DE102017112638A1 - System und verfahren zum einstellen des drucks im ansaugkrümmer - Google Patents

System und verfahren zum einstellen des drucks im ansaugkrümmer Download PDF

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Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Betreiben eines Motors mit Abschaltungs- und Nichtabschaltungsventilen vorgestellt. In einem Beispiel wird eine Position einer Motorluftansaugdrossel während der Zylinderabschaltung eingestellt, um den Druck im Ansaugkrümmer zur Wiederanschaltung des Zylinders zu steuern. Das Schließen der Drossel kann auf der Grundlage einer tatsächlichen Gesamtanzahl an Zylinderinduktionsereignissen, die erwartungsgemäß einen gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer bereitstellen, zeitlich abgestimmt werden.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum selektiven Abschalten eines oder mehrerer Zylinder eines Verbrennungsmotors. Die Systeme und Verfahren können auf Motoren angewandt werden, die zur Regulierung des Zuflusses in die Motorzylinder und des Abflusses aus den Motorzylindern Tellerventile betreiben.
  • Hintergrund und Kurzdarstellung
  • Den Einlass- und Auslassventilen eines Motors kann befohlen werden, über einen Motorzyklus geschlossen zu bleiben, um einen oder mehrere Motorzylinder abzuschalten. Ferner kann der Kraftstoffzufluss zu den abgeschalteten Zylindern beendet werden. Durch das Abschalten ausgewählter Motorzylinder bei geringer Motorlast kann die Kraftstoffeffizienz des Motors erhöht werden. In einem Modus der Zylinderabschaltung können alle Motorzylinder abgeschaltet werden, wenn ein Fahrer ein Gaspedal loslässt oder wenn das Fahrer-Bedarfsdrehmoment gering ist. Der Motor kann damit fortfahren, über die kinetische Energie des Fahrzeugs zu rotieren, die den Motor über die Räder rotiert, wenn die Zylinder abgeschaltet sind. Allerdings kann der Druck im Motoransaugkrümmer ansteigen, wenn die Zylinder abgeschaltet sind, da die Luft vom höheren atmosphärischen Druck zum geringeren Druck im Motoransaugkrümmer strömt. Wenn die Motorzylinder wiederangeschaltet werden, während der Druck im Ansaugkrümmer hoch ist, kann der Motor ein höheres Drehmoment als gewünscht erzeugen. Folglich kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs verschlechtert und die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs reduziert werden.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die oben genannten Nachteile erkannt und ein Motorbetriebsverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst: Abschalten eines oder mehrerer Zylindertellerventile in einem geschlossenen Zustand über eine Steuerung als Reaktion auf eine Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung; und vollständiges Schließen einer Drossel über die Steuerung als Reaktion auf eine tatsächliche Gesamtanzahl an Motorzylindereinlassereignissen, um einen gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung bereitzustellen.
  • Durch das Schließen einer Drossel als Reaktion auf eine tatsächliche Gesamtanzahl an Motorzylindereinlassereignissen, um einen gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer bereitzustellen, kann es möglich sein, das technische Ergebnis zum Verbessern der Steuerung des Motordrehmoments und der Kraftstoffeffizienz bei der Wiederanschaltung des Zylinders bereitzustellen. Konkret kann der Druck im Motoransaugkrümmer auf einen gewünschten Druck als Reaktion auf eine tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindereinlassereignissen sofort nach einer Zylinderabschaltungsanforderung reduziert werden. Der gewünschte Druck kann ein Druck sein, bei dem der Motor ein gewünschtes Drehmoment erzeugt, wenn die abgeschalteten Zylinder wiederangeschaltet werden und Luft vom Motoransaugkrümmer bei dem gewünschten Druck einleiten, und ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis erzeugt. Demzufolge kann der Druck im Motoransaugkrümmer bei der Zylinderabschaltung reduziert werden, sodass ein gewünschtes Motordrehmoment vom Motor während der Zylinderabschaltung erzeugt werden kann.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Beispielsweise kann der Ansatz die Antriebsstrangdrehmomentstörungen reduzieren. Zusätzlich kann der Ansatz eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Motors bereitstellen, da weniger Funkenverzögerung benötigt wird, um das Motordrehmoment während der erneuten Zylinderanschaltung zu steuern. Ferner kann der Ansatz konsistentere erneute Zylinderanschaltungen bereitstellen.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn diese an sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um auf vereinfachte Art und Weise eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weitergehend beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands festzustellen, dessen Umfang einzig in den Ansprüchen im Anschluss an die ausführliche Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung festgehaltene Nachteile beseitigen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die hierin beschriebenen Vorteile werden durch die Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, hierin als die ausführliche Beschreibung bezeichnet, umfassender ersichtlich, ob an sich oder in Bezug auf die Zeichnungen herangezogen, wobei:
  • 1A eine schematische Darstellung eines einzelnen Zylinders eines Motors ist;
  • 1B eine schematische Darstellung des Motors nach 1A ist, der in einen Antriebsstrang integriert ist;
  • 2A–2F beispielhafte Ventilauslegungen für Vierzylindermotoren mit Zylindern zeigen, die abgeschaltet werden können;
  • 3A und 3B beispielhafte Muster angeschalteter und abgeschalteter Zylinder eines Vierzylindermotors zeigen;
  • 4A–4C beispielhafte Ventilauslegungen für einen Achtzylindermotor mit Zylindern zeigen, die abgeschaltet werden können;
  • 5A beispielhafte Nockenwellen für ein hydraulisch betriebenes Ventilabschaltungssystem zeigt;
  • 5B beispielhafte Abschaltungsventilantriebe für das hydraulisch betriebene Ventilabschaltungssystem zeigt, das in 5A gezeigt wird;
  • 5C einen beispielhaften Ventilantrieb für das hydraulisch betriebene Ventilabschaltungssystem zeigt, das in 5A gezeigt wird;
  • 5D eine beispielhafte Zylinder- und Ventilabschaltungssequenz für das hydraulisch betriebene Ventilabschaltungssystem zeigt, das in 5A gezeigt wird;
  • 6A eine beispielhafte Nockenwelle für ein alternatives hydraulisch betriebenes Ventilabschaltungssystem zeigt;
  • 6B einen Querschnitt einer Nockenwelle und eines Sockels für das hydraulisch betriebene Ventilabschaltungssystem zeigt, das in 6A gezeigt wird;
  • 6C beispielhafte Ventil-Abschaltungsventilantriebe für das hydraulisch betriebene Ventilabschaltungssystem zeigt, das in 6A gezeigt wird;
  • 6D eine beispielhafte Zylinder- und Ventilabschaltungssequenz für das hydraulisch betriebene Ventilabschaltungssystem ist, das in 6A gezeigt wird;
  • 7 ein Ablaufdiagramm eines Beispielverfahrens zum Betreiben eines Motors mit einem Abschalten von Zylindern und Ventilen ist;
  • 8A ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum selektiven Anschalten und Abschalten von Zylindern und Zylinderventilen eines Motors ist, mit sowohl Abschaltungs- als auch Nichtabschaltungseinlassventilen und nur mit Nichtabschaltungsauslassventilen;
  • 8B ein Blockdiagramm zum Schätzen einer Ölmenge in einem abgeschalteten Zylinder ist;
  • 9 eine beispielhafte Sequenz zum Anschalten und Abschalten von Zylindern und Zylinderventilen eines Motors ist, mit sowohl Abschaltungs- als auch Nichtabschaltungseinlassventilen und nur mit Nichtabschaltungsauslassventilen;
  • 10 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum selektiven Anschalten und Abschalten von Zylindern und Zylinderventilen eines Motors ist, mit sowohl Abschaltungs- als auch Nichtabschaltungseinlassventilen und mit Nichtabschaltungs- und Abschaltungsauslassventilen;
  • 11 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen verfügbarer Zylindermodi ist;
  • 12 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Evaluieren ist, ob eine Zylinderabschaltung als Reaktion auf eine Zylinderanschaltungs-/-abschaltungsaktivität erfolgen kann oder nicht;
  • 13 eine Sequenz ist, die eine Zylinderanschaltung und -abschaltung gemäß dem Verfahren nach 12 zeigt;
  • 14 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Evaluieren des Kraftstoffverbrauchs eines Motors als Grundlage zum selektiven Zulassen der Zylinderabschaltung ist;
  • 15 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Evaluieren des Kraftstoffverbrauchs eines Motors als Grundlage zum selektiven Zulassen der Zylinderabschaltung ist;
  • 16 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Evaluieren der Nockenphasenregelung eines Motors zum Auswählen von Motorzylindermodi ist;
  • 17 eine Sequenz ist, die ein Auswählen von Motorzylindermodi als Reaktion auf eine Nockenphasenregelung eines Motors zeigt;
  • 18 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Auswählen eines Motorzylindermodus als Reaktion auf den Kraftstoffverbrauch eines Motors auf Grundlage des Betreibens eines Motors in unterschiedlichen Getriebegängen ist;
  • 19 eine Sequenz ist, die ein Auswählen von Getriebegängen und eine tatsächliche Gesamtanzahl angeschalteter Zylinder zum Verbessern des Kraftstoffverbrauchs eines Motors zeigt;
  • 20 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Auswählen unterschiedlicher Motorzylindermodi während des Betreibens eines Fahrzeugs in unterschiedlichen Abbremsmodi ist;
  • 21 eine Sequenz zum Betreiben eines Motorzylinders in unterschiedlichen Zylindermodi auf Grundlage eines Betreibens eines Fahrzeugs in unterschiedlichen Abbremsmodi ist;
  • 22 ein Ablaufdiagramm zum Bestimmen ist, ob Zustände zum Betreiben eines Motors in unterschiedlichen Modi eines Motors mit variablem Hubraum (VDE) vorliegen;
  • 23 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Regulieren des Drucks im Ansaugkrümmer eines Motors ist;
  • 24 eine Sequenz ist, welche die Regulierung des Drucks im Ansaugkrümmer eines Motors gemäß dem Verfahren nach 23 zeigt;
  • 25 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Regulieren des Drucks im Ansaugkrümmer eines Motors ist;
  • 26 eine Betriebssequenz zum Regulieren des Drucks im Ansaugkrümmer eines Motors ist;
  • 27A und 27B ein Ablaufdiagramm zum Einstellen von Motoraktoren zum Verbessern der Modusänderungen von Motorzylindern zeigen;
  • 28A und 28B Sequenzen zum Verbessern von Zylindermodusänderungen zeigen;
  • 29 ein Ablaufdiagramm zum Zuführen von Kraftstoff an einen Motor im Verlauf von Zylindermodusänderungen ist;
  • 30 eine Sequenz ist, welche die Kraftstoffzufuhr an einen Motor im Verlauf von Zylindermodusänderungen zeigt;
  • 31 ein Ablaufdiagramm eines Verfahren zur Regulierung des Motoröldrucks im Verlauf von Zylindermodusänderungen ist;
  • 32 eine Sequenz ist, welche die Öldruckregulierung im Verlauf von Zylindermodusänderungen zeigt;
  • 33 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Verbessern der Klopfregulierung eines Motors im Verlauf von Zylindermodusänderungen ist;
  • 34 eine Sequenz ist, welche die Klopfregulierung eines Motors im Verlauf unterschiedlicher Motorzylindermodi zeigt;
  • 35 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen der Funkenverstärkung ist;
  • 36 eine Sequenz ist, die eine einstellbare Funkenverstärkung zeigt;
  • 37 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines Klopfreferenzwerts in Abhängigkeit vom Zylindermodus ist;
  • 38 eine Sequenz ist, die eine Auswahl eines Klopfreferenzwerts zeigt;
  • 39 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Auswählen von Motorzylindermodi bei vorliegendem Ventilverschleiß ist;
  • 40 ein Ablaufdiagramm einer Sequenz zum Auswählen von Motorzylindermodi bei vorliegendem Ventilverschleiß ist;
  • 41 ein Ablaufdiagramm zum Abfragen eines Sauerstoffsensors als Reaktion auf eine Zylinderabschaltung ist; und
  • 42 ein Ablaufdiagramm zum Abfragen eines Nockenwellensensors als Reaktion auf eine Zylinderabschaltung ist.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum selektiven Anschalten und Abschalten von Zylindern und Zylinderventilen eines Verbrennungsmotors. Der Motor kann wie in 1A–6D gezeigt ausgelegt sein und arbeiten. Unterschiedliche Verfahren und voraussichtliche Betriebssequenzen für einen Motor, der Abschaltungsventile beinhaltet, sind in 7–42 gezeigt. Die unterschiedlichen Verfahren können zusammenwirkend und mit den in den 1A–6D gezeigten Systemen arbeiten.
  • Es wird auf 1A verwiesen, in welcher ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1A gezeigt wird, durch die elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert wird. Der Motor 10 besteht aus einem Zylinderkopfgussteil 35 und Block 33, welche eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 umfassen. Der Kolben 36 ist darin positioniert und bewegt sich über eine Verbindung mit der Kurbelwelle 40 hin und her. Ein Schwungrad 97 und ein Zahnkranz 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 (z. B. eine elektrische Maschine mit Niederspannung (mit unter 30 Volt betrieben)) umfasst eine Ritzelachse 98 und ein Ritzel 95. Die Ritzelachse 98 kann das Ritzel 95 selektiv antreiben, damit es den Zahnkranz 99 in Eingriff nimmt. Der Anlasser 96 kann direkt im vorderen Teil des Motors oder dem hinteren Teil des Motors angebracht sein. In manchen Beispielen kann der Anlasser 96 über einen Riemen oder eine Kette der Kurbelwelle 40 selektiv ein Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in die Motorkurbelwelle eingreift.
  • Die Brennkammer 30 ist so dargestellt, dass sie über ein Einlassventil 52 bzw. Auslassventil 54 mit dem Ansaugkrümmer 44 und dem Abgaskrümmer 48 in Verbindung steht. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch eine Einlassnockenwelle 51 und eine Auslassnockenwelle 53 betrieben werden. Die Position der Einlassnockenwelle 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position der Auslassnockenwelle 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Eine Winkelposition des Einlassventils 52 kann über die Phasenverstellungsvorrichtung 59 relativ zur Kurbelwelle 40 versetzt werden. Eine Winkelposition des Auslassventils 54 kann über die Phasenverstellungsvorrichtung 58 relativ zur Kurbelwelle 40 versetzt werden. Die unten im Detail dargestellten Ventilantriebe können mechanische Energie von der Einlassnockenwelle 51 auf das Einlassventil 52 und von der Auslassnockenwelle 53 auf das Auslassventil 54 übertragen. Ferner kann in anderen Beispielen eine einzelne Nockenwelle das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 betreiben.
  • Eine Kraftstoffeinspritzung 66 ist so angeordnet gezeigt, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Eine optionale Kraftstoffeinspritzung 67 ist so angeordnet gezeigt, dass sie Kraftstoff über ein Saugrohr in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Saugrohrkraftstoffeinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzungen 66 und 67 führen flüssigen Kraftstoff proportional zu den Impulsbreiten von der Steuerung 12 zu. Der Kraftstoff wird den Kraftstoffeinspritzungen 66 und 67 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt, zu dem ein Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und ein Kraftstoffverteilerrohr (nicht dargestellt) gehören. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Kraftstoffsystem mit Hochdruck verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu generieren.
  • Außerdem ist der Ansaugkrümmer 44 als mit dem Turboladerverdichter 162 und dem Motorlufteinlass 42 kommunizierend dargestellt. In anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Kompressorverdichter sein. Eine Welle 161 koppelt die Turboladerturbinenrad 164 mechanisch an den Turboladerverdichter 162. Eine optionale elektronische Drossel oder zentrale Drossel 62 stellt eine Position einer Drosselklappe 64 ein, um den Luftstrom von dem Verdichter 162 zu dem Ansaugkrümmer 44 zu regeln. Der Druck in der Ladedruckkammer 45 kann auf einen Drosseleinlassdruck bezogen werden, da sich der Einlass der Drossel 62 innerhalb der Ladedruckkammer 45 befindet. Der Drosselauslass befindet sich in dem Ansaugkrümmer 44. In manchen Beispielen ist ein Ladungsbewegungsregelventil 63 in einer Luftströmungsrichtung in den Motor 10 der Drossel 62 nachgelagert und dem Einlassventil 52 vorgelagert angeordnet und wird von der Steuerung 12 betrieben, um den Luftstrom in die Brennkammer 30 zu regulieren. Das Verdichterrückführventil 47 kann selektiv auf eine Vielzahl von Positionen zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen eingestellt werden. Ein Wastegate 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, damit Abgase das Turbinenrad 164 selektiv umgehen können, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Ein Luftfilter 43 reinigt Luft, die in den Motorlufteinlass 42 eintritt.
  • Das verteilerlose Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Eine Breitbandlambda-(UEGO)-Sonde 126 ist an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt dargestellt, der dem Katalysator 70 vorgelagert ist. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden. Ein Drucksensor 127 ist als ein Auslassdrucksensor in dem Abgaskrümmer 48 angeordnet dargestellt. Alternativ kann der Drucksensor 127 als ein Zylinderdrucksensor in der Brennkammer 30 angeordnet sein. Die Zündkerze 92 kann als ein Ionensensor für das Zündsystem 88 dienen.
  • Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine umfassen. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionsbegrenzungsvorrichtungen, die jeweils mehrere Bausteine aufweisen, verwendet werden. Bei dem Katalysator 70 kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln. Ferner kann der Katalysator 70 einen Partikelfilter einschließen.
  • Die Steuerung 12 wird in 1A als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, einschließlich: Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangskanäle 104, Nur-Lese-Speicher 106 (z. B. nichtflüchtiger Speicher), Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 ist als diverse Signale von den an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangend dargestellt, zusätzlich zu denjenigen Signalen, die zuvor besprochen wurden, umfassend: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eine Motorlagerung mit eingebauten Vibrations- und/oder Bewegungssensoren 117, die zum Kompensieren und Evaluieren von Geräusch, Vibration und Rauheit des Motors Rückmeldungen bereitstellen können; einen Positionssensor 134, der zum Ertasten der durch einen Fuß 132 ausgeübten Kraft an ein Gaspedal 130 gekoppelt ist; einen Positionssensor 154, der zum Ertasten der durch einen Fuß 152 ausgeübten Kraft an ein Bremspedal 150 gekoppelt ist, eine Messung des Motoransaugdrucks (MAP) von dem Drucksensor 122, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Sensor 118, der die Position einer Kurbelwelle 40 ertastet; eine Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse von dem Sensor 120; und eine Messung der Drosselposition von dem Sensor 68. Der Atmosphärendruck kann auch zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorgegebene Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Motordrehzahl (RPM) bestimmen lässt. Die Steuerung 12 kann auch Informationen von anderen Sensoren 24 empfangen, wozu Sensoren für den Motoröldruck, Umgebungsdrucksensoren und Sensoren für die Motoröltemperatur zählen können, wobei die Aufzählung nicht erschöpfend ist.
  • Während des Betriebs wird jeder Zylinder in dem Motor 10 typischerweise einem Viertaktzyklus unterzogen: Der Zyklus umfasst den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Ein Zylinderzyklus für einen Viertaktmotor entspricht zwei Umdrehungen des Motors, und ein Motorzyklus entspricht ebenfalls zwei Umdrehungen. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Die Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, sodass sich das Volumen in der Brennkammer 30 erhöht. Die Position, auf der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet.
  • Während des Verdichtungstaktes sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfgussteils 35, sodass die Luft in der Brennkammer 30 verdichtet wird. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopfgussteil 35 am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzen bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel wie etwa eine Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt.
  • Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück in den UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der rotierenden Welle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Ausstoßtaktes, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizusetzen, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, beispielsweise um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
  • Das Fahrer-Bedarfsdrehmoment kann über eine Position des Gaspedals 130 und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt werden. Zum Beispiel können die Gaspedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit in eine Tabelle eingepflegt werden, welche ein Fahrer-Bedarfsdrehmoment ausgibt. Das Fahrer-Bedarfsdrehmoment kann ein gewünschtes Motordrehmoment repräsentieren oder ein Drehmoment an einer Stelle entlang eines Antriebsstrangs, der den Motor einschließt. Das Motordrehmoment kann ausgehend von dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment bestimmt werden, indem das Fahrer-Bedarfsdrehmoment Übersetzungen, Achsübersetzungen und andere Antriebsstrangkomponenten eingestellt wird.
  • Es wird nun auf 1B verwiesen, wobei 1B ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 125 ist, das einen Antriebsstrang 100 beinhaltet. Der Antriebsstrang nach 1B beinhaltet den in 1A gezeigten Motor 10. Der Antriebsstrang 100 kann von dem Motor 10 angetrieben werden. Das Motordrehmoment kann über einen Motordrehmomentaktor 191 eingestellt werden, bei dem es sich um eine Kraftstoffeinspritzung, eine Nockenwelle, eine Drossel oder eine andere Vorrichtung handeln kann. Die Motorkurbelwelle 40 ist als an einen Drehmomentwandler 156 gekoppelt dargestellt. Insbesondere ist die Motorkurbelwelle 40 mechanisch an ein Drehmomentwandler-Pumpenrad 285 gekoppelt. Ein Drehmomentsensor 41 stellt Drehmomentrückmeldungen bereit und er kann verwendet werden, um Geräusch, Vibration und Rauheit des Motors zu evaluieren. Der Drehmomentwandler 156 beinhaltet zudem ein Turbinenrad 186, um Drehmoment an eine Getriebeeingangswelle 170 abzugeben. Die Getriebeeingangswelle 170 koppelt den Drehmomentwandler 156 mechanisch an das Automatikgetriebe 158. Der Drehmomentwandler 156 beinhaltet zudem eine Drehmomentwandler-Umgehungs-Überbrückungskupplung 121 (TCC). Drehmoment wird direkt von dem Pumpenrad 185 an das Turbinenrad 186 übertragen, wenn die TCC verriegelt ist. Die TCC wird von der Steuerung 12 elektrisch betrieben. Alternativ kann die TCC hydraulisch verriegelt werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden.
  • Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 121 vollständig frei ist, so überträgt der Drehmomentwandler 156 über einen Fluidtransfer zwischen dem Drehmomentwandlerturbinenrad 186 und dem Drehmomentwandlerpumpenrad 185 Motordrehmoment an das Automatikgetriebe 158, was eine Drehmomentsteigerung ermöglicht. Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 121 im Gegensatz dazu vollständig eingerastet ist, so wird das Ausgangsdrehmoment des Motors über die Drehmomentwandler-Kupplung direkt an eine Eingangswelle 170 des Getriebes 158 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 121 teilweise eingerastet sein, was es ermöglicht, das Maß an Drehmoment, das direkt an das Getriebe weitergegeben wird, einzustellen. Die Steuerung 12 kann zum Einstellen des Maßes an Drehmoment, das durch den Drehmomentwandler 121 übertragen wird, ausgelegt sein, indem die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung als Reaktion auf verschiedene Motorbetriebsbedingungen oder auf Grundlage einer fahrerbasierten Motorbetriebsanforderung eingestellt wird.
  • Das Automatikgetriebe 158 beinhaltet Gänge (z. B. Rückwärtsgang und die Gänge 1–6) 136 und Vorwärtskupplungen 135 für die Gänge. Die Gänge 136 (z. B. 1–10) und Kupplungen 135 können selektiv in Eingriff genommen werden, um ein Fahrzeug anzutreiben. Der Drehmomentausgang von dem Automatikgetriebe 158 kann wiederum an die Räder 116 weitergegeben werden, um das Fahrzeug über eine Ausgangswelle 160 anzutreiben. Konkret kann das Automatikgetriebe 158 ein Eingangsantriebsdrehmoment an der Eingangswelle 170 als Reaktion auf eine Fahrbedingung des Fahrzeugs übertragen, bevor ein Ausgangsantriebsdrehmoment an die Räder 116 übertragen wird.
  • Ferner kann durch Betätigen der Radbremsen 119 eine Reibungskraft auf die Räder 116 ausgeübt werden. In einem Beispiel können die Radbremsen 119 als Reaktion darauf betätigt werden, dass der Fahrer wie in 1A dargestellt ein Bremspedal mit dem Fuß nach unten drückt. In anderen Beispielen kann die Steuerung 12 oder eine mit der Steuerung 12 verbundene Steuerung die Betätigung der Radbremsen bewirken. Gleichermaßen kann eine Reibungskraft auf die Räder 116 reduziert werden, indem die Radbremsen 119 als Reaktion darauf freigegeben werden, dass der Fahrer den Fuß von einem Bremspedal nimmt. Ferner können die Fahrzeugbremsen als Teil eines automatisierten Motoranhaltvorgangs über die Steuerung 12 eine Reibungskraft auf die Räder 116 ausüben.
  • Die Steuerung 12 kann zum Empfangen von Eingaben von dem Motor 10, wie in 1A im Detail dargestellt, ausgelegt sein und einen Drehmomentausgang des Motors und/oder den Betrieb des Drehmomentwandlers, Getriebes, der Kupplungen und/oder der Bremsen entsprechend steuern. Als ein Beispiel kann eine Motordrehmomentausgabe durch ein Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoff-Impulsbreite, Kraftstoff-Impulstastung und/oder Luftfüllung gesteuert werden, indem die Drosselöffnung und/oder Ventilsteuerung, der Ventilhub und der Ladedruck für per Turbolader oder Kompressor geladene Motoren gesteuert werden. Im Falle eines Dieselmotors kann die Steuerung 12 die Motordrehmomentausgabe durch ein Steuern einer Kombination aus Kraftstoff-Impulsbreite, Kraftstoff-Impulstastung und Luftfüllung steuern. In allen Fällen kann die Motorsteuerung auf einer Zylinder-per-Zylinder-Basis erfolgen, um den Motordrehmomentausgang zu steuern. Die Steuerung 12 kann auch den Drehmomentausgang und die Erzeugung elektrischer Energie von einem DISG steuern, indem sie den Strom einstellt, der zu Feld- und/oder Ankerwicklungen des DISG fließt, wie es in der Technik bekannt ist.
  • Sind die Zustände für eine Leerlaufabschaltung erfüllt, so kann die Steuerung 12 eine Motorabschaltung initiieren, indem der Kraftstoff und/oder Zündungen an den Motor gekappt werden. Allerdings kann der Motor in manchen Beispielen weiterdrehen. Um ein gewisses Maß an Drehschwingungsbeanspruchung in dem Getriebe aufrechtzuerhalten, kann die Steuerung 12 ferner rotierende Elemente des Getriebes 158 an ein Gehäuse 159 des Getriebes und dadurch an das Gestell des Fahrzeugs erden. Wenn die Zustände für ein Wiederanlassen des Motors erfüllt sind und/oder ein Fahrzeugbetreiber das Fahrzeug anlassen will, dann kann die Steuerung 12 den Motor 10 wiederanschalten, indem der Motor 10 gekurbelt und die Zylinderverbrennung fortgesetzt wird.
  • Der Ansaugkrümmer 44 des Motors 10 steht über das Ventil 176 in pneumatischer Kommunikation mit einem Unterdruckbehälter 177. Der Unterdruck kann Vakuum an den Bremskraftverstärker 178, das Heiz-/Belüftungs-/Kühlsystem 179, den Wastegate-Aktor 180 und andere per Vakuum betriebene Systeme bereitstellen. In einem Beispiel kann es sich bei dem Ventil 176 um ein Magnetventil handeln, das selektiv geöffnet und geschlossen werden kann, um die Kommunikation zwischen dem Ansaugkrümmer 44 und Unterdruckabnehmern 178–180 zuzulassen oder zu verhindern. Zusätzlich kann eine Unterdruckquelle 183 wie etwa eine Pumpe oder ein Ejektor dem Motoransaugkrümmer 44 selektiv Unterdruck bereitstellen, sodass der Motor 10 wiederangelassen werden kann, wenn eine Leckage durch die Drossel 62 vorliegt, wobei der Druck in dem Ansaugkrümmer des Motors geringer als der Atmosphärendruck ist. Die Unterdruckquelle 183 kann zudem den Unterdruckabnehmern 178–180 über ein Dreiwegeventil 171 selektiv Unterdruck zuführen, zum Beispiel dann, wenn das Unterdruckniveau in dem Unterdruckbehälter 177 unter einem Schwellenwert liegt. Das Volumen des Ansaugkrümmers 44 kann über ein Ventil mit variablem Luftsammlervolumen 175 eingestellt werden.
  • An dieser Stelle wird auf 2A verwiesen, in der eine beispielhafte Auslegung des Motors 10 dargestellt ist. In dieser Auslegung ist der Motor 10 ein Vierzylinderreihenmotor mit einer ersten Ventilauslegung. Die Abschnitte der Brennkammern des Motors, die in dem Zylinderkopfgussteil 35 ausgebildet sind, auf das auch als Teil eines Zylinders verwiesen werden kann, sind gemäß den Zylindernummern 1–4, wie für jeden Motorzylinder 200 angegeben, von 1–4 durchnummeriert. In diesem Beispiel ist jede Brennkammer mit zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen dargestellt. Abschaltungseinlassventile 208 sind als Tellerventile mit einem X durch die Tellerventilstange dargestellt. Abschaltungsauslassventile 204 sind als Tellerventile mit einem X durch die Tellerventilstange dargestellt. Nichtabschaltungseinlassventile 206 sind als Tellerventile gezeigt. Nichtabschaltungsauslassventile 202 sind ebenfalls als Tellerventile gezeigt.
  • Die Nockenwelle 270 ist in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungsauslassventilen 202 über Nichtabschaltungsauslassventilantriebe 250 gezeigt. Die Nockenwelle 270 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungseinlassventilen 206 über Nichtabschaltungseinlassventilantriebe 251. Die Nockenwelle 270 ist in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungsauslassventilen 204 über Abschaltungsauslassventilantriebe 252 gezeigt. Die Nockenwelle 270 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungseinlassventilen 208 über Abschaltungseinlassventilantriebe 253. In der Figur sind manche Einlass- und Auslassventile nicht mit Ventilantrieben zur Aktivitätsreduktion gezeigt, jedoch wird jedes Ventil von einem Ventilantrieb begleitet (z. B. werden die Nichtabschaltungsventile von Nichtabschaltungsventilantrieben begleitet und die Abschaltungsventile werden von Abschaltungsventilantrieben begleitet).
  • In dieser Auslegung sind die Zylinder 2 und 3 mit Abschaltungseinlassventilen 208 und Abschaltungsauslassventilen 204 gezeigt. Die Zylinder 1 und 4 sind mit Nichtabschaltungseinlassventilen 206 und Nichtabschaltungsauslassventilen 202 gezeigt. Gleichwohl können die Nichtabschaltungseinlassventile 206 und Nichtabschaltungsauslassventile 202 mit Abschaltungseinlassventilen und Abschaltungsauslassventilen ersetzt werden, sodass alle Motorzylinder selektiv abgeschaltet werden können.
  • Die Auslegung nach 2A ermöglicht eine gemeinsame oder separate Abschaltung der Zylinder 2 und 3. Da sowohl die Einlass- als auch Auslassventile der Zylinder 2 und 3 abschaltend sind, werden diese Zylinder durch Schließen sowohl der Einlass- als auch Auslassventile für einen ganzen Motorzyklus und Beenden des Kraftstoffflusses an die Zylinder 2 und 3 abgeschaltet. Zum Beispiel kann der Motor bei einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2 in einer Reihenfolge von 1-2-1-2 oder 1-3-2-1-4-2 oder 1-3-2-1-3-2-1-4-2 oder anderen Kombinationen feuern, in denen die Zylinder 1 und 2 Luft und Kraftstoff verbrennen. Würde jeder der Zylinder 1–4 Abschaltungseinlass- und -auslassventile beinhalten, so könnten die Zylinder 1 und 2 während mancher Motorzyklen allerdings nicht feuern (z. B. Luft und Kraftstoff verbrennen). Zum Beispiel kann die Feuerungsreihenfolge des Motors 3-4-3-4 oder 1-3-2-1-3-2 oder 3-4-2-3-4-2 oder andere Kombinationen sein, in denen die Zylinder 1 und 2 während eines Motorzyklus keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennen. Es ist bemerkenswert, dass ein abgeschalteter Zylinder Abgase oder Frischluft einschließen kann, je nachdem, ob Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt und verbrannt wird, bevor die Auslassventile in einer geschlossenen Position abgeschaltet werden, oder nicht.
  • 2A zeigt zudem einen ersten Klopfsensor 203 und einen zweiten Klopfsensor 205. Der erste Klopfsensor 203 ist näher an den Zylindern 1 und 2 angeordnet. Der zweite Klopfsensor 205 ist näher an den Zylindern 3 und 4 angeordnet. Der erste Klopfsensor kann verwendet werden, um ein Klopfen von den Zylindern 1 und 2 während mancher Zustände und ein Klopfen von den Zylindern 1–4 während anderer Zustände zu detektieren. Gleichermaßen kann der zweite Klopfsensor 205 verwendet werden, um ein Klopfen von den Zylindern 3 und 4 während mancher Zustände und ein Klopfen von den Zylindern 1–4 während anderer Zustände zu detektieren. Alternativ können die Klopfsensoren mechanisch an den Motorblock gekoppelt sein.
  • Es wird nun auf 2B verwiesen, in welcher eine alternative beispielhafte Auslegung des Motors 10 gezeigt wird. In dieser Auslegung ist der Motor 10 ein Vierzylinderreihenmotor, in dem ein Teil der Zylinder nur mit Abschaltungseinlassventilen versehen ist. Abschnitte der Brennkammern des Motors, die in dem Zylinderkopfgussteil 35 ausgebildet sind, sind wiederum von 1–4 durchnummeriert, wie im Falle der Motorzylinder 200 angegeben. Jeder Zylinder ist mit zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen dargestellt. Die Zylinder 1–4 beinhalten Nichtabschaltungsauslassventile 202 und keine Nichtabschaltungsauslassventile. Die Zylinder 1 und 4 beinhalten zudem Nichtabschaltungseinlassventile 206 und keine Nichtabschaltungseinlassventile. Die Zylinder 2 und 3 beinhalten Abschaltungseinlassventile 208 und keine Nichtabschaltungseinlassventile.
  • Die Nockenwelle 270 ist in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungsauslassventilen 202 über Nichtabschaltungsauslassventilantriebe 250 gezeigt. Die Nockenwelle 270 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungseinlassventilen 206 über Nichtabschaltungseinlassventilantriebe 251. Die Nockenwelle 270 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungseinlassventilen 208 Abschaltungseinlassventilantriebe 253. In der Figur sind manche Einlass- und Auslassventile nicht mit Ventilantrieben zur Aktivitätsreduktion gezeigt, jedoch wird jedes Ventil von einem Ventilantrieb begleitet (z. B. werden die Nichtabschaltungsventile von Nichtabschaltungsventilantrieben begleitet und die Abschaltungsventile werden von Abschaltungsventilantrieben begleitet).
  • Die Auslegung nach 2B ermöglicht eine gemeinsame oder separate Abschaltung der Zylinder 2 und 3 über die Abschaltungseinlassventile 208. Die Auslassventile der Zylinder 2 und 3 schließen und öffnen sich während eines Motorzyklus weiter, wenn der Motor dreht. Da sich nur die Einlassventile der Zylinder 2 und 3 abschalten, werden diese Zylinder dadurch abgeschaltet, dass für einen ganzen Motorzyklus nur die Einlassventile geschlossen werden und der Kraftstofffluss an die Zylinder 2 und 3 beendet wird. Auch hier kann der Motor bei einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2 in einer Reihenfolge von 1-2-1-2 oder 1-3-2-1-4-2 oder 1-3-2-1-3-2-1-4-2 oder anderen Kombinationen feuern, in denen die Zylinder 1 und 2 Luft und Kraftstoff verbrennen. Es ist bemerkenswert, dass ein abgeschalteter Zylinder in dieser Auslegung Abgas in sich hineinsaugt und während des Ausstoßtakts des abgeschalteten Zylinders Abgas ausstößt. Konkret wird Abgas in den abgeschalteten Zylinder gesaugt, wenn sich das Auslassventil des abgeschalteten Zylinders nahe des Anfangs des Ausstoßtakts öffnet, und Abgas wird von dem abgeschalteten Zylinder ausgestoßen, wenn sich der Kolben des Zylinders dem oberen Totpunkt im Ausstoßtakt nähert, bevor sich das Auslassventil schließt.
  • In anderen Beispielen können die Zylinder 1 und 4 Abschaltungseinlassventile beinhalten, während die Zylinder 2 und 3 Nichtabschaltungseinlassventile beinhalten. Ansonsten kann die Ventilanordnung gleich sein.
  • An dieser Stelle wird auf 2C verwiesen, in der eine alternative beispielhafte Motorauslegung des Motors 10 gezeigt wird. In dieser Auslegung ist der Motor 10 ein Vierzylinderreihenmotor, und alle Motorzylinder beinhalten Abschaltungseinlassventile 208, und keiner der Zylinder beinhaltet Abschaltungsauslassventile. Abschnitte der Brennkammern des Motors, die in dem Zylinderkopfgussteil 35 ausgebildet sind, sind wiederum von 1–4 durchnummeriert, wie im Falle der Motorzylinder 200 angegeben. Jeder Zylinder ist mit zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen dargestellt. Die Zylinder 1–4 beinhalten Abschaltungseinlassventile 208 und keine Abschaltungseinlassventile. Die Zylinder 1–4 beinhalten zudem Nichtabschaltungsauslassventile 202 und keine Abschaltungsauslassventile. Der Motor 10 ist zudem mit einem ersten Klopfsensor 220 und einen zweiten Klopfsensor 221 gezeigt.
  • Die Nockenwelle 270 ist in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungsauslassventilen 202 über Nichtabschaltungsauslassventilantriebe 250 gezeigt. Die Nockenwelle 270 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungseinlassventilen 208 Abschaltungseinlassventilantriebe 253. In der Figur sind manche Einlass- und Auslassventile nicht mit Ventilantrieben zur Aktivitätsreduktion gezeigt, jedoch wird jedes Ventil von einem Ventilantrieb begleitet (z. B. werden die Nichtabschaltungsventile von Nichtabschaltungsventilantrieben begleitet und die Abschaltungsventile werden von Abschaltungsventilantrieben begleitet).
  • Die Auslegung nach 2C ermöglicht ein Abschalten der Zylinder 1–4 in einer beliebigen Kombination während eines Motorzyklus über das ausschließliche Abschalten der Einlassventile der Zylinder 1–4. Die Auslassventile der Zylinder 1–4 schließen und öffnen sich während eines Motorzyklus weiter, wenn der Motor dreht. Ferner können die Zylinder 1–4 abgeschaltet werden, indem für einen ganzen Motorzyklus nur die Einlassventile geschlossen werden und der Kraftstoffzufluss an die Zylinder 1–4 beendet wird, oder Kombinationen daraus. Bei einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2 kann der Motor in einer Reihenfolge von 1-2-1-2 oder 1-3-2-1-4-2 oder 1-3-2-1-3-2-1-4-2 oder anderen Kombinationen der Zylinder 1–4 feuern, da jeder Zylinder einzeln und ohne ein Abschalten der anderen Motorzylinder abschaltbar ist. Es ist bemerkenswert, dass ein abgeschalteter Zylinder in dieser Auslegung Abgas in sich hineinsaugt und während des Ausstoßtakts des abgeschalteten Zylinders Abgas ausstößt. Konkret wird Abgas in den abgeschalteten Zylinder gesaugt, wenn sich das Auslassventil des abgeschalteten Zylinders nahe des Anfangs des Ausstoßtakts öffnet, und Abgas wird von dem abgeschalteten Zylinder ausgestoßen, wenn sich der Kolben des Zylinders dem oberen Totpunkt im Ausstoßtakt nähert, bevor sich das Auslassventil schließt.
