 312 und den gegenwärtigen MAP 258 der zweiten vorgegebenen Position. Das erste APC-Modul 350 bestimmt die erste APC 354 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder Zuordnungen, die Einlasslufttemperaturen und MAPs mit ersten APCs in Beziehung setzt. Das erste APC-Modul 350 kann beispielsweise die erste APC 354 basierend auf der folgenden Beziehung bestimmen: APC1 = V·P / R·T bei Gegebenheiten unter denen APC1 die erste APC 354 ist, V ein vorgegebenes Volumen der Zylinder ist, P der gegenwärtige MAP 258 an der zweiten vorgegebenen Position ist, R eine ideale Gaskonstante ist, und T die IAT 312 ist. Diese Beziehung kann in Form einer Gleichung oder einer Zuordnung verkörpert sein.
Ein zweites APC-Modul 358 bestimmt eine zweite APC 362 für jeden Zylinder basierend auf einem MAF 364, der unter Verwendung des MAF-Sensors 186 gemessen wird. Wie die erste APC 354, entspricht die zweite APC 362, die für einen Zylinder bestimmt ist, einer Menge (z. B. Masse) an Luft die innerhalb des letzten Einlasstakts des Zylinders eingeschlossen ist. Das zweite APC-Modul 358 kann die zweite APC 362 ermitteln, wenn das erste APC-Modul 350 die erste APC 354 ermittelt. Das zweite APC-Modul 358 kann auch die zweite APC 362 zu anderen Zeiten zwischen den Zeiten ermitteln zwischen denen die erste APC 354 ermittelt wird. Da sie auf dem MAF 364 basiert, kann die zweite APC 362 unter manchen Umständen genauer als die erste APC 354 sein, wie z. B. während des Betriebs im stationären Zustand. Das zweite APC-Modul 358 kann die zweite APC 362 ermitteln z. B. durch das mathematische Integrieren der MAF 364 (z. B. in g/s Luft), um eine Masse (z. B. in Gramm) von Luft zu bestimmen und die sich ergebende Masse durch die Anzahl an aktivierten Zylindern des Motors 102 zu teilen.
Ein erstes Einstellen des Moduls 366 ermittelt die eingeschlossene APC 266 basierend auf die erste APC 354 und einen VE-Einstellwert 370. Das erste Einstellmodul 366 kann beispielsweise die erste APC 266 basierend auf oder unter Verwendung der folgenden Beziehung einstellen: APC T = VEAdj·APC1, in der APC T die eingeschlossene APC 266 ist, VEAdj der VE-Einstellwert 370 ist und APC1 die erste APC 354 ist. Das Zündfunkensteuermodul 224 stellt den Zielzündzeitpunkt 228 für einen Zylinder basierend auf die eingeschlossene APC 266 dieses Zylinders ein. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 stellt dem Zylinder am Zielzündzeitpunkt 228 einen Zündfunken bereit.
Ein VE-Modul 374 führt das Lernen aus, um die erste APC 354 in Richtung der zweiten APC 362 zu Zeiten einzustellen, wenn die zweite APC 362 genauer als die erste APC 354 sein kann. Genauer gesagt führt das VE-Modul 374 Lernen aus, wenn sich ein Luftzustand 378 in einem stationären Zustand (SS) befindet. Das VE-Modul 374 deaktiviert Lernen, wenn sich der Luftzustand 378 in einem Übergangszustand befindet. Das Lernen wird nachfolgend detaillierter abgehandelt.
Ein Luftzustandsmodul 382 stellt den Luftzustand 378 ein basierend auf dem vorliegenden MAP 258, der Einlassnockenverstellerposition 324 und der Auslassnockenverstellerposition 328. Das Luftzustandsmodul 382 kann z. B. den Luftzustand 378 auf den SS-Zustand einstellen, wenn der vorliegende MAP 258 sich über eine vorgegebene Periode weniger als die vorgegebene Menge ändert, die Einlassnockenverstellerposition 324 sich über einen vorgegebenen Zeitraum weniger als die vorgegebene Menge ändert und sich die Auslassnockenverstellerposition 328 über einen vorgegebenen Zeitraum weniger als der vorgegebene Grad ändert. Wenn sich eine oder mehrere der oben genannten Änderungen über mehr als die entsprechenden vorgegebenen Beträge ändern kann das Luftzustandsmodul 382 den Luftzustand 378 auf den Übergangszustand einstellen. Während Änderungen in der vorliegenden MAP 258 der Einlassnockenverstellerposition 324 und der Auslassnockenverstellerposition 328 als Beispiele bereitgestellt werden, kann das Luftzustandsmodul 382 den Luftzustand 378 zusätzlich oder alternativ basierend auf ein oder mehrere Parameter einstellen.