  • An dieser Stelle wird auf 2D verwiesen, in der eine alternative Motorauslegung des Motors 10 gezeigt wird. Das System nach 2D ist mit dem System nach 2A identisch, außer, dass das System nach 2D eine Einlassnockenwelle 271 und eine Auslassnockenwelle 272 beinhaltet. Die Abschnitte der Brennkammern des Motors, die in dem Zylinderkopfgussteil 35 ausgebildet sind, auf das auch als Teil eines Zylinders verwiesen werden kann, sind gemäß den Zylindernummern 1–4, wie für jeden Motorzylinder 200 angegeben, von 1–4 durchnummeriert.
  • Die Nockenwelle 271 ist in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungsauslassventilen 202 über Nichtabschaltungsauslassventilantriebe 250 gezeigt. Die Nockenwelle 272 steht in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungseinlassventilen 206 über Nichtabschaltungseinlassventilantriebe 251. Die Nockenwelle 271 ist in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungsauslassventilen 204 über Abschaltungseinlassventilantriebe 252 gezeigt. Die Nockenwelle 272 steht in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungseinlassventilen 208 über Abschaltungseinlassventilantriebe 253. In der Figur sind manche Einlass- und Auslassventile nicht mit Ventilantrieben zur Aktivitätsreduktion gezeigt, jedoch wird jedes Ventil von einem Ventilantrieb begleitet (z. B. werden die Nichtabschaltungsventile von Nichtabschaltungsventilantrieben begleitet und die Abschaltungsventile werden von Abschaltungsventilantrieben begleitet).
  • An dieser Stelle wird auf 2E verwiesen, in der eine alternative Motorauslegung des Motors 10 gezeigt wird. Das System nach 2E ist mit dem System nach 2B identisch, außer, dass das System nach 2E eine Einlassnockenwelle 271 und eine Auslassnockenwelle 272 beinhaltet. Die Abschnitte der Brennkammern des Motors, die in dem Zylinderkopfgussteil 35 ausgebildet sind, auf das auch als Teil eines Zylinders verwiesen werden kann, sind gemäß den Zylindernummern 1–4, wie für jeden Motorzylinder 200 angegeben, von 1–4 durchnummeriert.
  • Die Nockenwelle 271 ist in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungsauslassventilen 202 über Nichtabschaltungsauslassventilantriebe 250 gezeigt. Die Nockenwelle 272 steht in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungseinlassventilen 206 über Nichtabschaltungseinlassventilantriebe 251. Die Nockenwelle 272 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungseinlassventilen 208 Abschaltungseinlassventilantriebe 253. In der Figur sind manche Einlass- und Auslassventile nicht mit Ventilantrieben zur Aktivitätsreduktion gezeigt, jedoch wird jedes Ventil von einem Ventilantrieb begleitet (z. B. werden die Nichtabschaltungsventile von Nichtabschaltungsventilantrieben begleitet und die Abschaltungsventile werden von Abschaltungsventilantrieben begleitet).
  • An dieser Stelle wird auf 2F verwiesen, in der eine alternative Motorauslegung des Motors 10 gezeigt wird. Das System nach 2F ist mit dem System nach 2C identisch, außer, dass das System nach 2F eine Einlassnockenwelle 271 und eine Auslassnockenwelle 272 beinhaltet. Die Abschnitte der Brennkammern des Motors, die in dem Zylinderkopfgussteil 35 ausgebildet sind, auf das auch als Teil eines Zylinders verwiesen werden kann, sind gemäß den Zylindernummern 1–4, wie für jeden Motorzylinder 200 angegeben, von 1–4 durchnummeriert.
  • Die Nockenwelle 271 ist in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungsauslassventilen 202 über Nichtabschaltungsauslassventilantriebe 250 gezeigt. Die Nockenwelle 272 steht in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungseinlassventilen 208 Abschaltungseinlassventilantriebe 253. In der Figur sind manche Einlass- und Auslassventile nicht mit Ventilantrieben zur Aktivitätsreduktion gezeigt, jedoch wird jedes Ventil von einem Ventilantrieb begleitet (z. B. werden die Nichtabschaltungsventile von Nichtabschaltungsventilantrieben begleitet und die Abschaltungsventile werden von Abschaltungsventilantrieben begleitet).
  • Die in 2A–2F dargestellten Abschaltungsventilantriebe können von einem Hebeltyp (siehe z. B. 6B), Hülsentyp (siehe z. B. US-Patentanmeldung Nr. 2014/0303873, US-Patentanmeldung Nr. 14/105,000 mit dem Titel „Position Detection For Lobe Switching Camshaft System“, eingereicht am 12. Dezember 2013 und hier durch Bezugnahme für sämtliche Zwecke vollumfänglich aufgenommen), einem Nockentyp oder einem Spielausgleichstyp sein. Ferner kann jeder der in 2A–2F gezeigten Zylinderköpfe mechanisch an ein und denselben Block 33, in 1A dargestellt, gekoppelt sein. Die in den 2A–2F gezeigten Zylinderköpfe können aus ein und demselben Gussteil ausgebildet sein, und die Abschaltungs- und Nichtabschaltungsventilantriebe für jede Zylinderkopfauslegung können variiert werden, wie in 2A–2F dargestellt.
  • Es wird nun auf 3A verwiesen, in der ein beispielhaftes Zylinderabschaltungsmuster gezeigt wird. In 3A wird Zylinder 4 des Motors 10 mit einem X durchgekreuzt gezeigt, um anzugeben, dass der Zylinder 4 bei einem Motorzyklus abgeschaltet werden kann, während die Zylinder 1, 2 und 3 angeschaltet bleiben. Angeschaltete Zylinder sind ohne X gezeigt, um anzugeben, dass die Zylinder angeschaltet sind. Ein Zylinder kann über das in 2C dargestellte System während eines Motorzyklus abgeschaltet werden. Alternativ dazu kann der Zylinder 1 während eines Motorzyklus der einzige abgeschaltete Zylinder sein, wenn der Motor 10 wie in 2C gezeigt ausgelegt ist. Der Zylinder 2 kann während eines Motorzyklus der einzige abgeschaltete Zylinder sein, wenn der Motor 10 wie in 2A, 2B und 2C ausgelegt ist. Gleichermaßen kann der Zylinder 3 während eines Motorzyklus der einzige abgeschaltete Zylinder sein, wenn der Motor 10 wie in 2A, 2B und 2C ausgelegt ist. Die Zylinder 200 werden in einer Reihe gezeigt.
  • Es wird nun auf 3B verwiesen, in der ein anderes Zylinderabschaltungsmuster gezeigt wird. In 3B werden die Zylinder 2 und 3 des Motors 10 mit einem X durchgekreuzt gezeigt, um anzugeben, dass die Zylinder 2 und 3 bei einem Motorzyklus abgeschaltet sein können, während die Zylinder 1 und 4 angeschaltet bleiben. Angeschaltete Zylinder sind ohne X gezeigt, um anzugeben, dass die Zylinder angeschaltet sind. Die Zylinder 2 und 3 können über die in 2A, 2B und 2C dargestellten Systeme während eines Motorzyklus abgeschaltet werden. Alternativ dazu können die Zylinder 1 und 4 während eines Motorzyklus die einzigen abgeschalteten Zylinder sein, wenn der Motor 10 wie in 2C gezeigt ausgelegt ist. Bei den in 2 und 3 dargestellten abgeschalteten Zylindern handelt es sich um Zylinder, deren Ventile geschlossen sind, um einen Zustrom von dem Motoransaugkrümmer zu dem Motorabgaskrümmer, während der Motor dreht, zu verhindern, und bei denen die Kraftstoffeinspritzung zu den abgeschalteten Zylindern endet. Auch können Funken, die den abgeschalteten Zylindern bereitgestellt werden, gestoppt werden. Die Zylinder 200 werden in einer Reihe gezeigt.
  • Auf diese Weise können einzelne Zylinder oder Zylindergruppen abgeschaltet werden. Ferner können abgeschaltete Zylinder von Zeit zu Zeit wiederangeschaltet werden, um die Eventualität, dass Motoröl in die Motorzylinder gelangt, zu verringern. Beispielsweise kann ein Zylinder 1-4-1-4-1-4-2-1-4-3-1-4-1-4 feuern, um die Eventualität, dass Öl in die Zylinder 2 und 3 gelangt, nachdem die Zylinder 2 und 3 abgeschaltet wurden, zu verringern.
  • An dieser Stelle wird auf 4A verwiesen, in der eine andere beispielhafte Auslegung des Motors 10 dargestellt wird. Die Abschnitte der Brennkammern des Motors, die in den Zylinderköpfen 35 und 35a ausgebildet sind, auf die auch als Teil eines Zylinders verwiesen werden kann, sind gemäß den Zylindernummern 1–8, wie für jeden Motorzylinder angegeben, von 1–8 durchnummeriert. Der Motor 10 umfasst eine erste Zylinderbank 401, einschließlich der Zylinder 1–4 im Zylinderkopfgussteil 35, und eine zweite Zylinderbank 402, einschließlich der Zylinder 5–8 im Zylinderkopfgussteil 35a. In dieser Auslegung ist der Motor 10 ein V-Acht-Motor, der Abschaltungseinlassventile 208 und Nichtabschaltungseinlassventile 206 umfasst. Der Motor 10 umfasst außerdem Abschaltungsauslassventile 204 und Nichtabschaltungsauslassventile 202. Die Ventile regulieren den Luftstrom von dem Motoransaugkrümmer zu dem Motorabgaskrümmer über die Motorzylinder 200. In manchen Beispielen können die Abschaltungsauslassventile 204 durch Nichtabschaltungsauslassventile 202 ersetzt werden, um die Systemkosten zu reduzieren und gleichzeitig die Kapazität beizubehalten, Motorzylinder abzuschalten (z. B. den Kraftstoffzufluss zu dem abgeschalteten Zylinder beenden und den Luftstrom von einem Motoransaugkrümmer zu einem Motorabgaskrümmer über einen Zylinder beenden, während der Motor dreht). Demzufolge kann der Motor 10 in manchen Beispielen nur Nichtabschaltungsauslassventile 202 in Kombination mit Abschaltungseinlassventilen 208 und Nichtabschaltungseinlassventilen 206 umfassen.
  • In diesem Beispiel sind die Zylinder 5, 2, 3 und 8 als Zylinder gezeigt, die über Ventile verfügen, welche stets angeschaltet sind, sodass Luft vom Motoransaugkrümmer zum Motorabgaskrümmer über die Zylinder 5, 2, 3 und 8 fließt, wenn der Motor dreht. Die Zylinder 1, 6, 7 und 4 sind als Zylinder gezeigt, die über Ventile verfügen, die in geschlossenen Positionen selektiv abgeschaltet werden, sodass Luft nicht vom Motoransaugkrümmer zum Motorabgaskrümmer über die Zylinder 1, 6, 7 bzw. 4 fließt, wenn die Ventile in den entsprechenden Zylindern in einem geschlossenen Zustand während eines Motorzyklus abgeschaltet sind. In anderen Beispielen, wie etwa in 4B, sind die Zylinder, welche über stets angeschaltete Ventile verfügen, die Zylinder 5 und 2. Die tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindern, die über stets angeschaltete Ventile verfügen, kann auf der Fahrzeugmasse und dem Motorhubraum oder anderen Überlegungen beruhen.
  • Die Ventile 202, 204, 206 und 208 werden über eine einzelne Nockenwelle 420 geöffnet und geschlossen. Die Ventile 202, 204, 206 und 208 können in mechanischer Kommunikation mit der einzigen Nockenwelle 320 über Druckstangen und herkömmliche Spielausgleicher oder Abschaltungseinsteller oder hydraulische Zylinder stehen, wie in der US-Patentveröffentlichung mit der Nummer 2003/0145722 und dem Titel „Hydraulic Cylinder Deactivation with Rotary Sleeves“, eingereicht am 1. Februar 2002 und hier durch Bezugnahme für sämtliche Zwecke vollumfänglich aufgenommen, gezeigt. Alternativ können die Ventile 202, 204, 206 und 208 über herkömmliche Rollennockenfolger und/oder über Ventilantriebe, wie in 6A, 6B und 5C dargestellt, betrieben werden. In wiederum anderen Beispielen können die Ventile über umhüllte Nocken verfügen, wie in der US-Patentveröffentlichung Nr. 2014/0303873 gezeigt.
  • Die Nockenwelle 420 ist in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungsauslassventilen 202 über Nichtabschaltungsauslassventilantriebe 250 gezeigt. Die Nockenwelle 420 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungseinlassventilen 206 über Nichtabschaltungseinlassventilantriebe 251. Die Nockenwelle 420 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungseinlassventilen 208 Abschaltungseinlassventilantriebe 253. Die Nockenwelle 420 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungsauslassventilen 204 über Abschaltungseinlassventilantriebe 252. In der Figur sind manche Einlass- und Auslassventile nicht mit Ventilantrieben zur Aktivitätsreduktion gezeigt, jedoch wird jedes Ventil von einem Ventilantrieb begleitet (z. B. werden die Nichtabschaltungsventile von Nichtabschaltungsventilantrieben begleitet und die Abschaltungsventile werden von Abschaltungsventilantrieben begleitet).
  • An dieser Stelle wird auf 4B verwiesen, in der eine andere beispielhafte Auslegung des Motors 10 dargestellt wird. Die Abschnitte der Brennkammern des Motors, die in den Zylinderköpfen 35 und 35a ausgebildet sind, auf die auch als Teil eines Zylinders verwiesen werden kann, sind gemäß den Zylindernummern 1–8, wie für jeden Motorzylinder angegeben, von 1–8 durchnummeriert. Der Motor 10 umfasst eine erste Zylinderbank 401, einschließlich der Zylinder 1–4 im Zylinderkopfgussteil 35, und eine zweite Zylinderbank 402, einschließlich der Zylinder 5–8 im Zylinderkopfgussteil 35a. In dieser Auslegung ist der Motor 10 auch ein V-Acht-Motor, der Abschaltungseinlassventile 208 und Nichtabschaltungseinlassventile 206 umfasst. Der Motor 10 umfasst außerdem Abschaltungsauslassventile 204 und Nichtabschaltungsauslassventile 202. Die Ventile regulieren den Luftstrom von dem Motoransaugkrümmer zu dem Motorabgaskrümmer über die Motorzylinder 200. Die Ventile 202, 204, 206 und 208 werden über eine Einlassnockenwelle 51 und eine Auslassnockenwelle 53 betrieben. Jede Zylinderbank umfasst eine Einlassnockenwelle 51 und eine Auslassnockenwelle 53.
  • In einigen Beispielen können die Abschaltungsauslassventile durch Nichtabschaltungsauslassventile 204 ersetzt werden, um die Systemkosten zu reduzieren und gleichzeitig die Kapazität beizubehalten, Motorzylinder abzuschalten (z. B. den Kraftstofffluss zu dem abgeschalteten Zylinder beenden und den Luftstrom von einem Motoransaugkrümmer zu einem Motorabgaskrümmer über einen Zylinder beenden, während der Motor dreht). Demzufolge kann der Motor 10 in manchen Beispielen nur Nichtabschaltungsauslassventile 202 in Kombination mit Abschaltungseinlassventilen 208 und Nichtabschaltungseinlassventilen 206 umfassen.
  • In diesem Beispiel sind die Zylinder 5 und 2 als Zylinder gezeigt, die über stets angeschaltete Ventile verfügen, sodass Luft von dem Motoransaugkrümmer zu dem Motorabgaskrümmer über die Zylinder 5 und 2 fließt, wenn der Motor dreht. Die Zylinder 1, 3, 4, 6, 7 und 8 sind als Zylinder gezeigt, die über Einlass- und Auslassventile verfügen, die in geschlossenen Positionen selektiv abgeschaltet werden, sodass Luft nicht von dem Motoransaugkrümmer zu dem Motorabgaskrümmer über die Zylinder 1, 3, 4, 6, 7 bzw. 8 fließt, wenn die Ventile in den entsprechenden Zylindern in einem geschlossenen Zustand abgeschaltet sind. In diesem Beispiel werden die Zylinder durch Abschalten der Einlass- und Auslassventile des Zylinders, der abgeschaltet wird, abgeschaltet. Zum Beispiel kann der Zylinder 3 abgeschaltet werden, sodass Luft über das Abschalten der Ventile 208 und 204 nicht durch den Zylinder 3 fließt.
  • Die Ventile 202, 204, 206 und 208 werden über vier Nockenwellen geöffnet und geschlossen. Die Ventile 202, 204, 206 und 208 können über die 6A, 6B und 5C dargestellten Ventilantriebe oder hydraulische Zylinder oder Stößel, welche die Ventile abschalten können, mit einer Nockenwelle in mechanischer Kommunikation stehen. Die in 4A und 4B gezeigten Motoren weisen eine Feuerungsreihenfolge von 1-5-4-2-6-3-7-8 auf.
  • Der Motor 10 ist auch mit einem ersten Klopfsensor 420, einem zweiten Klopfsensor 421, einem dritten Klopfsensor 422 und einem vierten Klopfsensor 423 gezeigt. Demzufolge umfasst die erste Zylinderbank 401 den ersten Klopfsensor 420 und den zweiten Klopfsensor 421. Der erste Klopfsensor 420 kann ein Klopfen in den Zylindernummern 1 und 2 detektieren. Der zweite Klopfsensor 421 kann ein Klopfen in den Zylindernummern 3 und 4 detektieren. Die zweite Zylinderbank 402 umfasst den dritten Klopfsensor 422 und den vierten Klopfsensor 423. Der dritte Klopfsensor 422 kann ein Klopfen in den Zylindern 5 und 6 detektieren. Der vierte Klopfsensor 423 kann ein Klopfen in den Zylindern 7 und 8 detektieren.
  • Die Auslassnockenwelle 53 ist in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungsauslassventilen 202 über die Nichtabschaltungsauslassventilantriebe 250 gezeigt. Die Einlassnockenwelle 51 steht in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungseinlassventilen 206 über die Nichtabschaltungseinlassventilantriebe 251. Die Auslassnockenwelle 53 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungsauslassventilen 204 Abschaltungseinlassventilantriebe 252. Die Einlassnockenwelle 51 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungseinlassventilen 208 über die Abschaltungseinlassventilantriebe 253. In der Figur sind manche Einlass- und Auslassventile nicht mit Ventilantrieben zur Aktivitätsreduktion gezeigt, jedoch wird jedes Ventil von einem Ventilantrieb begleitet (z. B. werden die Nichtabschaltungsventile von Nichtabschaltungsventilantrieben begleitet und die Abschaltungsventile werden von Abschaltungsventilantrieben begleitet).