Das VE Modul 374 führt das Lernen durch und stellt den VE-Einstellwert 370 ein wenn sich der Luftzustand 378 im SS-Zustand befindet. Das VE Modul 374 deaktiviert das Lernen/Anpassen des VE-Einstellwerts 370 wenn sich der Luftzustand 378 im Übergangszustand befindet. Mit anderen Worten erhält das VE-Modul 374 den VE-Einstellwert 370 aufrecht, wenn sich der Luftzustand 378 im Übergangszustand befindet.
Das VE-Modul 374 lernt das Einstellen der ersten APC 354 in Richtung der APC 362. Das VE-Modul 374 kann beispielsweise eine Differenz zwischen der ersten APC 354 und der zweiten APC 362 bestimmen, und den VE-Einstellwert 370 basierend auf der Differenz bestimmen. Das VE-Modul 374 kann den VE-Einstellwert 370 beispielsweise erhöhen oder senken, um die erste APC 354 in Richtung der zweiten APC 362 anzupassen. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann das VE-Modul 374 inkrementell den VE-Einstellwert 370 um bis zu einem ersten zuvor festgelegten Grad jedes Mal so einstellen (erhöhen oder absenken), dass die erste und die zweite APC 354 und 362 bestimmt werden, wenn sich der Luftzustand 378 im SS-Zustand befindet.
Ein drittes APC-Modul 386 bestimmt eine anfänglich prognostizierte APC 390 während jedes Verdichtungstakts des Zylinders basierend auf dem prognostizierten MAP 270. Die anfänglich prognostizierte APC 390 wird verwendet, um die prognostizierte APC 274 zu ermitteln. Wie die prognostizierte APC 274, entspricht die anfänglich prognostizierte APC 390, die auf Basis des prognostizierten MAP 270 des Auslasstakts des einen Zylinders ermittelt wird, einer prognostizierten Luftmasse, die innerhalb des nächsten Zylinders während des nächsten Einlasstakts des nächsten Zylinders (das sich in einer vorgegebenen Zündfolge der Zylinder neben dem einen Zylinder befindet) eingeschlossen sein wird.
Das dritte APC Modul 386 ermittelt die anfänglich prognostizierte APC 390 des Auslasstakts des Zylinders basierend auf die IAT 312 und den prognostizierten MAP 270, der ermittelt wird, wenn sich der Kolben des Zylinders in der ersten vorher festgelegten Position befindet. Das dritte APC-Modul 386 bestimmt die anfänglich ermittelte APC 390 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder des Mappings, die Einlasslufttemperaturen und prognostizierte MAPs zu anfänglich prognostizierten APCs in Beziehung setzt. Zum Beispiel kann das dritte Prädiktionsmodul 386 die anfänglich prognostizierte APC 390 basierend auf folgender Beziehung bestimmen: IPAPC = V·PP / R·T bei Gegebenheiten unter denen IPAPC die anfänglich prognostizierte APC 390 ist, V ein zuvor festgelegtes Volumen der Zylinder ist, PP der prognostizierte MAP 270 ist, R eine ideale Gaskonstante ist, und T die IAT 312 ist. Diese Beziehung kann in Form einer Gleichung oder einer Zuordnung verkörpert sein.