  • Die in 4B dargestellte Zylinderkopfauslegung kann in Fahrzeuge integriert werden, die eine geringere Masse als die Fahrzeuge aufweisen, in welche die in 4A dargestellte Zylinderkopfauslegung einbezogen ist. Die Auslegung nach 4B kann in ein Fahrzeug mit geringerer Masse integriert werden, da Fahrzeuge mit geringerer Masse nur zwei Zylinder nutzen können, um bei einer konstanten Autobahngeschwindigkeit zu fahren. Umgekehrt kann die Auslegung nach 4A in Fahrzeugen mit höherer Masse integriert werden, da Fahrzeuge mit einer höheren Masse vier Zylinder nutzen können, um bei einer konstanten Autobahngeschwindigkeit zu fahren. Gleichermaßen können die Zylinderköpfe, die in den 2A–2F gezeigt werden und eine geringere tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindern haben, die nicht abschaltend sind, in Fahrzeugen mit geringerer Masse integriert werden. Die in den 2A–2F dargestellten Zylinderköpfe, die eine höhere tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindern haben, die nicht abschaltend sind, können in Fahrzeugen mit höherer Masse integriert werden. Zusätzlich kann die Anzahl der Zylinder in den Zylinderkopfgussteilen, die in 2A–4C dargestellt werden, die keine Abschaltungszylinder sind, auf der Achsübersetzung des Fahrzeugs beruhen. Wenn zum Beispiel ein Fahrzeug eine geringere Achsübersetzung aufweist (z. B. 2,69:1 im Vergleich zu 3,73:1), so kann eine Zylinderkopfauslegung mit einer geringeren tatsächlichen Gesamtanzahl an Zylindern, die nicht abschaltend sind, ausgewählt werden, sodass die Autobahnfahreffizienz verbessert werden kann. Demzufolge können unterschiedliche Fahrzeuge mit unterschiedlichen Massen und Achsübersetzungen einen gleichen Motorblock und gleiche Zylinderkopfgussteile umfassen, wobei die tatsächliche Gesamtanzahl der Abschaltungs- und Nichtabschaltungsventilantriebe zwischen den unterschiedlichen Fahrzeugen jedoch unterschiedlich sein kann.
  • An dieser Stelle wird auf 4C verwiesen, in der eine andere beispielhafte Auslegung des Motors 10 dargestellt wird. Die Abschnitte der Brennkammern des Motors, die in den Zylinderköpfen 35 und 35a ausgebildet sind, auf die auch als Teil eines Zylinders verwiesen werden kann, sind gemäß den Zylindernummern 1–8, wie für jeden Motorzylinder angegeben, von 1–8 durchnummeriert. Der Motor 10 umfasst eine erste Zylinderbank 401, einschließlich der Zylinder 1–4 im Zylinderkopfgussteil 35, und eine zweite Zylinderbank 402, einschließlich der Zylinder 5–8 im Zylinderkopfgussteil 35a. In dieser Auslegung ist der Motor 10 auch ein V-Acht-Motor, der Abschaltungseinlassventile 208 und Nichtabschaltungseinlassventile 206 umfasst. Der Motor 10 umfasst außerdem Nichtabschaltungsauslassventile 202. Die Ventile regulieren den Luftstrom von dem Motoransaugkrümmer zu dem Motorabgaskrümmer über den Motorzylinder 200. Die Ventile 202, 206 und 208 werden über eine Einlassnockenwelle 51 und eine Auslassnockenwelle 53 betrieben. Jede Zylinderbank umfasst eine Einlassnockenwelle 51 und eine Auslassnockenwelle 53.
  • In diesem Beispiel sind alle Motorauslassventile 202 nicht abschaltend. Die Auslassnockenwelle 53 ist in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungsauslassventilen 202 über die Nichtabschaltungsauslassventilantriebe 250 gezeigt. Die Einlassnockenwelle 51 steht in mechanischer Kommunikation mit den Nichtabschaltungseinlassventilen 206 über die Nichtabschaltungseinlassventilantriebe 251. Die Einlassnockenwelle 51 steht ebenfalls in mechanischer Kommunikation mit den Abschaltungseinlassventilen 208 über die Abschaltungseinlassventilantriebe 253. In der Figur sind manche Einlass- und Auslassventile nicht mit Ventilantrieben zur Aktivitätsreduktion gezeigt, jedoch wird jedes Ventil von einem Ventilantrieb begleitet (z. B. werden die Nichtabschaltungsventile von Nichtabschaltungsventilantrieben begleitet und die Abschaltungsventile werden von Abschaltungsventilantrieben begleitet).
  • Die in 4A–4C dargestellten Abschaltungsventilantriebe können von einem Hebeltyp (siehe z. B. 6B), Hülsentyp (siehe z. B. US-Patentanmeldung Nr. 2014/0303873, US-Patentanmeldung Nr. 14/105,000 mit dem Titel „Position Detection For Lobe Switching Camshaft System“, eingereicht am 12. Dezember 2013 und hier durch Bezugnahme für sämtliche Zwecke vollumfänglich aufgenommen), einem Nockentyp oder einem Spielausgleichstyp sein. Ferner kann jeder der in 4A–4C gezeigten Zylinderköpfe mechanisch an ein und denselben Block 33, in 1A dargestellt, gekoppelt sein. Die in den 4A–4C gezeigten Zylinderköpfe 35 können aus ein und demselben Gussteil ausgebildet sein, und die Abschaltungs- und Nichtabschaltungsventilantriebe für jede Zylinderkopfauslegung können variiert werden, wie in 4A–4C gezeigt. Gleichermaßen können die in den 4A–4C gezeigten Zylinderköpfe 35a aus ein und demselben Gussteil ausgebildet sein, und die Abschaltungs- und Nichtabschaltungsventilantriebe für jede Zylinderkopfauslegung können variiert werden, wie in 4A–4C dargestellt.
  • An dieser Stelle wird auf 5A verwiesen, in der ein beispielhaftes Ventilantriebssystem dargestellt wird. Die abgebildete Ausführungsform kann einen Mechanismus für einen Vierzylinderreihenmotor oder einen von zwei Mechanismen für einen V-8-Motor repräsentieren. Ähnliche Mechanismen mit vier verschiedenen Anzahlen an Motorzylindern sind möglich. Das Ventilantriebssystem 500 umfasst eine Einlassnockenwelle 51 und eine Auslassnockenwelle 53. Eine Kette, ein Rad oder ein Riemen 599 koppelt die Nockenwelle 51 und die Nockenwelle 53 mechanisch, sodass sie sich gemeinsam mit einer gleichen Drehzahl drehen. Insbesondere koppelt die Kette 599 ein Antriebsrad 520 mechanisch an ein Antriebsrad 503.
  • Die Auslassnockenwelle 53 umfasst die zylindrischen Lagerzapfen 504a, 504b, 504c und 504d, die sich in entsprechenden Ventilkörpern 501a, 501b, 501c und 501d drehen. Die Ventilkörper 501a, 501b, 501c und 501d sind in einen Auslassnockenwellensockel 502 integriert gezeigt, der ein Teil eines Zylinderkopfgussteils 35 sein kann. Diskontinuierliche Messnuten 571a, 571b, 571c und 571d sind in die Lagerzapfen 504a, 504b, 504c und 504d integriert. Die diskontinuierlichen Messnuten 571a, 571b, 571c und 571d können auf die in 1A gezeigte Kurbelwelle 40 ausgerichtet sein, um einen Öldurchfluss durch die Lagerzapfen 504a, 504b, 504c und 504d in Übereinstimmung mit einem gewünschten Motorkurbelwellen-Winkelbereich zu erlauben, sodass die in 5B dargestellten Auslassventilantriebe in einem gewünschten Kurbelwinkel abgeschaltet werden, wodurch der Luftstrom von den Motorzylindern gestoppt wird. Die Stege 505a, 505b, 505c und 505d verhindern den Öldurchfluss zu den in 5B gezeigten Ventilantrieben, wenn die entsprechenden Stege jeweilige Ventilkörperauslässe 506, 508, 510 und 512 abdecken.
  • Das Öl kann über die Ventilkörperauslässe 506, 508, 510 und 512 zu den in 5B gezeigten Ventilantrieben fließen. Drucköl von der Ölpumpe 580 kann selektiv durch die Ventilkörpereinlässe 570, 572, 574 und 576, die Messnuten 571a, 571b, 571c und 571d und die Ventilkörperauslässe fließen, wenn die Stege die Ventilkörpereinlässe und -auslässe 506, 508, 510 und 512 nicht blockieren. Das Drucköl kann die Ventilantriebe abschalten, wie nachfolgend detaillierter beschrieben. Die Stege 505a, 505b, 505c und 505d öffnen und schließen den Zugang zu den Ventilkörpern 501a, 501b, 501c und 501d für Drucköl von der Ölpumpe 580 selektiv, wenn sich die Auslassnockenwelle 53 dreht. Die Auslassnockenwelle 53 umfasst außerdem Nocken 507a, 507b, 509a, 509b, 511a, 511b, 513a und 513b, um die Auslassventile zu öffnen und zu schließen, wenn der Nockenhub als Reaktion auf die Rotation der Auslassnockenwelle steigt und sinkt.
  • In einem Beispiel fließt Drucköl selektiv durch die Messnut 571a über den Ventilkörpereinlass 570 zu den Auslassventilantrieben für den Zylinder Nummer eins. Die Nocken 507a und 507b können eine mechanische Kraft bereitstellen, um die Auslassventile des Zylinders Nummer eins eines Vier- oder Achtzylindermotors zu heben, wenn sich die Auslassnockenwelle 53 dreht. Gleichermaßen strömt Drucköl selektiv durch die Messnut 571b über den Ventilkörpereinlass 572 zu den Auslassventilantrieben für den Zylinder Nummer zwei. Die Nocken 509a und 509b können eine mechanische Kraft bereitstellen, um die Auslassventile des Zylinders Nummer zwei des Vier- oder Achtzylindermotors zu heben, wenn sich die Auslassnockenwelle 53 dreht. Gleichermaßen strömt Drucköl selektiv durch die Messnut 571c über den Ventilkörpereinlass 574 zu den Auslassventilantrieben für Zylinder Nummer drei. Die Nocken 511a und 511b können eine mechanische Kraft bereitstellen, um die Auslassventile des Zylinders Nummer drei eines Vier- oder Achtzylindermotors zu heben, wenn sich die Auslassnockenwelle 53 dreht. Zudem strömt Drucköl selektiv durch die Messnut 571d über den Ventilkörpereinlass 576 zu den Auslassventilantrieben für Zylinder Nummer vier. Die Nocken 513a und 513b können eine mechanische Kraft bereitstellen, um die Auslassventile des Zylinders Nummer vier eines Vier- oder Achtzylindermotors zu heben, wenn sich die Auslassnockenwelle 53 dreht. Somit kann die Auslassnockenwelle 53 Kraft zum Öffnen der Tellerventile einer Zylinderbank bereitstellen.
  • Die Einlassnockenwelle 51 umfasst die zylindrischen Lagerzapfen 521a, 521b, 521c und 521d, die sich in entsprechenden Ventilkörpern 540a, 540b, 540c und 540d drehen. Die Ventilkörper 540a, 540b, 540c und 540d sind in einen Einlassnockenwellensockel 522 integriert gezeigt, der ein Teil eines Zylinderkopfgussteils 35 sein kann. Kontinuierliche Messnuten 551a, 551b, 551c und 551d sind in die Lagerzapfen 521a, 521b, 521c und 521d integriert. In manchen Beispielen jedoch können die kontinuierlichen Messnuten 551a, 551b, 551c und 551d weggelassen werden, und das Öl kann von einer Pumpe 580 den Einlassventilantrieben direkt zugeführt werden.
  • Drucköl fließt über einen Durchlass oder einen Kanal 581 von der Ölpumpe 580 zu den Regelventilen 586, 587, 588 und 589. Das Regelventil 586 kann geöffnet werden, um das Öl in den Ventilkörpereinlass 550, die Messnut 551a und den Ventilkörperauslass 520a fließen zu lassen, bevor das Öl über den Durchlass 520b zu den Einlassventilantrieben des Zylinders Nummer eins fließt. Drucköl wird über einen Durchlass oder eine Leitung 524c auch dem Einlass 570 zugeführt. Somit kann durch das Schließen des Ventils 586 eine Abschaltung der Einlassventile und Auslassventile des Zylinders Nummer eins verhindert werden. Der Auslass 506 führt dem Speicher 506b und den Auslassventilantrieben für den Zylinder Nummer eins Öl zu.
  • Der selektive Betrieb der Einlass- und Auslassventile für den Zylinder Nummer zwei ähnelt dem selektiven Betrieb der Einlass- und Auslassventile für den Zylinder Nummer eins. Konkret fließt Drucköl über den Durchlass oder Kanal 581 von der Ölpumpe 580 zu dem Ventil 587, das geöffnet werden kann, um das Öl in den Ventilkörpereinlass 552, die Messnut 551b und den Ventilkörperauslass 524a fließen zu lassen, bevor das Öl über den Durchlass 524b zu den Einlassventilantrieben des Zylinders Nummer zwei fließt. Drucköl wird über einen Durchlass oder eine Leitung 524c auch dem Ventilkörpereinlass 572 zugeführt. Somit kann durch das Schließen des Ventils 587 eine Abschaltung der Einlassventile und Auslassventile des Zylinders Nummer zwei verhindert werden. Der Auslass 508 führt dem Speicher 508b und den Auslassventilantrieben für den Zylinder Nummer zwei Öl zu.
  • Der selektive Betrieb der Einlass- und Auslassventile für den Zylinder Nummer drei ähnelt dem selektiven Betrieb der Einlass- und Auslassventile für den Zylinder Nummer eins. Zum Beispiel fließt Drucköl über den Durchlass oder Kanal 581 von der Ölpumpe 580 zu dem Ventil 588, das geöffnet werden kann, um das Öl in den Ventilkörpereinlass 554, die Messnut 551c und den Ventilkörperauslass 526a fließen zu lassen, bevor das Öl über den Durchlass 526b zu den Einlassventilantrieben des Zylinders Nummer drei fließt. Drucköl wird über einen Durchlass oder eine Leitung 526c auch dem Ventilkörpereinlass 574 zugeführt. Somit kann durch das Schließen des Ventils 588 eine Abschaltung der Einlassventile und Auslassventile des Zylinders Nummer drei verhindert werden. Der Auslass 510 führt dem Speicher 510b und den Auslassventilantrieben für den Zylinder Nummer drei Öl zu.
  • Der selektive Betrieb der Einlass- und Auslassventile für den Zylinder Nummer vier ähnelt ebenfalls dem selektiven Betrieb der Einlass- und Auslassventile für den Zylinder Nummer eins. Insbesondere fließt Drucköl über den Durchlass oder Kanal 581 von der Ölpumpe 580 zu dem Ventil 589, das geöffnet werden kann, um das Öl in den Ventilkörpereinlass 556, die Messnut 551d und den Ventilkörperauslass 528a fließen zu lassen, bevor das Öl über den Durchlass 528b zu den Einlassventilantrieben des Zylinders Nummer vier fließt. Drucköl wird über einen Durchlass oder eine Leitung 528c auch dem Regelventilkörpereinlass 576 zugeführt. Somit kann durch das Schließen des Ventils 589 eine Abschaltung der Einlassventile und Auslassventile des Zylinders Nummer vier verhindert werden. Der Auslass 512 führt dem Speicher 512b und den Auslassventilantrieben für den Zylinder Nummer vier Öl zu.
  • Die in 5B dargestellten Einlassventilantriebe können von den Nocken 523a-529b dazu gedrängt werden, die Einlassventile einer Zylinderbank anzutreiben. Insbesondere treiben die Nocken 523a und 523b jeweils zwei Einlassventile des Zylinders Nummer eins an. Die Nocken 525a und 525b treiben jeweils zwei Einlassventile des Zylinders Nummer zwei an. Die Nocken 527a und 527b treiben jeweils zwei Einlassventile des Zylinders Nummer drei an. Die Nocken 529a und 529b treiben jeweils zwei Einlassventile des Zylinders Nummer vier an.
  • Somit können die Einlass- und Auslassventile einer Zylinderbank einzeln an- und abgeschaltet werden. Ferner kann Öl, wie in manchen Beispielen zuvor angemerkt, den Einlassventilantrieben direkt von den Ventilen 586–589 zugeführt werden, sodass die kontinuierlichen Messnuten 551a–551d weggelassen werden können, um, so gewünscht, die Systemkosten zu senken.
  • Die Ölpumpe 580 führt einer Kühldüse 535 zum Besprühen des Kolbens 36, in 1A gezeigt, über ein Kühldüsen-Mengenregelventil 534 ebenfalls Öl zu. Der Öldruck in dem Kanal 581 lässt sich über ein Schnellentleerungsventil 532 oder über ein Einstellen des Ölpumpen-Verdrängungsaktors 533 regulieren, der die Verdrängung der Ölpumpe 580 einstellt. Die in 1A gezeigte Steuerung 12 kann in elektrischer Kommunikation mit dem Kühldüsen-Mengenregelventil 534, dem Ölpumpen-Verdrängungsaktor 533 und dem Schnellentleerungsventil 532 stehen. Bei dem Ölpumpen-Verdrängungsaktor kann es sich um ein Magnetventil, einen Linearaktor oder einen anderen bekannten Verdrängungsaktor handeln.
  • An dieser Stelle wird auf 5B verwiesen, in der ein beispielhafter Abschaltungseinlassventilantrieb 549 und -auslassventilantrieb 548 für das hydraulisch betriebene Ventilabschaltungssystem, das in 5A dargestellt ist, gezeigt sind. Die Einlassnockenwelle 51 dreht sich, sodass der Nocken 523a den Einlassfolger 545 selektiv anhebt, welcher das Einlassventil 52 selektiv öffnet und schließt. Eine Lenkwelle 544 stellt eine selektive mechanische Verknüpfung zwischen dem Einlassfolger 545 und dem Einlassventilkontaktglied 547 bereit. Ein Durchlass 546 lässt Drucköl einen in 5C dargestellten Kolben erreichen, sodass das Einlassventil 52 abgeschaltet werden (z. B. während eines Motorzyklus in einer geschlossenen Position verbleiben) kann. Das Einlassventil 52 kann angeschaltet werden, wenn der Öldruck in dem Durchlass 546 niedrig ist.
  • Gleichermaßen dreht sich die Auslassnockenwelle 53, sodass der Nocken 507a den Auslassfolger 543 selektiv anhebt, welcher das Auslassventil 54 selektiv öffnet und schließt. Eine Lenkwelle 542 stellt eine selektive mechanische Verknüpfung zwischen dem Auslassfolger 543 und einem Auslassventilkontaktglied 540 bereit. Der Durchlass 541 lässt das Öl einen in 5C gezeigten Kolben erreichen, sodass das Auslassventil 54 angeschaltet (z. B. während eines Motorzyklus offen und geschlossen sein) oder abgeschaltet werden (z. B. während eines Motorzyklus in einer geschlossenen Position verbleiben) kann.
  • An dieser Stelle wird auf 5C verwiesen, in der ein beispielhafter Auslassventilantrieb 548 gezeigt wird. Die Einlassventilantriebe schließen ähnliche Komponenten ein und arbeiten ähnlich wie der Auslassventilaktor. Daher wird der Kürze halber eine Beschreibung der Einlassventilantriebe weggelassen.
  • Der Auslassfolger 543 wird mit dem Öldurchlass 565 gezeigt, der sich in dem Nockenwellenfolger 564 erstreckt. Der Öldurchlass 565 steht in Fluidkommunikation mit dem Anschluss 568 in der Lenkwelle 542. Ein Kolben 563 und ein Verriegelungsstift 561 verriegeln den Folger 543 selektiv an dem Auslassventilkontaktglied 540, was bewirkt, dass sich das Auslassventilkontaktglied 540 als Reaktion auf die Bewegung des Folgers 543 bewegt, wenn Öl nicht auf den Kolben 563 einwirkt. Der Auslassventilantrieb 548 befindet sich während solcher Zustände in einem angeschalteten Zustand.