Ein zweites Einstellmodul 394 ermittelt die prognostizierte APC 274 basierend auf der anfänglich prognostizierten APC 390 und dem VE-Einstellwert 370. Das zweite APC-Modul 394 kann beispielsweise die prognostizierte APC 274 basierend auf oder unter Verwendung der folgenden Beziehung bestimmen: PAPC = VEAdj·IPAPC, bei Gegebenheiten unter denen PAPC die prognostizierte APC 274, VEAdj der VE-Einstellwert 370, und IPAPC die anfänglich prognostizierte APC 390 ist. Wie bereits vorstehend erörtert, stellt das Kraftstoffsteuermodul 232 die Zielkraftstoffversorgungsparameter 236 für den nächsten Zylinder basierend auf der prognostizierten APC 274 für diesen Zylinder ein. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 versorgt den nächsten Zylinder während des nächsten Einlasstakts basierend auf Zielkraftstoffversorgungsparametern 236 mit Kraftstoff.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren der Ermittlung der eingeschlossenen APC 266, des prognostizierten MAP 270, der prognostizierten APC 274 und der Steuerung der Kraftstoffversorgung und der Zündung abbildet. Die Steuerung beginnt mit 504, bei der das Prädiktionsmodul 308 die angehäufte Masse neu einstellt und die Luftmasse innerhalb eines Zylinders an der Einlassventilöffnung ermittelt. Das Prädiktionsmodul 308 kann die Luftmasse innerhalb des Zylinders an der Einlassventilöffnung ermitteln, z. B. basierend auf der Einlass- und der Auslassnockenverstellerposition 324 und 328. Das Prädiktionsmodul 308 stellt die angehäufte Masse gleich zur Luftmasse an der Einlassventilöffnung am 504.
An 508 ermittelt das Probeentnahmemodul 304, ob die erste vorher festgelegte Periode seit der letzten Ermittlung des gegenwärtigen MAP 258 vergangen ist. Das Probeentnahmemodul 304 kann beispielsweise ermitteln, ob die Kurbelwelle bei einer ersten vorgegebenen Menge gedreht wird, wie z. B. um ungefähr 180 CAD bei 508. Wenn 508 richtig ist, fährt die Steuerung mit 512 fort. Ist 508 falsch, verbleibt die Steuerung bei 508.
Bei 512 tastet das Probeentnahmemodul 304 das MAP-Signal 254 vom MAP Sender 184 ab und bestimmt den gegenwärtigen MAP 258 basierend auf der Abtastprobe. Bei 516 ermittelt das Prädiktionsmodul 308 wie vorstehend beschrieben die Massenluftstromrate in und aus dem Ansaugkrümmer 110. Bei 520 ermittelt das Prädiktionsmodul 308 ein mathematisches Integral der Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer 110 von 516. Das Ergebnis des Integrals ist eine Luftmasse, die in den Zylinder eingetreten ist. Das Prädiktionsmodul 308 summiert die Masse der angehäuften Masse, um die angehäufte Luftmasse innerhalb des Zylinders aktualisieren.
Bei 524 ermittelt das Prädiktionsmodul 308 wie bereits vorstehend erörtert, den Druck innerhalb des Zylinders basierend auf der angehäuften Luftmasse innerhalb des Zylinders. Wie bereits vorstehend erörtert, wird der Druck innerhalb des Zylinders, der bei 524 ermittelt wird, verwendet, um die Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer 110 zu ermitteln, wenn 516 das nächste Mal durchgeführt wird.
Bei 528 ermittelt das erste APC Modul 350, ob sich der Kolben des Zylinders in der zweiten vorgegebenen Position befindet. Das erste APC Modul 350 kann z. B. ermitteln, ob der Kolben des Zylinders ungefähr 72 Grad beträgt, bevor der Kolben die TDC-Position zwischen den Verdichtungs- und Verbrennungstakten des Zylinders erreicht. Falls 528 falsch ist, überträgt sich die Steuerung auf 540, auf das weiter unten eingegangen wird. Falls 528 richtig ist, ermittelt das erste APC-Modul 350, wie bereits vorstehend erörtert, bei 532 die erste APC 354 basierend auf den gegenwärtigen bei 512 ermittelten MAP 258. Das erste Einstellmodul 366 regelt die erste APC 354 basierend auf dem VE-Regelungswert 370, um die eingeschlossene APC 266 zu erzeugen.