  • Auf den Kolben 563 kann durch den Öldruck innerhalb der Öldurchlässe 567 und 565 eingewirkt werden. Der Kolben 563 wird durch Hochdrucköl in dem Durchlass 565, das gegen die Kraft einer Feder 569 wirkt, aus seiner in 5C gezeigten Ruheposition (z. B. seinem normalerweise angeschalteten Zustand) in seinen abgeschalteten Zustand gedrängt. Die Feder 565 zieht den Kolben 563 in eine normalerweise verriegelte Position, welche es dem Auslassventilkontaktglied 540 erlaubt, ein Auslassventil 54 anzutreiben, wenn der Öldruck in dem Durchlass 565 niedrig ist.
  • Der Verriegelungsstift 561 stoppt bei einer Position (z. B. einer unverriegelten Position), bei welcher der Folger 543 nicht mehr an dem Auslassventilkontaktglied 540 verriegelt ist, wodurch das Auslassventil 54 abgeschaltet wird, wenn der normalerweise verriegelte Verriegelungsstift 561 durch Hochdrucköl, das auf den Kolben 563 einwirkt, vollständig verschoben wird. Der Nockenwellenfolger 564 wird der Bewegung des Nocken 507a gemäß gelenkt, wenn sich der Auslassventilantrieb 548 in einem abgeschalteten Zustand befindet. Das Auslassventil 54 und das Auslassventilkontaktglied 540 bleiben stationär, wenn sich der Verriegelungsstift 561 des Kolbens in seiner unverriegelten Position befindet.
  • Somit kann der Öldruck genutzt werden, um die Einlass- und Auslassventile über Einlass- und Auslassventilantriebe selektiv anzuschalten und abzuschalten. Konkret können die Einlass- und Auslassventile dadurch abgeschaltet werden, indem man Öl zu den Einlass- und Auslassventilantrieben fließen lässt. Es ist bemerkenswert, dass die Einlass- und Auslassventilantriebe über den in 5C dargestellten Mechanismus an- und abgeschaltet werden können. 5B und 5C bilden die abschaltenden Ventilaktoren mit angebrachter Lenkwelle ab. Andere Arten von Abschaltungsventilaktoren sind möglich und mit der Erfindung kompatibel, einschließend abschaltende Rollenschlepphebel, abschaltende Heber oder abschaltende Spielausgleicher.
  • An dieser Stelle wird auf 5D verwiesen, in der eine Ventil- und Zylinderabschaltungssequenz für den Mechanismus nach 5A–5C gezeigt wird. Die Ventilabschaltungssequenz kann durch das System nach 1A und 5A–5C bereitgestellt werden.
  • Die erste Darstellung von oben in 5D ist eine Darstellung der Auslassnocken-Nutbreite gegenüber dem Kurbelwinkel. Die vertikale Achse repräsentiert die Auslassnocken-Nutbreite, gemessen an der Stelle des Ölauslasses wie etwa des Durchlasses 506 nach 5A. In Richtung des Pfeils der vertikalen Achse steigt die Nutbreite. Die horizontale Achse repräsentiert den Kurbelwinkel des Motors, wobei Null der Verdichtungstakt am oberen Totpunkt für den Zylinder ist, dessen Einlass- und Auslassnuten dargestellt werden. In diesem Beispiel entspricht die Auslassnut 571a nach 5A. Die Kurbelwinkel für die Auslassnutbreite stimmen mit dem Kurbelwinkel in der dritten Darstellung von oben in 5D überein.
  • Die zweite Darstellung von oben in 5D ist eine Darstellung der Einlassnocken-Nutbreite gegenüber dem Kurbelwinkel. Die vertikale Achse repräsentiert die Einlassnockenwellennutbreite, und die Nutbreite steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert den Kurbelwinkel des Motors, wobei Null der Verdichtungstakt am oberen Totpunkt für den Zylinder ist, dessen Einlass- und Auslassnuten dargestellt werden. In diesem Beispiel entspricht die Einlassnut 551a nach 5A. Die Kurbelwinkel für die Einlassnutbreite stimmen mit dem Kurbelwinkel in der dritten Darstellung von oben in 5D überein.
  • Die dritte Darstellung von oben in 5D ist eine Darstellung von Einlass- und Auslassventilhub gegenüber dem Kurbelwinkel des Motors. Die vertikale Achse repräsentiert den Ventilhub, und der Ventilhub steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert den Motorkurbelwinkel, und die drei Darstellungen sind dem Kurbelwinkel entsprechend abgestimmt. Die dünne durchgezogene Linie 590 repräsentiert den Einlassventilhub für den Zylinder Nummer eins, wenn dessen Einlassventilantrieb angeschaltet ist. Die dicke durchgezogene Linie 591 repräsentiert den Auslassventilhub für den Zylinder Nummer eins, wenn dessen Auslassventilantrieb angeschaltet ist. Die dünnen gestrichelten Linien 592 repräsentieren den Einlassventilhub für den Zylinder Nummer eins, falls dessen Einlassventilantrieb angeschaltet ist. Die dünne gestrichelte Linie 593 repräsentiert den Auslassventilhub für den Zylinder Nummer eins, falls dessen Auslassventilantrieb angeschaltet ist. Die vertikalen Linien A-D repräsentieren interessierende Kurbelwinkel für die Sequenz.
  • Der Abbildung nach steigt und sinkt der Einlassventilhub für den Zylinder Nummer eins vor dem Kurbelwinkel A. Ein Ölregelventil, wie etwa 586 nach 5A, wird vor dem Kurbelwinkel A geschlossen, um eine Abschaltung des Einlass- und Auslassventils zu verhindern. Der Abbildung nach steigt der Einlassventilhub 590 während des Ansaugtakts des Zylinders Nummer eins vor dem Kurbelwinkel A. Drucköl, das zum Abschalten der Einlassventile ausreicht, ist vor dem Kurbelwinkel A nicht in der kontinuierlichen Einlassnockenwellennut vorhanden.
  • Im Kurbelwinkel A kann das Ölregelventil (z. B. 586 nach 5A) geöffnet werden, um die Einlass- und Auslassventile abzuschalten. Die Breite der kontinuierlichen Einlassnockenwellennut wird mit Öl druckbeaufschlagt, nachdem das Ölregelventil geöffnet wurde, sodass der Verriegelungsstift des Einlassventilantriebs verschoben werden kann, während sich der Nocken der Nockenwelle für das Einlassventil des Zylinders Nummer eins auf einem Grundkreis befindet. Die Auslasskurbelwellennut 571a wird im Kurbelwinkel A ebenfalls mit Öl druckbeaufschlagt. Der Auslass 506 wird im Winkel A nicht mit Öl beaufschlagt, da der Steg 505a (in 5A dargestellt) den Ventilkörperauslass 506 (in 5A dargestellt) abdeckt. Daher setzt im Kurbelwinkel A nur die Abschaltung des Einlassventils ein. Der Verriegelungsstift des Einlassventilantriebs wird vor dem Kurbelwinkel C aus seiner normalen Position freigegeben, um zu verhindern, dass sich das Einlassventil öffnet.
  • Im Kurbelwinkel B macht der Steg des Auslassnockenwellenlagerzapfens 521a für den Zylinder Nummer eins Platz für die diskontinuierliche Nut 571a, wodurch Öl den Auslassventilantrieb für den Zylinder Nummer eins erreichen kann. Im Kurbelwinkel B kann das Öl zu dem Einlassventilantrieb und dem Auslassventilantrieb fließen; da das Auslassventil im Kurbelwinkel B jedoch teilweise angehoben wird, arbeitet das Auslassventil, bis sich das Auslassventil nahe dem Kurbelwinkel C schließt. Der Verriegelungsstift des Auslassventilantriebs wird vor dem Kurbelwinkel D aus seiner normalerweise eingerasteten Position freigegeben, um zu verhindern, dass sich das Auslassventil öffnet.
  • Im Kurbelwinkel C öffnet sich das Einlassventil nicht, da der Einlassventilantrieb für den Motorzyklus abgeschaltet ist. Ferner wird der Verriegelungsstift des Auslassventilantriebs vor dem Kurbelwinkel D aus seiner normalen Position freigegeben, um zu verhindern, dass sich das Auslassventil öffnet. Folglich öffnet sich das Auslassventil für den Zylinderzyklus nicht. Die Einlass- und Auslassventile können abgeschaltet bleiben, bis die Einlass- und Auslassantriebe wiederangeschaltet werden, indem der Öldruck auf die Einlass- und Auslassventilantriebe reduziert wird.
  • Das Einlass- und Auslassventil können wiederangeschaltet werden, indem das Ölregelventil 586 abgeschaltet und zugelassen wird, dass der Öldruck in den Einlass- und Auslassventilantrieben reduziert wird, oder, indem der Öldruck über ein Schnellentleerungsventil (nicht dargestellt) schnell aus den Einlass- und Auslassventilantrieben genommen wird.
  • Der Ölspeicher 506b hält den Öldruck in dem Öldurchlass 506 während des Abschnitts des Zyklus nach dem Kurbelwinkel D aufrecht, wenn der Steg der Auslassnockennut den Durchlass 506 sperrt. Während der Zeit, in der die Ölzufuhr von der Pumpe unterbrochen ist, kompensiert der Ölspeicher 506b Ölleckagen durch unterschiedliche Freimaße. Der Ölspeicher 506b kann einen fest zugeordneten Kolben und eine fest zugeordnete Feder umfassen, oder er kann mit dem Verriegelungsmechanismus wie etwa dem in 5C abgebildeten Mechanismus kombiniert sein.
  • An dieser Stelle wird auf 6A verwiesen, in der eine Nockenwelle für ein alternatives hydraulisch betriebenes Ventilabschaltungssystem gezeigt wird. Die Nockenwelle 420 kann in das in 4A dargestellte Motorsystem integriert werden.
  • In diesem Beispiel kann die Nockenwelle 420 eine Einlassnockenwelle oder eine Auslassnockenwelle sein oder eine Nockenwelle, die sowohl die Einlass- als auch Auslassventile antreibt. Die Einlass- und Auslassventile jedes Motorzylinders können einzeln an- und abgeschaltet werden. Die Nockenwelle 420 umfasst ein Antriebsrad 619, das es zulässt, dass die Kurbelwelle 40 nach 1A die Nockenwelle 420 über eine Kette antreibt. Die Nockenwelle 420 umfasst vier Lagerzapfen 605a–605d, die Stege 606a–606d aufweisen, und diskontinuierliche Nuten 608a–608d. Der Nockenwellensockel 602 umfasst stationäre Nuten 610a (in 6B gezeigt) für jeden der Ventilkörper 670a, 670b, 670c und 670d. Die stationären Nuten 610a sind derart angeordnet, dass sie mit den diskontinuierlichen Nuten 608a–608d ausgerichtet sind. Die Nockenwelle 420 umfasst auch Nocken. In einem Beispiel kann die Nockenwelle 420 sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile betreiben, während sich die Nockenwelle 420 dreht. Insbesondere betreibt der Nocken 620 ein Einlassventil des Zylinders Nummer eins und der Nocken 622 betreibt ein Auslassventil des Zylinders Nummer eins. Der Nocken 638 betreibt ein Einlassventil des Zylinders Nummer zwei und der Nocken 639 betreibt ein Auslassventil des Zylinders Nummer zwei. Der Nocken 648 betreibt ein Einlassventil des Zylinders Nummer drei und der Nocken 649 betreibt ein Auslassventil des Zylinders Nummer drei. Der Nocken 658 betreibt ein Einlassventil des Zylinders Nummer vier und der Nocken 659 betreibt ein Auslassventil des Zylinders Nummer vier.
  • Der Nockenwellensockel 602 umfasst die Ventilkörper 670a, 670b, 670c und 670d, um Öldurchlässe zu stützen und bereitzustellen, die zu den Nockenwellennuten führen. Insbesondere umfasst der Ventilkörper 670a einen Einlass 613, einen ersten Auslass 612 und einen zweiten Auslass 616. Der erste Auslass 612 stellt den Auslassventilantrieben Öl bereit. Der zweite Auslass 616 stellt den Einlassventilantrieben Öl bereit. Der Ventilkörper 670b umfasst einen Einlass 633, einen ersten Auslass 636 und einen zweiten Auslass 632. Der erste Auslass 636 stellt den Auslassventilantrieben Öl bereit. Der zweite Auslass 632 stellt den Einlassventilantrieben Öl bereit. Der Ventilkörper 670c umfasst einen Einlass 643, einen ersten Auslass 646 und einen zweiten Auslass 642. Der erste Auslass 646 stellt den Auslassventilantrieben Öl bereit. Der zweite Auslass 642 stellt den Einlassventilantrieben Öl bereit. Der Ventilkörper 670d umfasst einen Einlass 653, einen ersten Auslass 656 und einen zweiten Auslass 652. Der erste Auslass 656 stellt den Auslassventilantrieben Öl bereit. Der zweite Auslass 652 stellt den Einlassventilantrieben Öl bereit. Die Durchlässe 616, 632, 642 und 652 führen den Einlassventilantrieben 649 (in 6C dargestellt) über einen Kanal oder Durchlass 692 Drucköl von der Ölpumpe 690 für die jeweiligen Zylinder Nummer 1–4 zu, wenn die Regelventile 614, 634, 644 und 654 angeschaltet und offen sind. Die Auslässe 612, 636, 646 und 656 können den Auslassventilantrieben 648 (in 6C dargestellt) Öldruck zuführen, wenn die Regelventile 614, 634, 644 und 654 offen sind. Die diskontinuierlichen Nuten 608a–608d stellen selektiv einen Ölpfad zwischen den Einlässen 613, 633, 643 und 653 und den Ventilkörperauslässen 612, 636, 646 und 656 bereit, die zu den Auslassventilantrieben führen. Die Lagerzapfen 605a–605d sind teilweise durch die diskontinuierlichen Nuten 608a–608d begrenzt. Die Speicher 609a–609d stellen Öl bereit, um die Auslassventile abgeschaltet zu lassen, wenn der Steg 606a den Durchlass 612 für kurze Zeiträume bedeckt.
  • Es wird nun auf 6B verwiesen, in welcher der Querschnitt eines Ventilkörpers 670a und die damit verbundenen Bauteile gezeigt sind. Die Nockenwelle 420 ist über die Abdeckkappe 699 an den Nockenwellensockel 602 gekoppelt. Die Abdeckkappe deckt die stationäre Nut 610a ab, die in dem Nockenwellensockel 602 ausgebildet ist. Die Nockenwelle 420 umfasst die diskontinuierliche Nut 608a, die axial mit der stationären Nut 610a ausgerichtet ist. Das Ventil 614 lässt das Öl über den Durchlass 616 selektiv zu den Einlassventilantrieben und in die stationäre Nut 610a fließen. Der Steg 606a deckt den Auslass 612 selektiv auf und ab, der dem Speicher 609a und den Auslassventilantrieben Öl bereitstellt, während sich die Nockenwelle 420 dreht.
  • An dieser Stelle wird auf 6C verwiesen, in der ein beispielhafter Abschaltungseinlassventilantrieb 649 und Abschaltungsauslassventilantrieb 648 für das hydraulisch betriebene Ventilabschaltungssystem, das in 6A dargestellt ist, gezeigt sind. Die Nockenwelle 420 dreht sich, sodass der Nocken 620 den Einlassfolger 645 selektiv anhebt, welcher das Einlassventil 52 selektiv öffnet und schließt. Die Lenkwelle 644 stellt eine selektive mechanische Verknüpfung zwischen dem Einlassfolger 645 und dem Einlassventilkontaktglied 647 bereit. Der Einlassventilantrieb 649 und der Auslassventilantrieb 648 umfassen die gleichen Komponenten und arbeiten auf die gleiche Art und Weise wie der in 5C beschriebene Antrieb. Ein Durchlass 646 lässt Drucköl einen in 5C dargestellten Kolben erreichen, sodass das Einlassventil 52 abgeschaltet werden (z. B. während eines Motorzyklus in einer geschlossenen Position verbleiben) kann. Das Einlassventil 52 kann angeschaltet werden (z. B. während eines Motorzyklus offen und geschlossen sein), wenn der Öldruck in dem Durchlass 646 niedrig ist.
  • Gleichermaßen dreht sich der Nocken 622, um den Auslassfolger 643 selektiv anzuheben, welcher das Auslassventil 54 selektiv öffnet und schließt. Eine Lenkwelle 642 stellt eine selektive mechanische Verknüpfung zwischen dem Auslassfolger 643 und einem Auslassventilkontaktglied 640 bereit. Ein Durchlass 641 lässt Öl einen in 5C dargestellten Kolben erreichen, sodass das Einlassventil 54 abgeschaltet werden (z. B. während eines Motorzyklus in einer geschlossenen Position verbleiben) kann. Der niedrige Öldruck in dem Durchlass 641 schaltet das Auslassventil 54 an (öffnet und schließt es z. B. während eines Motorzyklus), wenn der in 5C gezeigte Kolben 563 über die Feder 569 auf seine normale oder Grundposition zurückgeführt wird.
  • Auf diese Weise kann ein einzelner Nocken die Einlass- und Auslassventile antreiben. Ferner können die Einlass- und Auslassventile, die über den einzelnen Nocken angetrieben werden, über die Einlass- und Auslassventilantriebe 648 und 649 abgeschaltet werden.
  • An dieser Stelle wird auf 6D verwiesen, in der eine Ventil- und Zylinderabschaltungssequenz für den Mechanismus nach 6A–6C gezeigt wird. Die Ventilabschaltungssequenz kann durch das System nach 1A und 6A–6C bereitgestellt werden.
  • Die erste Darstellung von oben in 6D ist eine Darstellung der Auslassnocken-Nutbreite bei dem Durchlass, der zu dem Auslassventilantrieb führt, gegenüber der Kurbelwelle. Die vertikale Achse repräsentiert die Auslassnockenwellennutbreite, und die Nutbreite nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert den Kurbelwinkel des Motors, wobei Null der Verdichtungstakt am oberen Totpunkt für den Zylinder ist, dessen Einlass- und Auslassnuten dargestellt werden. In diesem Beispiel entspricht die Auslassnut der Breite der Nut 608a nach 6A, gemessen an dem Ölauslass 612. Die Kurbelwinkel für die Auslassnutbreite stimmen mit dem Kurbelwinkel in der dritten Darstellung von oben in 6D überein.
  • Die zweite Darstellung von oben in 6D ist eine Darstellung von Einlass- und Auslassventilhub gegenüber dem Kurbelwinkel des Motors. Die vertikale Achse repräsentiert den Ventilhub, und der Ventilhub steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert den Motorkurbelwinkel, und die drei Darstellungen sind dem Kurbelwinkel entsprechend abgestimmt. Die dünne durchgezogene Linie 690 repräsentiert den Einlassventilhub für den Zylinder Nummer eins, wenn dessen Einlassventilantrieb angeschaltet ist. Die dicke durchgezogene Linie 691 repräsentiert den Auslassventilhub für den Zylinder Nummer eins, wenn dessen Auslassventilantrieb angeschaltet ist. Die dünnen gestrichelten Linien 692 repräsentieren den Einlassventilhub für den Zylinder Nummer eins, falls dessen Einlassventilantrieb angeschaltet ist. Die dünne gestrichelte Linie 693 repräsentiert den Auslassventilhub für den Zylinder Nummer eins, falls dessen Auslassventilantrieb angeschaltet ist. Die vertikalen Linien A-D repräsentieren interessierende Kurbelwinkel für die Sequenz.
  • Der Abbildung nach steigt und sinkt der Einlassventilhub für den Zylinder Nummer eins vor dem Kurbelwinkel A. Ein Ölregelventil, wie etwa 614 nach 6A, wird vor dem Kurbelwinkel A geschlossen, um eine Abschaltung des Einlass- und Auslassventils zu verhindern. Der Abbildung nach steigt der Einlassventilhub 690 während des Ansaugtakts des Zylinders Nummer eins vor dem Kurbelwinkel A. Drucköl, das zum Abschalten der Einlassventile ausreicht, ist vor dem Kurbelwinkel A nicht in der kontinuierlichen Einlassnockenwellennut vorhanden.