Das Zündfunkensteuermodul 224 stellt den Zielzündzeitpunkt 228 für den Verbrennungstakt des Zylinders basierend auf der eingeschlossenen APC 266 und der Drehmomentanforderung 208 bei 536 ein. Das Zündfunkensteuermodul 224 kann den Zielzündzeitpunkt 228 ferner ermitteln basierend auf einem oder mehreren Parametern. Das Zündfunkensteuermodul 224 kann den Zielzündzeitpunkt 228 anhand einer Funktion oder eines Mapping, das Drehmomentanforderungen, eingeschlossene APCs und einen oder mehrere Parameter zum Zielzündzeitpunkt in Beziehung zueinander setzt, ermitteln. Für eine gegebene Drehmomentanforderung (Tt) 208 kann der Zielzündzeitpunkt (St) mit folgenden Werten bestimmt werden: S_t = f^–1(T_t, APC, I, E, AF, OT, #), (2) bei Gegebenheiten unter denen APC eine geschlossene APC ist, I die Einlassnockenverstellerposition ist, E die Auslassnockenverstellerposition ist, AF das Ziel-Luft/Kraftstoffverhältnis ist, OT die Öltemperatur ist und # die Anzahl der aktivierten Zylinder ist. Zusätzliche Variablen können auch berücksichtigt werden, wie z. B. der Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (AGR). Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 stellt dem Zylinder am Zielzündzeitpunkt 228 Zündfunken bereit und die Steuerung kehrt zu 508 zurück.
Bei 540 ermittelt das Prädiktionsmodul 308, ob sich der Kolben des Zylinders in der ersten vorher festgelegten Position befindet. Das Prädiktionsmodul 308 kann beispielsweise ermitteln, ob der Kolben des Zylinders ungefähr 12 Grad beträgt, bevor der Kolben die TDC-Position zwischen den Auslass- und Einlasstakten des Zylinders erreicht. Falls 540 falsch ist, kehrt die Steuerung zu 508 zurück. Falls 540 richtig ist, ermittelt das Prädiktionsmodul 308 bei 544 den prognostizierten MAP 270 wie bereits vorstehend erörtert. Bei 544 ermittelt das dritte APC Modul 386, wie bereits vorstehend erörtert, auch die ursprünglich prognostizierte APC 390 für den nächsten Zylinder in der zuvor festgelegten Zündfolge der Zylinder basierend auf das prognostizierte MAP 270. Das zweite Einstellmodul 394 stellt die ursprünglich prognostizierte APC 390 basierend auf den VE-Einstellwert 370 ein, um das prognostizierte APC 274 zu erzeugen.
Bei 548 stellt das Kraftstoffsteuermodul 232 die Zielkraftstoffversorgungsparameter 236 für den nächsten Zylinder basierend auf der prognostizierten APC 274 ein. Das Kraftstoffsteuermodul 232 kann beispielsweise eine Zielkraftstoffspritzmenge für den nächsten Zylinder einstellen basierend auf dem Erzielen eines Ziel-Luft-/Kraftstoffgemisches bei einer prognostizierten APC 274. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 spritzt während des nächsten Einlasstakts des Zylinders Kraftstoff in den nächsten Zylinder ein basierend auf dem Zielkraftstoffversorgungsparameter 236 und die Steuerung kehrt zu 504 zurück.
Die obenstehende Beschreibung der Ausführungen hat lediglich erläuternden Charakter und soll keineswegs den Geltungsbereich der Erfindung, deren Anwendung oder Nutzungen beschränken. Die breitgefächerten Anwendungsgebiete der Offenbarung können in einer Vielfalt von Formen implementiert werden. Auch wenn diese Offenbarung spezifische Beispiele enthält, darf der tatsächliche Umfang der Offenbarung dadurch nicht beschränkt werden, da bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Modifikationen offensichtlich werden. Der Ausdruck „mindestens A, B oder C“, so wie er hier verwendet wird, bedeutet (A ODER B ODER C), d. h., es handelt sich um ein nicht-exklusives logisches ODER. Der Ausdruck bedeutet nicht „mindestens A, mindestens B und mindestens C“. Es wird darauf hingewiesen, dass ein oder mehrere Schritte in einem Verfahren in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) durchgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
In dieser Anwendung, einschließlich der folgenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich beziehen auf, ein Teil sein von oder beinhalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der einen von einem Prozessor ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen enthalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Wide Area Network (WAN) oder deren Kombinationen verbunden sind, enthalten. Die Funktionalität von jedem bestimmten Modul der derzeitigen Offenbarung kann auf mehrere Module verteilt sein, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. Beispielsweise erlauben viele Module einen Lastausgleich. In einem weiteren Beispiel kann ein Servermodul (Server auch bekannt als Remote oder Cloud) einige Funktionen im Namen eines Client-Moduls ausführen.