  • Im Kurbelwinkel A kann das Ölregelventil (z. B. 614 nach 6A) geöffnet werden, um die Einlass- und Auslassventile abzuschalten. Die stationäre Nutbreite (z. B. 608a nach 6B) und der Durchlass 616 werden mit Öl druckbeaufschlagt, nachdem das Ölregelventil geöffnet wurde, sodass der Verriegelungsstift des Einlassventilantriebs verschoben werden kann, während der Auslass 616 über den Steg 606a abgedeckt ist. Somit wird der Auslass 616 im Winkel A nicht mit Öl druckbeaufschlagt, da der Steg 606a (in 6A gezeigt) den Ventilkörperauslass 616 abdeckt. Daher setzt im Kurbelwinkel A nur die Abschaltung des Einlassventils ein. Der Verriegelungsstift des Einlassventilantriebs wird vor dem Kurbelwinkel C aus seiner normalen Position freigegeben, um zu verhindern, dass sich das Einlassventil öffnet.
  • Im Kurbelwinkel B macht der Steg des Auslassnockenwellenstegs 606a für den Zylinder Nummer eins Platz für die diskontinuierliche Nut 608a, wodurch Öl den Auslass 616 und das Auslassventilantrieb für den Zylinder Nummer eins erreichen kann. Im Kurbelwinkel B kann das Öl zu dem Einlassventilantrieb und dem Auslassventilantrieb fließen; da das Auslassventil im Kurbelwinkel B jedoch teilweise angehoben wird, arbeitet das Auslassventil, bis sich das Auslassventil nahe dem Kurbelwinkel C schließt. Der Verriegelungsstift des Auslassventilantriebs wird vor dem Kurbelwinkel D aus seiner normalerweise eingerasteten Position freigegeben, um zu verhindern, dass sich das Auslassventil öffnet.
  • Im Kurbelwinkel C öffnet sich das Einlassventil nicht, da der Einlassventilantrieb für den Motorzyklus abgeschaltet ist. Ferner wird der Verriegelungsstift des Auslassventilantriebs vor dem Kurbelwinkel D aus seiner normalen Position freigegeben, um zu verhindern, dass sich das Auslassventil öffnet. Folglich öffnet sich das Auslassventil für den Zylinderzyklus nicht. Die Einlass- und Auslassventile können abgeschaltet bleiben, bis die Einlass- und Auslassantriebe wiederangeschaltet werden, indem der Öldruck auf die Einlass- und Auslassventilantriebe reduziert wird.
  • Das Einlass- und Auslassventil können wiederangeschaltet werden, indem das Ölregelventil 614 abgeschaltet und zugelassen wird, dass der Öldruck in den Einlass- und Auslassventilantrieben reduziert wird, oder, indem der Öldruck über ein Schnellentleerungsventil (nicht dargestellt) schnell aus den Einlass- und Auslassventilantrieben genommen wird.
  • Der Ölspeicher 609a hält den Öldruck in dem Öldurchlass 616 während des Abschnitts des Zyklus nach dem Kurbelwinkel D aufrecht, wenn der Steg der Auslassnockennut den Durchlass 616 sperrt. Während der Zeit, in der die Ölzufuhr von der Pumpe unterbrochen ist, kompensiert der Ölspeicher 609a Ölleckagen durch unterschiedliche Freimaße. Der Ölspeicher 609a kann einen fest zugeordneten Kolben und eine fest zugeordnete Feder umfassen, oder er kann mit dem Verriegelungsmechanismus wie etwa dem in 5C abgebildeten Mechanismus kombiniert sein.
  • Das System nach den 1A–6D stellt ein Fahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Motor, einschließlich eines oder mehrerer Zylindertellerventile, die abgeschaltet werden können, und eine Drossel; und eine Steuerung, einschließlich nichtflüchtiger ausführbarer Anweisungen, die, wenn sie von der Steuerung ausgeführt werden, die Drossel schließen und das eine abzuschaltende oder die mehreren abzuschaltenden Zylindertellerventile schließen, um einen gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer als Reaktion auf eine Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung bereitzustellen, wobei der gewünschte Druck des Motoransaugkrümmers mit dem Umgebungsdruck variiert. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, die Drossel auf Grundlage einer tatsächlichen Gesamtanzahl an Motorzylindereinlassereignissen zu schließen, um den gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer bereitzustellen. Das Fahrzeugsystem umfasst, wo der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer ein Druck ist, wenn ein Motor bei Leerlaufdrehzahl arbeitet und das Fahrer-Bedarfsdrehmoment im Wesentlichen null ist. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, den Kraftstofffluss zu allen Motorzylindern als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung zu beenden. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, einen Unterdruck auf einen Motoransaugkrümmer anzuwenden, während der Luftfluss durch alle Zylinder des Motors durch das Schließen des einen oder der mehreren Zylindertellerventile gehemmt wird. Das Fahrzeugsystem umfasst, wo der Unterdruck über einen Ejektor bereitgestellt wird.
  • Es ist bemerkenswert, dass die Systeme nach 1A–6D dazu betrieben werden können, ein gewünschtes Motordrehmoment bereitzustellen, wenn eine tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern gleich bleiben kann, während die angeschalteten Zylinder, die die tatsächliche Gesamtanzahl angeschalteter Zylinder bilden, sich von Motorzyklus zu Motorzyklus ändern können. Zusätzlich kann sich die tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindern, die Luft und Kraftstoff bei einem Motorzyklus verbrennen, um das gewünschte Motordrehmoment zu erzeugen, von Motorzyklus zu Motorzyklus ändern, wenn dies gewünscht ist. Dies kann als rollender Motor mit variablem Hubraum bezeichnet werden. Zum Beispiel kann ein Vierzylindermotor mit einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2 die Zylinder 1 und 3 bei einem ersten Motorzyklus, die Zylinder 3 und 2 bei einem darauffolgenden Motorzyklus, die Zylinder 1-3-2 bei einem darauffolgenden Motorzyklus, die Zylinder 3-4-2 bei einem darauffolgenden Motorzyklus und so weiter feuern, um ein konstantes gewünschtes Motordrehmoment bereitzustellen.
  • An dieser Stelle wird auf 7 verwiesen, in welcher ein Verfahren zum Betreiben eines Motors mit Abschaltungszylindern und -ventilen gezeigt wird. Das Verfahren nach 7 kann in dem in dem 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 7 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 702 bestimmt das Verfahren 700 die Konfiguration der Motorhardware. In einem Beispiel kann die Konfiguration der Motorhardware zu einem Zeitpunkt der Herstellung in dem Speicher gespeichert werden. Die Informationen über die Motorhardwarekonfiguration können unter anderem Informationen umfassen, die eine tatsächliche Gesamtanzahl der Motorzylinder, eine tatsächliche Gesamtanzahl der Motorzylinder, die keine Abschaltungseinlass- und Abschaltungsauslassventile umfassen, eine tatsächliche Gesamtanzahl der Motorzylinder, die Abschaltungsauslassventile umfassen, eine tatsächliche Gesamtanzahl der Motorzylinder, die Abschaltungseinlassventile umfassen, Identitäten (z. B. Zylindernummern) der Zylinder, die Abschaltungseinlassventile umfassen, Identitäten der Zylinder, die Abschaltungsauslassventile umfassen, Identitäten der Zylinder, die keine Abschaltungseinlass- und Abschaltungsauslassventile umfassen, Motorklopfsensorpositionen, eine tatsächliche Gesamtanzahl der Motorklopfsensoren und andere Systemkonfigurationsparameter beschreiben. Das Verfahren 700 liest die Fahrzeugkonfigurationsinformationen aus dem Speicher aus und geht zu 704 über.
  • Bei 704 beurteilt das Verfahren 700, ob die Zylinderabschaltung über Abschaltungseinlass- und/oder Abschaltungsauslassventile aufgrund von Systemkonfigurationsinformationen, die bei 702 abgerufen werden, verfügbar ist. Beurteilt das Verfahren 700, dass die Zylinderabschaltung nicht verfügbar oder über Einlass- und/oder Auslassventile möglich ist, so lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 rückt zum Ende vor. Anderenfalls lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 706 über.
  • Bei 706 beurteilt das Verfahren 700, ob lediglich die Zylinderabschaltung nur mit Einlass verfügbar ist. Anders ausgedrückt, beurteilt das Verfahren 700, ob nur die Einlassventile der Motorzylinder abgeschaltet (z. B. bei einem gesamten Motorzyklus geschlossen gehalten) werden können, um die Zylinder abzuschalten, während alle Auslassventile aller Motorzylinder weiterhin betrieben werden, während ein Motor dreht. In manchen Motorauslegungen kann es wünschenswert sein, nur Einlassventile der abzuschaltenden Zylinder abzuschalten, um die Systemkosten zu reduzieren. 2B und 2C zeigen zwei Beispiele für eine solche Motorauslegung. Die Einlass- und Auslassventile des Zylinders können in einem geschlossenen Zustand abgeschaltet werden, in welchem sie aus einer geschlossenen Position über einen Motorzyklus nicht geöffnet werden. Das Verfahren 700 kann beurteilen, dass nur die Einlassventile der Motorzylinder abgeschaltet werden können, um die Motorzylinder abzuschalten, während alle Motorauslassventile der Motorzylinder weiterhin arbeiten, wenn der Motor dreht, und zwar auf Grundlage der bei 702 bestimmten Hardwarekonfiguration. Beurteilt das Verfahren 700, dass nur die Einlassventile der Motorzylinder abgeschaltet werden können, um die Motorzylinder abzuschalten, während alle Motorauslassventile der Motorzylinder weiterhin arbeiten, wenn der Motor dreht, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 708 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 710 über.
  • Bei 708 bestimmt das Verfahren 700 Motorzylinder, deren Einlassventile abgeschaltet werden können und Auslassventile weiterhin arbeiten, wenn der Motor dreht. Auf Grundlage des Verfahrens nach 8 kann das Verfahren Motorzylinder bestimmen, deren Einlassventile abgeschaltet werden können, während die Auslassventile weiterhin arbeiten. Das Verfahren 700 geht zu 712 über, nachdem die Motorzylinder, deren Einlassventile abgeschaltet werden können, bestimmt wurden.
  • Bei 710 bestimmt das Verfahren 700 die Motorzylinder, deren Einlassventile und Auslassventile abgeschaltet werden können, wenn der Motor dreht. Das Verfahren kann auf Grundlage des Verfahrens nach 10 die Motorzylinder bestimmen, deren Einlass- und Auslassventile abgeschaltet werden können. Das Verfahren 700 geht zu 712 über, nachdem alle Motorzylinder, deren Einlass- und Auslassventile abgeschaltet werden können, bestimmt wurden.
  • Bei 712 bestimmt das Verfahren 700 die erlaubten oder zulässigen Zylindermodi für das Betreiben des Motors. Ein Zylindermodus ermittelt, wie viele Motorzylinder angeschaltet sind und welche Zylinder angeschaltet sind (z. B. Zylinder Nummer 1, 3 und 4). Das Verfahren 700 bestimmt die erlaubten Zylindermodi gemäß dem Verfahren nach 11. Das Verfahren 700 geht zu 714 über, nachdem die erlaubten Zylindermodi bestimmt wurden.
  • Bei 714 stellt das Verfahren 700 den Motoröldruck als Reaktion auf die Zylindermodi ein. Das Verfahren 700 stellt den Motoröldruck gemäß dem Verfahren nach 31 ein. Das Verfahren 700 geht zu 716 über, nachdem der Motoröldruck eingestellt wurde.
  • Bei 716 schaltet das Verfahren 700 die ausgewählten Zylinder gemäß den erlaubten Zylindermodi ab. Das Verfahren 700 schaltet die Einlass- und/oder Auslassventile ab, um die ausgewählten Zylinder nach den bei 712 bestimmten erlaubten Zylindermodi abzuschalten. Wenn beispielsweise der Motor ein Vierzylindermotor ist und der erlaubte Zylindermodus drei angeschaltete Zylinder umfasst, schaltet das Verfahren 700 einen Zylinder ab. Die jeweiligen Zylinder, die angeschaltet sind, und die Zylinder, die abgeschaltet sind, können auf den Zylindermodi beruhen. Die Zylindermodi können sich mit den Fahrzeugbetriebsbedingungen ändern, sodass eine gleiche tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder angeschaltet sein kann und eine gleiche tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder abgeschaltet sein kann, aber die Zylinder, die angeschaltet und abgeschaltet sind, können sich von Zylinderzyklus zu Zylinderzyklus ändern. Der Ventilbetrieb von abgeschalteten Zylindern beruht auf dem Zylinderabschaltungsmodus in Verbindung mit dem abgeschalteten Zylinder. Wenn die erlaubten Zylindermodi zum Beispiel die Zylinderabschaltungsmodi aus dem Verfahren nach 20 umfassen, dann können die Ventile in den abgeschalteten Zylindern gemäß den in 20 beschriebenen Zylinderabschaltungsmodi arbeiten.
  • Wenn eine Vielzahl an tatsächlichen Gesamtanzahlen der angeschalteten Zylinder erlaubt ist, wird die tatsächliche Gesamtanzahl der angeschalteten Zylinder in einem jeweiligen Zylindermodus, der den geringsten Kraftstoffverbrauch bereitstellt, während das gewünschte Fahrer-Bedarfsdrehmoment bereitgestellt wird, angeschaltet. Ferner können die erlaubten Getriebegänge, die mit dem erlaubten Zylindermodus, der angeschaltet ist, verbunden sind, betätigt werden.
  • Das Verfahren 700 kann Einlass- und/oder Auslassventile über die hier beschriebenen Systeme oder über andere bekannte Ventilabschaltungssysteme abschalten. Wenn ein Motorklopfsensor oder ein anderer Sensor darauf hinweist, dass ein Motorgeräusch einen Schwellenwert oder eine Vibration einen Schwellenwert unmittelbar nach dem Ändern der Zylindermodi übersteigt, so können eine andere tatsächliche Gesamtanzahl der angeschalteten Zylinder und ein anderer Getriebegang ausgewählt werden (z. B. der Getriebegang und Zylindermodus vor dem Ändern des Zylindermodus, was eine größere tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern sein kann). Der Klopfsensor kann bei einem Kurbelwellenintervall des Motors außerhalb eines Motorklopfbereichs abgefragt werden, um Modiwechsel auf Grundlage des Klopfens zu verhindern. Die Ausgabe des Klopfsensors von innerhalb des Klopfbereichs kann für das Wiederanschalten eines Zylinders als Reaktion auf eine Motorvibration ausgeschlossen werden.
  • Die Motorzylinder können über ein Halten der Einlassventile in geschlossenen Positionen über einen ganzen Motorzyklus hinweg abgeschaltet werden. Ferner kann die Kraftstoffeinspritzung in abgeschaltete Zylinder ebenfalls beendet werden. Auch kann die Funkenabgabe an abgeschaltete Zylinder beendet werden. In manchen Beispielen werden auch die Auslassventile von Zylindern, die abgeschaltet werden, über den ganzen Motorzyklus hinweg in geschlossenen Positionen gehalten, während die Einlassventile abgeschaltet sind, sodass Gase in den abgeschalteten Zylindern eingeschlossen werden. Das Verfahren 700 geht zu 718 über, nachdem ausgewählte Motorzylinder über Einlass- und Auslassventile abgeschaltet wurden.
  • Bei 718 reguliert das Verfahren 700 das Motorklopfen als Reaktion auf die Zylinderabschaltung. Das Verfahren 700 reguliert das Motorklopfen gemäß dem Verfahren nach 33–38. Nach der Regulierung des Motorklopfens geht das Verfahren 700 zu 720 über.
  • Bei 720 nimmt das Verfahren 700 eine Zylinderabschaltungsdiagnose vor. Das Verfahren 700 nimmt die Zylinderdiagnose gemäß dem Verfahren nach 39–40 vor. Das Verfahren 700 rückt zum Ende vor, nachdem es die Zylinderdiagnose vorgenommen hat.
  • An dieser Stelle wird auf 8A verwiesen, in der ein Verfahren zum Bestimmen von Zylindern, deren Einlassventile abgeschaltet werden können, gezeigt wird. Das Verfahren nach 8 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 8 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 802 wählt das Verfahren 800 eine tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder für den Motor aus. Die tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder kann auf der Fahrzeugmasse und Leistungsanforderungen beruhen. In manchen Beispielen wird der Motor vier Zylinder umfassen, während der Motor in anderen Beispielen sechs oder acht Zylinder umfassen wird. Des Weiteren wird die tatsächliche Gesamtanzahl der Motorzylinder mit Ventilen bestimmt, die stets angeschaltet bleiben, während der Motor dreht. In einem Beispiel beruht die tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder, die Ventile (z. B. Einlass- und Auslasstellerventile) umfassen, die angeschaltet bleiben, während der Motor dreht, auf einem Leistungsmaß, das erforderlich ist, damit das Fahrzeug bei einer gewünschten Drehzahl arbeitet (z. B. 60 KPH). Verfügt der Motor über die Kapazität, um das Leistungsmaß mit zwei oder mehr Zylindern bereitzustellen, so kann der Motor mit zwei Zylindern hergestellt werden, die Ventile umfassen, welche stets angeschaltet bleiben (sich z. B. über einen Motorzyklus hinweg öffnen und schließen). Verfügt der Motor über die Kapazität, um das Leistungsmaß mit vier oder mehr Zylindern bereitzustellen, so kann der Motor mit vier Zylindern hergestellt werden, die Ventile umfassen, welche stets angeschaltet bleiben. Die übrigen Zylinder werden mit Abschaltungseinlassventilen und Nichtabschaltungsauslassventilen bereitgestellt. Das Verfahren 800 geht zu 804 über, nachdem die tatsächliche Gesamtanzahl der Motorzylinder und die tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder mit Ventilen, die stets angeschaltet werden, bestimmt wurden.
  • Bei 804 wird der Motor mit Nichtabschaltungseinlassventilantrieben und Nichtabschaltungsauslassventilantrieben in den Motorzylindern konstruiert, die angeschaltet bleiben, während der Motor dreht. Die übrigen Motorzylinder werden Abschaltungseinlassventilantrieben und Nichtabschaltungsauslassventilantrieben bereitgestellt. Das Verfahren 800 geht zu 806 über, nachdem der Motor mit Abschaltungs- und Nichtabschaltungsventilen bestückt wurde.
  • Bei 806 schätzt das Verfahren 800 eine Ölmenge in den Zylindern mit Einlassventilen, die während eines Motorzyklus abgeschaltet werden, sodass sich die Einlassventile während eines Motorzyklus oder eines Zyklus des Zylinders, in dem die Einlassventile arbeiten, nicht öffnen. In einem Beispiel wird die Ölmenge in den Motorzylindern auf Grundlage des in 8B beschriebenen empirischen Modells beschrieben. Das Verfahren 800 schätzt die Ölmengen in jedem Motorzylinder, wobei die Einlassventile des Zylinders abgeschaltet werden und wobei der Zylinder so abgeschaltet wird, dass der Luftstrom durch den Zylinder im Wesentlichen beendet wird (z. B. unter 10 % des Luftstroms durch den Zylinder während Leerlaufzuständen). Die Ölmenge in jedem Zylinder wird bei jedem Motorzyklus erneut geprüft. Das Verfahren 800 geht zu 808 über, nachdem die Ölmenge in jedem Zylinder bestimmt wurde.
  • Darüber hinaus kann das Verfahren 800 bei 806 die Qualität des Motoröls schätzen. Die Motorölqualität kann eine Schätzung der Verunreinigungen in dem Motoröl sein. Der Motorölqualität kann ein Wert von 0 bis 100 zugewiesen werden, wobei Null Öl am Ende seiner Nutzungsdauer und Einhundert Frischöl entspricht. In einem Beispiel beruht die Schätzung der Ölqualität auf der Laufzeit des Motors, auf der Motorlast während der Laufzeit und der Motordrehzahl während der Laufzeit. Zum Beispiel können die mittlere Last und Drehzahl des Motors über die Motorlaufzeit hinweg bestimmt werden. Die mittlere Motorlast und -drehzahl werden in eine Tabelle mit empirisch bestimmten Werten eingepflegt, und die Tabelle gibt einen Wert der Ölqualität aus. Es kann wünschenswert sein, als Reaktion auf die Ölqualität eine Zeitdauer zu begrenzen, in der die Zylinderabschaltung verfügbar ist, da eine geringe Ölqualität den Motorverschleiß während der Zylinderabschaltung erhöhen kann und/oder Motoremissionen während der Zylinderabschaltung erhöhen kann.
  • Das Verfahren 800 kann auch eine tatsächliche Gesamtanzahl an Partikelregenerationen seit einem letzten Motorölwechsel bestimmen. Ein Partikelfilter kann über ein Erhöhen der Partikelfiltertemperatur und Verbrennen des kohlenstoffhaltigen Rußes, der in dem Partikelfilter gespeichert ist, regeneriert werden. Jedes Mal, wenn der Partikelfilter nach einem Motorölwechsel regeneriert wird, erhöht sich eine tatsächliche Gesamtanzahl der Partikelfilterregenerationen.
  • Bei 808 verhindert das Verfahren 800, dass Zylinder, die mehr als eine Ölgrenzmenge enthalten, abgeschaltet werden. Anders ausgedrückt, wenn ein Zylinder mit abgeschalteten Einlassventilen (z. B. Einlassventile, die über einen Motorzyklus hinweg geschlossen bleiben) mehr als eine Ölgrenzmenge enthält, so wird der Zylinder wiederangeschaltet (z. B. öffnen und schließen sich die Zylindereinlass- und -auslassventile während eines Motorzyklus und Luft und Kraftstoff werden in dem Zylinder verbrannt), sodass der Öleintritt in den Zylinder begrenzt werden kann. Der Zylinder wird über ein Anschalten des Einlassventilantriebs und Zuführen von Funken und Kraftstoff zu dem Zylinder wiederangeschaltet. Wenn der Zylinder wiederangeschaltet wird, dann bleibt er wenigstens solange angeschaltet, bis eine Ölmenge in dem Zylinder unter einer Grenzmenge liegt. Des Weiteren kann die Menge der zeitlichen Überschneidung zwischen der Einlassventil- und Auslassventilöffnung als Reaktion darauf erhöht werden, dass die Ölmenge in dem abgeschalteten Zylinder einen Schwellenwert überschreitet. Durch die Erhöhung der Menge der zeitlichen Überschneidung zwischen der Einlassventil- und Auslassventilöffnung als Reaktion darauf, dass die Ölmenge in einem Zylinder einen Schwellenwert überschreitet, kann es möglich sein, Öldämpfe aus dem Zylinder zu evakuieren, um die Stabilität und Emissionen eines darauffolgenden Verbrennungsvorgangs zu verbessern. Ferner kann ein Zylinder als Reaktion auf eine Ölmenge in dem einen Zylinder abgeschaltet werden, während ein zweiter Zylinder während eines gleichen Motorzyklus abgeschaltet werden kann, sodass eine gesamte tatsächliche Anzahl angeschalteter Motorzylinder während eines Motorzyklus konstant bleibt. Die Zylinder können wie hier an anderer Stelle beschrieben angeschaltet und abgeschaltet werden. Zum Beispiel kann der eine Zylinder angeschaltet werden, indem die Einlass- und Auslassventile während eines Zyklus des einen Zylinders geöffnet werden. Der zweite Zylinder kann abgeschaltet werden, indem die Einlassventile oder die Einlass- und Auslassventile geschlossen und während eines Zyklus des zweiten Zylinders geschlossen gehalten werden.
  • Wenn ein Zylinder mit Abschaltungseinlassventilen und Nichtabschaltungsauslassventilen abgeschaltet wird, indem die Einlassventile des abgeschalteten Zylinders während eines Zyklus des abgeschalteten Zylinders geschlossen gehalten werden, während sich die Auslassventile weiterhin öffnen und schließen, kann die Steuerung der Schließzeit der Auslassventile als Reaktion auf das Abschalten des Zylinders eingestellt werden, sodass die Verluste aufgrund der Zylinderverdichtung und -ausdehnung reduziert werden können. Das Verfahren 800 rückt zum Ende vor, nachdem die Zylinder, die mehr als eine Grenzmenge an Öl enthalten, wiederangeschaltet wurden.
  • Bei 808 können die Zylinder darüber hinaus als Reaktion darauf, dass die Ölqualität unter einem Schwellenwert liegt, nicht abgeschaltet werden oder sie können wiederangeschaltet werden (z. B. Luft und Kraftstoff in den Zylindern verbrennen). Ferner kann das Verfahren 800 als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtanzahl an Partikelfilterregenerationen seit einem letzten Motorölwechsel über einem Schwellenwert liegt, die Motorzylinder anschalten oder verhindern, dass die Motorzylinder abgeschaltet werden. Diese Maßnahmen können die Fahrzeugemissionen verbessern und/oder den Motorverschleiß reduzieren.
  • An dieser Stelle wird auf 8B verwiesen, in der ein Blockdiagramm eines beispielhaften empirischen Modells zum Schätzen einer Ölmenge in einem Motorzylinder gezeigt wird. Eine Ölmenge in jedem abgeschalteten Zylinder kann über ein dem Modell 850 ähnliches Modell geschätzt werden, wenngleich die Variablen in den beschriebenen Funktionen oder Tabellen je nach Zylindernummer verschiedene Werte aufweisen können.
  • Das Modell 850 schätzt eine Ölbasismenge, die in Zylinder eintritt, welche abgeschaltete Einlassventile (z. B. Einlassventile, die über einen Motor- oder Zylinderzyklus hinweg in einer geschlossenen Position verbleiben) und bei Block 852 Auslassventile antreiben. Die Mengen an Zylinderöl werden empirisch bestimmt und in eine Tabelle oder Funktion integriert, die im Speicher der Steuerung gespeichert wird. In einem Beispiel wird die Tabelle oder Funktion nach Motordrehzahl und in Zylinder- oder Auslassdruck eingepflegt. Die Tabelle oder Funktion gibt eine Ölmenge in dem Zylinder aus. Die Ölmenge wird an Block 854 weitergegeben.
  • Bei Block 854 wird die Ölmenge in einem Zylinder mit einem Skalar oder einer reellen Zahl multipliziert, welche die Ölmenge als Reaktion auf die Öltemperatur einstellt. Die Viskosität des Öls kann mit der Öltemperatur variieren, und die Ölmenge, welche eventuell in einen abgeschalteten Zylinder eintritt, kann mit der Öltemperatur variieren. Da die Ölviskosität mit der Öltemperatur geringer werden kann, kann die Ölmenge, welche eventuell in einen abgeschalteten Zylinder eintritt, mit der Öltemperatur steigen. In einem Beispiel umfasst Block 854 eine Vielzahl an empirisch bestimmten Skalaren für verschiedene Öltemperaturen. Die Ölmenge aus Block 852 wird mit dem Skalar in Block 854 multipliziert, um die Ölmenge in dem Motorzylinder als Funktion der Öltemperatur zu bestimmen.
  • Bei 856 wird ein Skalar, der auf dem Verdichtungsverhältnis (CR) des Motors oder Zylinders beruht, mit der Ausgabe von Block 854 multipliziert, um die Ölmenge in dem Motorzylinder als Funktion der Öltemperatur und des Verdichtungsverhältnisses des Motors zu bestimmen. In einem Beispiel wird die Ölmenge in dem Zylinder für höhere Zylinder-Verdichtungsverhältnisse erhöht, da in dem Zylinder ein Unterdruck erzeugt wird, nachdem sich das Auslassventil schließt. Der Wert von 856 wird empirisch bestimmt und in dem Speicher gespeichert.
  • Bei 858 wird die Ölmenge in dem Zylinder mit einem Wert multipliziert, der eine Funktion der Auslassventilschließposition oder des eingeschlossenen Zylindervolumens ist. Der Wert sinkt, wenn der Zeitpunkt der Auslassventilschließung von dem Ausstoßtakt am oberen Totpunkt verzögert wird, da ein zusätzliches Volumen an Abgas in dem Zylinder eingeschlossen wird, wenn die Verzögerung der Auslassventilschließung steigt. Der Wert sinkt, wenn der Zeitpunkt der Auslassventilschließung von dem Ausstoßtakt am oberen Totpunkt vorgezogen wird, da ein zusätzliches Volumen an Abgas in dem Zylinder eingeschlossen wird, wenn der Vorsprung der Auslassventilschließung steigt. Die Funktion von 858 wird empirisch bestimmt und in dem Speicher gespeichert. Die Ölmenge in dem Zylinder wird an Block 860 weitergegeben.
  • Bei Block 860 wird die Ölmenge in einem Zylinder mit einem Skalar multipliziert, der die Ölmenge als Reaktion auf die Motortemperatur einstellt. Die Motortemperatur kann sich auf Freimaße zwischen den Motorkomponenten auswirken, und die Ölmenge, die in den Zylinder eintritt, kann mit der Motortemperatur und Freimaßen zwischen den Motorkomponenten variieren. In einem Beispiel umfasst Block 860 eine Vielzahl an empirisch bestimmten Skalaren für verschiedene Motortemperaturen. Die Ölmenge, die in den Zylinder eintritt, sinkt, wenn die Motortemperatur steigt, da Freimaße zwischen Motorkomponenten mit steigender Motortemperatur weniger werden können. Block 860 gibt eine Schätzung für Öl in einem Motorzylinder aus.
  • Es wird nun auf 9 verwiesen, in der eine beispielhafte Betriebssequenz für einen Vierzylindermotor gezeigt wird. In diesem Beispiel können die Motorzylinder Nummer zwei und drei über das Anschalten und Abschalten der Einlassventile der Zylinder Nummer zwei und drei selektiv angeschaltet und abgeschaltet werden. Der Vierzylindermotor verfügt über eine Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2, wenn er Luft und Kraftstoff verbrennt. Die vertikalen Markierungen bei Zeitpunkt T0–T7 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. Die Darstellungen nach 9 sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf.
  • Die erste Darstellung von oben in 9 ist eine Darstellung von geschätztem Öl in Zylinder Nummer zwei gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert eine geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer zwei, und die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer zwei steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung zu. Die horizontale Linie 902 repräsentiert einen Grenzwert für eine Ölmenge in Zylinder Nummer zwei, der nicht überschritten werden darf.
  • Die zweite Darstellung von oben in 9 ist eine Darstellung von geschätztem Öl in Zylinder Nummer drei gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert eine geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer drei, und die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer drei steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung zu. Die horizontale Linie 904 repräsentiert einen Grenzwert für eine Ölmenge in Zylinder Nummer drei, der nicht überschritten werden darf.
  • Die dritte Darstellung von oben in 9 ist eine Darstellung der Anzahl der angeforderten arbeitenden Zylinder. Die Anzahl der angeforderten arbeitenden Zylinder kann eine Funktion des Fahrer-Bedarfsdrehmoments, der Motordrehzahl und anderen Betriebsbedingungen sein. Die vertikale Achse repräsentiert die angeforderte Anzahl der arbeitenden Motorzylinder, und die angeforderte Anzahl der arbeitenden Motorzylinder sind entlang der vertikalen Achse gezeigt. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 9 ist eine Darstellung des Betriebszustands von Zylinder Nummer zwei gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Betriebszustand von Zylinder Nummer zwei. Zylinder Nummer zwei arbeitet und verbrennt Luft und Kraftstoff, wobei sich die Einlass- und Auslassventile während eines Motorzyklus öffnen und schließen, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Zylinder Nummer zwei arbeitet nicht und verbrennt keine Luft und keinen Kraftstoff, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die Einlassventile werden für den gesamten Motorzyklus geschlossen, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe der horizontalen Achse befindet, und die Auslassventile öffnen und schließen sich während eines Motorzyklus, wenn sich die Ablaufverfolgung auf der niedrigeren Stufe nahe dem Pfeil der horizontalen Achse befindet.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 9 ist eine Darstellung des Betriebszustands von Zylinder Nummer drei gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Betriebszustand von Zylinder Nummer drei. Zylinder Nummer drei arbeitet und verbrennt Luft und Kraftstoff, wobei sich die Einlass- und Auslassventile während eines Motorzyklus öffnen und schließen, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Zylinder Nummer drei arbeitet nicht und verbrennt keine Luft und keinen Kraftstoff, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die Einlassventile werden für den gesamten Motorzyklus geschlossen, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe der horizontalen Achse befindet, und die Auslassventile öffnen und schließen sich während eines Motorzyklus, wenn sich die Ablaufverfolgung auf der niedrigeren Stufe nahe dem Pfeil der horizontalen Achse befindet.
  • Zum Zeitpunkt T0 ist die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer zwei niedrig. Die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer drei ist ebenfalls niedrig. Der Motor arbeitet mit vier angeschalteten Zylindern (z. B. Zylinder, die Luft und Kraftstoff verbrennen), was dadurch angezeigt wird, dass die angeforderte Anzahl an Zylindern gleich vier ist und die Betriebszustände von Zylinder Nummer zwei und Nummer drei angeschaltet lauten (z. B. befinden sich die Ablaufverfolgungen des Zylinder-Betriebszustands auf höheren Stufen). Die Zylinder Nummer eins und vier sind immer angeschaltet, wenn der Motor läuft und verbrennen Luft und Kraftstoff.
  • Zum Zeitpunkt T1 sind die geschätzten Ölmengen in Zylinder Nummer zwei und drei niedrig. Die Anzahl der angeforderten arbeitenden Zylinder wird von vier auf drei reduziert. Die angeforderte Anzahl an Motorzylindern kann als Reaktion auf ein geringeres Fahrer-Bedarfsdrehmoment reduziert werden. Zylinder Nummer drei wird als Reaktion darauf, dass die angeforderte Anzahl an Zylindern drei ist, abgeschaltet (z. B. wird die Verbrennung in Zylinder Nummer drei angehalten, die Einlassventile von Zylinder Nummer drei werden abgeschaltet, sodass sie sich während eines Motorzyklus nicht öffnen und schließen, die Kraftstoffzufuhr an den Zylinder wird beendet, die Funkenabgabe an den Zylinder kann beendet werden und die Auslassventile von Zylinder Nummer drei öffnen und schließen sich während jedes Motorzyklus weiter). Zylinder Nummer zwei arbeitet weiter mit angeschalteten Einlassventilen und Verbrennung.
  • Zwischen Zeitpunkt T1 und Zeitpunkt T2 bleibt die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer zwei niedrig und konstant. Die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer drei steigt. Die Ölmenge in Zylinder Nummer drei steigt, da sich in Zylinder Nummer drei ein Unterdruck bilden kann, nachdem sich die Auslassventile von Zylinder Nummer drei schließen, da die Einlassventile von Zylinder Nummer drei abgeschaltet sind.
  • Zum Zeitpunkt T2 entspricht die Ölmenge in Zylinder Nummer drei dem Schwellenwert 904 oder übersteigt diesen. Deshalb wird Zylinder Nummer drei wiederangeschaltet, was den Druck in dem Zylinder erhöht und Öl an den Zylinderringen vorbei aus dem Zylinder drängt, wodurch die Ölmenge in Zylinder Nummer drei reduziert wird. Da die angeforderte Anzahl an Zylindern jedoch drei beträgt, wird Zylinder Nummer zwei abgeschaltet (z. B. wird die Verbrennung in Zylinder Nummer zwei angehalten, die Einlassventile von Zylinder Nummer zwei werden abgeschaltet, sodass sie sich während eines Motorzyklus nicht öffnen und schließen, die Kraftstoffzufuhr an den Zylinder wird beendet, die Funkenabgabe an den Zylinder kann beendet werden und die Auslassventile von Zylinder Nummer zwei öffnen und schließen sich während jedes Motorzyklus). So wird die angeforderte Anzahl arbeitender Zylinder auch dann bereitgestellt, wenn die Ölmenge eines Zylinders bei oder über einem Grenzwert liegt. Die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer zwei liegt auf einem niedrigeren Niveau. Der Betriebszustand von Zylinder Nummer zwei ist niedrig, um anzugeben, dass Zylinder Nummer zwei abgeschaltet ist. Der Betriebszustand von Zylinder Nummer drei ist hoch, um anzugeben, dass Zylinder Nummer drei angeschaltet ist.
  • Zum Zeitpunkt T3 ist die Anzahl der angeforderten arbeitenden Zylinder zwei und die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer zwei ist niedrig. Zylinder Nummer drei wird als Reaktion auf die niedrige Ölmenge in Zylinder Nummer drei und die Anzahl der angeforderten arbeitenden Zylinder abgeschaltet. Zylinder Nummer zwei bleibt in einem abgeschalteten Zustand. Die Ölmenge in Zylinder Nummer zwei steigt weiter.
  • Zum Zeitpunkt T4 überschreitet die Ölmenge in Zylinder Nummer zwei das Schwellenwertniveau 902 und die Anzahl der angeforderten arbeitenden Zylinder beträgt zwei. Zylinder Nummer zwei wird wiederangeschaltet, um Öl aus Zylinder Nummer zwei zu evakuieren. Zylinder Nummer drei bleibt abgeschaltet, sodass die Anzahl der verbrennenden Zylinder nahe der angeforderten Anzahl arbeitender Zylinder liegt. Kurz nach Zeitpunkt T4 wird Zylinder Nummer zwei als Reaktion darauf, dass die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer zwei niedrig ist, wiederangeschaltet.
  • Zum Zeitpunkt T5 überschreitet die Ölmenge in Zylinder Nummer drei das Schwellenwertniveau 904 und die Anzahl der angeforderten arbeitenden Zylinder ist zwei. Zylinder Nummer drei wird wiederangeschaltet, um Öl aus Zylinder Nummer drei zu evakuieren. Zylinder Nummer zwei bleibt abgeschaltet, sodass die Anzahl der verbrennenden Zylinder nahe der angeforderten Anzahl arbeitender Zylinder liegt. Kurz nach Zeitpunkt T5 wird Zylinder Nummer drei als Reaktion darauf, dass die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer drei niedrig ist, wiederangeschaltet.
  • Zum Zeitpunkt T6 überschreitet die Ölmenge in Zylinder Nummer zwei das Schwellenwertniveau 902 und die Anzahl der angeforderten arbeitenden Zylinder beträgt zwei. Zylinder Nummer zwei wird wiederangeschaltet, um Öl aus Zylinder Nummer zwei zu evakuieren. Zylinder Nummer drei bleibt abgeschaltet, sodass die Anzahl der verbrennenden Zylinder nahe der angeforderten Anzahl arbeitender Zylinder liegt. Kurz nach Zeitpunkt T6 wird Zylinder Nummer zwei als Reaktion darauf, dass die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer zwei niedrig ist, wiederangeschaltet.
  • Zum Zeitpunkt T7 wird die angeforderte Anzahl arbeitender Zylinder als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments erhöht. Die Betriebszustände von Zylinder Nummer zwei und drei wechseln auf angeschaltet, um anzugeben, dass Zylinder Nummer zwei und drei als Reaktion auf die Anzahl der arbeitenden Zylinder wiederangeschaltet wurden. Die geschätzte Ölmenge in Zylinder Nummer zwei und drei wird reduziert, indem Zylinder Nummer zwei und drei angeschaltet werden.