Der Begriff Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten, und sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff „gemeinsam genutzter Prozessor“ umfasst einen einzelnen Prozessor, der den Code ganz oder teilweise aus mehreren Modulen ausführt. Der Begriff „Gruppenprozessor“ umfasst einen Prozessor, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessoren, einen Teil des Codes oder den gesamten Code aus einem oder mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessor-Schaltungen umfassen mehrere Prozessor-Schaltungen auf getrennten Matrizen, mehrere Prozessor-Schaltungen auf einzelnen Matrizen, mehrere Kerne einer Einzelprozessor-Schaltung, mehrere Threads einer Einzelprozessor-Schaltung oder eine Kombination der oben genannten. Der Begriff „gemeinsam genutzter Speicher“ umfasst einen einzelnen Speicher, der den Code ganz oder teilweise aus mehreren Modulen speichert. Der Begriff „Gruppenspeicher“ umfasst eine Speicher-Schaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Speichern den Code ganz oder teilweise aus einem oder mehreren Modulen speichert.
Der Begriff „Speicher“ kann eine Teilmenge des Begriffs „computerlesbares Medium“ sein. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie hierin verwendet, umfasst nicht transitorische elektrische und elektromagnetische Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten (wie auf einer Trägerwelle), und kann somit als konkret und nicht-transitorisch betrachtet werden. Nicht einschränkende Beispiele eines nicht vorübergehenden, konkreten computerlesbaren Datenträgers sind nicht-flüchtige Speicher-Schaltungen (z. B. eine Flashspeicher-Schaltung, eine löschbare programmierbare Lesespeicher-Schaltung oder eine Mask-Lesespeicher-Schaltung), flüchtige Speicher-Schaltungen (z. B. eine statische RAM-Schaltung oder eine dynamische RAM-Schaltung), magnetische Speichermedien (z. B. ein analoges oder digitales Magnetband oder eine Festplatte) und optische Speichermedien (z. B. eine CD, DVD oder Blu-Ray Disc).
Die Vorrichtungen und Verfahren, die in dieser Anwendung beschreiben werden, können ganz oder teilweise durch einen speziell dafür vorgesehenen Computer umgesetzt werden, indem ein Allzweck-Computer entsprechend konfiguriert wird, um eine oder mehrere spezielle Funktionen aus Computerprogrammen auszuführen. Die oben beschriebenen Funktionsblöcke, Flussdiagramm-Komponenten und anderen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die durch die Routinearbeit eines qualifizierten Technikers oder Programmierers in Computerprogramme umgesetzt werden können.
Die Computerprogramme beinhalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf mindestens einem nicht-transitorischen, konkreten, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten beinhalten und/oder auf diesen basieren. Die Computerprogramme können ein reguläres Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS), das mit der Hardware des Spezialcomputers interagiert, Gerätetreiber, die mit bestimmten Geräten speziell dafür vorgesehenen Computern interagieren oder ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, im Hintergrund laufende Applikationen usw. umfassen.
Die Computerprogramme können beinhalten: (i) beschreibenden Text, der gegliedert wird, wie z. B. HTML (Hypertext Markup Language) oder XML (Extensible Markup Language), (ii) Assembler Code, (iii) Objektcode, der von einem Quellcode durch einen Compiler erzeugt wurde, (iv) Quellcode für die Ausführung von einem Dolmetscher, (v) Quellcode für die Kompilierung und Ausführung von einem Just-in-Time-Compiler usw. Nur beispielhaft kann der Quellcode unter Verwendung von Syntax aus Sprachen wie C, C++, C#, Objective C, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java^®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript^®, HTML5, Ada, ASP (Active Server Pages), PHP, Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash^®, Visual Basic^®, Lua und Python^® geschrieben werden.
Keines der in den Patentansprüchen genannten Elemente soll ein „Means-plus-Function-Element" im Sinn von 35 U.S.C. §112(f) sein, es sei denn, ein Element wird ausdrücklich unter Verwendung des Ausdrucks „means for“ (Mittel für) beschrieben oder falls in einem Verfahrensanspruch die Ausdrücke „Operation für“ oder „Schritt für“ verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Means-plus-Function-Element“ im Sinn von 35 U.S.C. §112(f) [0107]

Claims

Ein Motorsteuerverfahren, das Folgendes umfasst: während eines Auslasstakts eines ersten Zylinders eines Motors das Ermitteln eines prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks an einem Ende eines nächsten Einlasstakts eines zweiten Zylinders, nachdem er dem ersten Zylinder in einer Zündfolge der Zylinder gefolgt ist; Ermitteln einer prognostizierten Luftmasse, die voraussichtlich innerhalb des zweiten Zylinders am Ende des nächsten Einlasstakts des zweiten Zylinders eingeschlossen sein wird; und Steuern der Kraftstoffversorgung des zweiten Zylinders während des nächsten Einlasstakts basierend auf der prognostizierten Luftmasse.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1 worin, dass das Steuern der Kraftstoffversorgung des zweiten Zylinders während des nächsten Einlasstakts in weiteren Merkmalen das Steuern der Kraftstoffversorgung des zweiten Zylinders während des nächsten Einlasstakts beinhaltet.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1 worin das Bestimmen des prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks das Bestimmen des prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks während des Auslasstakts des ersten Zylinders beinhaltet, sobald ein Kolben des ersten Zylinders eine vorgegebene Position während des Auslasstakts erreicht.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 3 worin das Bestimmen des prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks das Bestimmen des prognostizierten Ansaugkrümmerdrucks beinhaltet basierend auf den Unterschieden zwischen einer Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmerdruck und einer Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer, die während einer vorgegebenen Periode bevor der Kolben die vorgegebene Position erreicht, bestimmt wird.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 4, das ferner das Ermitteln der Massenluftstromrate aus dem Ansaugkrümmer umfasst, basierend auf einem Druck innerhalb des Ansaugkrümmers, der unter Verwendung eines Krümmerdrucksensors und eines Drucks innerhalb des zweiten Zylinders gemessen wird.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend: das Ermitteln von Luftmassen, die in den zweiten Zylinder einströmen basierend auf der mathematischen Einbindung der Werte der Massenluftstromraten aus dem Ansaugkrümmer, die während der vorher festgelegten Periode bevor der Kolben die zuvor festgelegte Position erreicht, ermittelt werden; und das Ermitteln des Drucks innerhalb des zweiten Zylinders basierend auf einer Luftmasse innerhalb des zweiten Zylinders an einem Einlassventilöffnungszeitpunkt des zweiten Zylinders und den in den zweiten Zylinder einströmenden Luftmassen.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 4 weiterhin umfassend das Ermitteln der Massenluftstromrate in den Ansaugkrümmer basierend auf einem Druck stromauf einer Drosselklappe, einem Öffnen der Drosselklappe, und einem Druck innerhalb des Ansaugkrümmers, der unter Verwendung eines Krümmerdrucksensors gemessen wird.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1 weiterhin umfassend: während des Verdichtungstakts des zweiten Zylinders das Ermitteln einer innerhalb des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse; das Ermitteln eines Zielzündzeitpunkts für den zweiten Zylinder basierend auf der im zweiten Zylinder eingeschlossenen Luftmasse; und das Bereitstellen von Zündfunken an den Zylinder basierend auf dem Zielzündzeitpunkt.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 8 worin das Bestimmen der innerhalb des zweiten Zylinders während des Kompressionstakts des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse, das Bestimmen der im zweiten Zylinder während des Verdichtungstakts des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse beinhaltet, wenn sich ein Kolben des zweiten Zylinders in einer zweiten vorgegebenen Position befindet.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 9, worin das Bestimmen der innerhalb des zweiten Zylinders, basierend auf dem unter Verwendung eines Krümmerdrucksensors gemessenen Krümmerdrucks, während des Kompressionstakts des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse das Bestimmen der im zweiten Zylinder während des Verdichtungstakts des zweiten Zylinders eingeschlossenen Luftmasse beinhaltet, wenn sich der Kolben des zweiten Zylinders in der zweiten vorgegebenen Position befindet.