  • So können Motorzylinder selektiv abgeschaltet und angeschaltet werden, um Kraftstoff einzusparen und Öl in den Motorzylindern zu reduzieren. Ferner können die angeschalteten Zylinder abgeschaltet werden, um Öl in den Motorzylindern zu reduzieren und zu versuchen, der angeforderten Anzahl arbeitender Zylinder zu entsprechen. Das Anschalten von Zylindern, um Öl aus den Zylindern zu entfernen, hat Priorität über das Abschalten von Zylindern, um der angeforderten Anzahl arbeitender Zylinder zu entsprechen, sodass der Ölverbrauch reduziert werden kann.
  • An dieser Stelle wird auf 10 verwiesen, in der ein Verfahren zum Bestimmen von Zylindern, deren Einlassventile abgeschaltet werden können, gezeigt ist. Das Verfahren nach 10 kann in das System, das in den 1A–6C beschrieben wird, einbezogen werden. Das Verfahren kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 10 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 1002 wählt das Verfahren 1000 eine tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder für den Motor aus. Die tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder kann auf der Fahrzeugmasse und Leistungsanforderungen beruhen. In manchen Beispielen wird der Motor vier Zylinder umfassen, während der Motor in anderen Beispielen sechs oder acht Zylinder umfassen wird. Des Weiteren wird die tatsächliche Gesamtanzahl der Motorzylinder mit Ventilen bestimmt, die stets angeschaltet bleiben, während der Motor dreht. In einem Beispiel beruht die tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder, die Ventile (z. B. Einlass- und Auslasstellerventile) umfassen, die angeschaltet bleiben, während der Motor dreht, auf einem Leistungsmaß, das erforderlich ist, damit das Fahrzeug bei einer gewünschten Drehzahl arbeitet (z. B. 60 KPH). Verfügt der Motor über die Kapazität, um das Leistungsmaß mit vier oder mehr Zylindern bereitzustellen, so kann der Motor mit vier Zylindern hergestellt werden, die Ventile umfassen, welche stets angeschaltet bleiben (sich z. B. über einen Motorzyklus hinweg öffnen und schließen). Verfügt der Motor über die Kapazität, um das Leistungsmaß mit sechs oder mehr Zylindern bereitzustellen, so kann der Motor mit sechs Zylindern hergestellt werden, die Ventile umfassen, welche stets angeschaltet bleiben. Die übrigen Zylinder werden mit Abschaltungseinlassventilen und Nichtabschaltungsauslassventilen bereitgestellt. Das Verfahren 1000 geht zu 1004 über, nachdem die tatsächliche Gesamtanzahl der Motorzylinder und die tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinder mit Ventilen, die stets angeschaltet werden, bestimmt wurden.
  • Bei 1004 wird der Motor mit Nichtabschaltungseinlassventilantrieben und Nichtabschaltungsauslassventilantrieben in den Motorzylindern konstruiert, die angeschaltet bleiben, während der Motor dreht. Die übrigen Motorzylinder werden Abschaltungseinlassventilantrieben und Abschaltungsauslassventilantrieben bereitgestellt. Das Verfahren 1000 geht zu 1006 über, nachdem der Motor mit Abschaltungs- und Nichtabschaltungsventilen bestückt wurde.
  • Bei 1006 schätzt das Verfahren 1000 eine Ölmenge in den Zylindern mit Einlassventilen, die während eines Motorzyklus abgeschaltet werden, sodass sich die Einlassventile während eines Motorzyklus oder eines Zyklus des Zylinders, in dem die Einlassventile arbeiten, nicht öffnen. In einem Beispiel wird die Ölmenge in den Motorzylindern auf Grundlage des in 8B beschriebenen empirischen Modells bestimmt; allerdings können die in 8B beschriebenen Funktionen und/oder Tabellen andere Variablenwerte beinhalten als die für einen Motor mit Zylindern, die über das alleinige Schließen der Einlassventile über einen Motorzyklus abgeschaltet werden. Das Verfahren 1000 schätzt die Ölmengen in jedem Motorzylinder, wobei die Einlassventile des Zylinders abgeschaltet werden und wobei der Zylinder so abgeschaltet wird, dass der Luftstrom durch den Zylinder im Wesentlichen beendet wird (z. B. unter 10 % des Luftstroms durch den Zylinder während Leerlaufzuständen). Die Ölmenge in jedem Zylinder wird bei jedem Motorzyklus erneut geprüft. Das Verfahren 1000 geht zu 1008 über, nachdem die Ölmenge in jedem Zylinder bestimmt wurde.
  • Bei 1008 verhindert das Verfahren 1000, dass Zylinder, die mehr als eine Ölgrenzmenge enthalten, abgeschaltet werden. Anders ausgedrückt, wenn ein Zylinder mit abgeschalteten Einlass- und Auslassventilen (z. B. Einlass- und Auslassventile, die über einen Motorzyklus hinweg geschlossen bleiben) mehr als eine Ölgrenzmenge enthält, so wird der Zylinder wiederangeschaltet (z. B. öffnen und schließen sich die Zylindereinlass- und -auslassventile während eines Motorzyklus und Luft und Kraftstoff werden in dem Zylinder verbrannt), sodass der Öleintritt in den Zylinder begrenzt werden kann. Der Zylinder wird über ein Anschalten des Einlassventilantriebs und Zuführen von Funken und Kraftstoff zu dem Zylinder wiederangeschaltet. Das Verfahren 1000 rückt zum Ende vor, nachdem die Zylinder, die mehr als eine Grenzmenge an Öl enthalten, wiederangeschaltet wurden.
  • An dieser Stelle wird auf 11 verwiesen, in der ein Verfahren zum Bestimmen verfügbarer Zylindermodi für einen Motor gezeigt ist. Das Verfahren nach 11 kann in das System, das in den 1A–6C beschrieben wird, einbezogen werden. Das Verfahren kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 11 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 1102 evaluiert das Verfahren 1100 die Motorzylindermodusaktivität im Hinblick auf Grenzwerte, um zu bestimmen, ob ein Ändern der Zylindermodi zu viel Aktivität darstellt oder angemessen ist. Wird der Zylindermodus zu häufig gewechselt, so können sich die Fahrzeuginsassen der Zylindermodusschaltung bewusst werden, sodass die Zylindermodusschaltung unerwünscht wird. Das Verfahren 1100 evaluiert die Zylindermodusschaltung gemäß dem Verfahren nach 12 und geht zu 1106 über.
  • Bei 1106 evaluiert das Verfahren 1100, welche Zylindermodi ein angefordertes Maß an Motorbremsmoment bereitstellen können. Das Verfahren 1100 geht zu dem Verfahren nach 14 über, um zu bestimmen, welche Zylindermodi das angeforderte Maß an Motorbremsmoment bereitstellen können. Das Verfahren 1100 geht zu 1108 über, nachdem bestimmt wurde, welche Zylindermodi das angeforderte Maß an Bremsmoment bereitstellen können.
  • Bei 1108 evaluiert das Verfahren 1100, ob ein Ändern des Zylindermodus den Kraftstoffverbrauch reduzieren wird. Das Verfahren 11 geht zu dem Verfahren nach 15 über, um zu bestimmen, ob ein Ändern des Zylindermodus Kraftstoff einsparen kann. Das Verfahren 1100 geht zu 1112 über, nachdem bestimmt wurde, ob ein Ändern des Zylindermodus Kraftstoff einsparen wird.
  • Bei 1112 evaluiert das Verfahren 1100 eine Nockenphasenregelungsrate zum Bestimmen des Zylindermodus. Die Nockenphasenregelungsrate ist eine Rate, mit der ein durch das Nockendrehmoment betätigter Zeiger eine Position des Nockens eines Motors relativ zu einer Position der Kurbelwelle des Motors ändert. Da durch Nockendrehmoment betätigte Phasenaktoren zur variablen Ventilansteuerung für den Betrieb auf Ventilfederkraft angewiesen sind und da ein Abschalten der Ventile eines Zylinders die durch die Ventilfedern bereitgestellte Reaktionskraft reduziert, ist die Verwendung mancher Zylindermodi eventuell nicht wünschenswert, wenn hohe Änderungsraten der Nockenphase erwünscht sind. Das Verfahren 1100 evaluiert die Nockenphasenrate für verfügbare Zylindermodi gemäß dem Verfahren nach 16 und geht dann zu 1114 über.
  • Bei 1114 evaluiert das Verfahren 1100 unterschiedliche Getriebegänge zum Auswählen des Zylindermodus. Das Verfahren 1100 evaluiert unterschiedliche Getriebegänge zum Auswählen des Zylindermodus gemäß dem Verfahren nach 18. Das Verfahren 1100 geht zu 1116 über, nachdem unterschiedliche Getriebegänge zum Auswählen des Zylindermodus evaluiert wurden.
  • Bei 1116 evaluiert das Verfahren 1100 Schlepp- und Zugmodi zum Auswählen des Zylindermodus. Das Verfahren 1100 evaluiert die Schlepp- und Zugmodi zum Auswählen des Zylindermodus gemäß dem Verfahren nach 20. Das Verfahren 1100 geht zu 1118 über, nachdem die Schlepp- und Zugmodi zum Auswählen des Zylindermodus evaluiert wurden.
  • Bei 1118 beurteilt das Verfahren 1100, ob ausgewählte Zustände zum Auswählen des Zylindermodus vorliegen. Das Verfahren 1100 bestimmt, ob Zustände zum Bestimmen des Zylindermodus gemäß dem Verfahren nach 22 vorliegen. Das Verfahren 1100 geht zu 1120 über, nachdem bestimmt wurde, ob Zustände zum Auswählen des Zylindermodus vorliegen.
  • Bei 1120 reguliert das Verfahren 1100 den absoluten Motoransaugdruck (MAP) während Zuständen, in denen ein oder mehrere Zylinder über ein Abschalten der Einlass- und/oder Auslassventile der Motorzylinder abgeschaltet werden. Ferner werden die Kraftstoffzufuhr an den Zylinder und die Funkenabgabe an den Zylinder beendet, wenn der Zylinder abgeschaltet wird. Das Verfahren 1100 reguliert den MAP gemäß dem Verfahren nach 23 und geht zu 1121 über.
  • Bei 1121 reguliert das Verfahren 1100 den absoluten Motoransaugdruck (MAP) während Zuständen, in denen ein oder mehrere Zylinder über ein Anschalten der Einlass- und/oder Auslassventile der Motorzylinder angeschaltet werden. Ferner werden die Kraftstoffzufuhr an den Zylinder und die Funkenabgabe an den Zylinder angeschaltet, wenn der Zylinder angeschaltet wird. Das Verfahren 1100 reguliert den MAP gemäß dem Verfahren nach 25 und geht zu 1122 über.
  • Bei 1122 reguliert das Verfahren 1100 das Motordrehmoment während der Änderung der Zylindermodi. Das Verfahren 1100 reguliert das Motordrehmoment gemäß dem Verfahren nach 27A, ehe es zu 1124 übergeht.
  • Bei 1124 reguliert das Verfahren 1100 den Kraftstoff, der dem Motor zum Ändern der Zylindermodi zugeführt wird. Das Verfahren 1100 reguliert den dem Motor zugeführten Kraftstoff gemäß dem Verfahren nach 29. Das Verfahren 1100 rückt zum Ende vor, nachdem der Kraftstofffluss zu dem Motor reguliert wurde.
  • An dieser Stelle wird auf 12 verwiesen, in der eine Verfahren zum Evaluieren, ob ein Ändern des Zylindermodus Aktivitätsgrenzwerte überschreitet oder nicht, gezeigt ist. Das Verfahren nach 12 kann in das System, das in den 1A–6C beschrieben wird, einbezogen werden. Das Verfahren nach 12 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 12 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 1202 beurteilt das Verfahren 1200, ob die vorliegende Ausführung des Verfahrens 1200 eine erste Ausführung des Verfahrens 1200 ist, seit das Fahrzeug und der Motor angehalten und abgeschaltet wurden. Das Verfahren 1200 kann beurteilen, dass die vorliegende Ausführung des Verfahrens 1200 eine erste Ausführung ist, seit das Fahrzeug angeschaltet wurde, nachdem das Fahrzeug abgeschaltet wurde (z. B. angehalten, ohne dass ein unmittelbares Wiederanlassen beabsichtigt war). In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 1200, dass die vorliegende Ausführung eine erste Ausführung ist, wenn ein Wert im Speicher null ist und das Verfahren nicht ausgeführt wurde, seit ein Fahrer über eine Drucktaste oder einen Schlüssel das Starten des Fahrzeugs angefordert hat. Beurteilt das Verfahren 1200, dass die vorliegende Ausführung des Verfahrens 1200 eine erste Ausführung des Verfahrens 1200 ist, seit der Motor angehalten wurde, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1200 geht zu 1220 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1200 geht zu 1204 über.
  • Bei 1220 bestimmt das Verfahren 1200 Werte für die Variablen AMORTISATIONSZEIT und VDE_AUSGELASTET. Die Variable AMORTISATIONSZEIT ist ein Zeitraum, der in einem neu ausgewählten Zylindermodus oder Modus eines Motors mit variablem Hubraum (VDE) erforderlich ist, um die Kraftstoffkosten zum Umschalten von einem Zylindermodus oder VDE-Modus auf den nächsten Zylindermodus oder VDE-Modus zu decken. Die Kraftstoffkosten können darauf zurückgehen, dass das Motordrehmoment über Funkenverzögerung reduziert wird, oder auf eine andere Einstellung zur Regulierung des Motordrehmoments während Modusumschaltungen. Die Variable VDE_AUSGELASTET ist ein Wert, der eine Grundlage zum Bestimmen ist, ob Zylindermodus- oder VDE-Wechsel mit einer höheren Frequenz als gewünscht erfolgt oder nicht. Der Wert wird auf Grundlage der Anzahl an Zylindermodus- oder VDE-Umschaltungen und des Zeitraums, der in einem Zylindermodus oder VDE-Modus verbracht wird, aktualisiert. VDE_AUSGELASTET wird anfangs auf null gesetzt, und AMORTISATIONSZEIT wird empirisch bestimmt und in dem Speicher gespeichert. In einem Beispiel kann die Variable AMORTISATIONSZEIT in Abhängigkeit von dem Zylindermodus, der beendet wird, und dem Zylindermodus, der aktiviert wird, variieren. Es können VDE_AUSGELASTET-Variablen für jeden Zylindermodus vorhanden sein, wie in 13 gezeigt. Das Verfahren 1200 geht zu 1204 über, nachdem die Variablenwerte bestimmt wurden.
  • Bei 1204 beurteilt das Verfahren 1200, ob der Motor einen Ventilabschaltungsmodus beendet. Das Verfahren 1200 kann beurteilen, dass der Motor einen Ventilabschaltungsmodus beendet, wenn Ventile von einem oder mehreren Zylindern in einem Motorzyklus angeschaltet werden (z. B. wenn Einlassventile davon, dass sie sich während eines Motorzyklus nicht öffnen und schließen, dazu übergehen, dass sie sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen). Beurteilt das Verfahren 1200, dass der Motor einen Ventilabschaltungsmodus beendet und Ventile von mindestens einem Zylinder während eines Motorzyklus wiederangeschaltet werden, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1200 geht zu 1208 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1200 geht zu 1230 über.
  • Bei 1230 beurteilt das Verfahren 1200, ob der Motor in einem Ventilabschaltungsmodus arbeitet. Das Verfahren 1200 kann beurteilen, dass der Motor in einem Ventilabschaltungsmodus arbeitet, wenn die Einlass- und/oder Auslassventile eines Motorzylinders geschlossen bleiben und sich während eines Motorzyklus nicht öffnen und schließen. Beurteilt das Verfahren 1200, dass der Motor in einem Ventilabschaltungsmodus arbeitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1200 geht zu 1232 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1200 geht zu 1210 über.
  • Bei 1232 zählt das Verfahren 1200 ein Zeitmaß, während dessen ein oder mehrere Zylinder Ventile in einem abgeschalteten Zustand aufweisen, um einen Zeitraum zu bestimmen, während dessen sich der Motor in einem Abschaltungsmodus befindet. Der Motor kann mehr als einen Abschaltungsmodus aufweisen, und die Zeit in jedem Abschaltungsmodus kann bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Achtzylindermotor zwei Zylinder oder vier Zylinder abschalten, um zwei Abschaltungsmodi bereitzustellen. Der erste Abschaltungsmodus liegt dann vor, wenn zwei Zylinder abgeschaltet werden, und der zweite Abschaltungsmodus liegt dann vor, wenn vier Zylinder abgeschaltet werden. Das Verfahren 1200 bestimmt den Zeitraum, während dessen der Motor zwei abgeschaltete Zylinder aufweist, und den Zeitraum, während dessen der Motor vier abgeschaltete Zylinder aufweist. Das Verfahren 1200 geht zu 1210 über, nachdem ein Zeitraum bestimmt wurde, während dessen sich ein oder mehrere Motorzylinder in einem Abschaltungsmodus befinden.
  • Bei 1208 bestimmt das Verfahren 1200 einen Zeitraum, der zu der VDE_AUSGELASTET-Variablen addiert oder davon subtrahiert wird, und zwar auf Grundlage eines Zeitraums, während dessen ein oder mehrere Zylinder abgeschaltete Ventile aufweisen, und der AMORTISATIONSZEIT. Es wird eine größere Zahl zu der VDE_AUSGELASTET-Variablen addiert, wenn der Motor für einen kurzen Zeitraum relativ zu der AMORTISATIONSZEIT abgeschaltete Zylinder in einem Modus aufweist. Wenn zum Beispiel ein Achtzylindermotor vier Sekunden lang mit angeschalteten Ventilen in vier Zylindern arbeitet, kann das Verfahren 1200 einen Wert von 120 zu der VDE_AUSGELASTET-Variablen addieren, wenn die Variable AMORTISATIONSZEIT 20 beträgt. Wenn andererseits ein Achtzylindermotor 19 Sekunden lang mit angeschalteten Ventilen in vier Zylindern arbeitet, kann das Verfahren 1200 einen Wert von 40 zu der VDE_AUSGELASTET-Variablen addieren, wenn die Variable AMORTISATIONSZEIT 20 beträgt. Falls der Achtzylindermotor 45 Sekunden lang mit angeschalteten Ventilen in vier Zylindern arbeitet, kann das Verfahren 1200 einen Wert von –10 zu der VDE_AUSGELASTET-Variablen addieren, wenn die Variable AMORTISATIONSZEIT 20 beträgt. Der zu VDE_AUSGELASTET addierte Wert kann eine lineare oder nicht lineare Funktion der Differenz zwischen dem Zeitraum, den der Motor in dem Zylinderabschaltungsmodus verbringt, und dem Wert der AMORTISATIONSZEIT sein. Das Verfahren 1200 geht zu 1210 über, nachdem der Wert von VDE_AUSGELASTET eingestellt wurde.
  • Bei 1210 subtrahiert das Verfahren 1200 eine vorgegebene Menge oder einen vorgegebenen Wert von der VDE_AUSGELASTET-Variablen. Zum Beispiel kann das Verfahren 1210 einen Wert von 5 von der VDE_AUSGELASTET-Variablen subtrahieren. Durch das Subtrahieren einer vorgegebenen Menge von der VDE_AUSGELASTET-Variablen kann die VDE_AUSGELASTET-Variable gegen einen Wert von null getrieben werden. Die VDE_AUSGELASTET-Variable ist auf positive Werte beschränkt, die größer als null sind. Das Verfahren 1200 geht zu 1212 über, nachdem die vorgegebene Menge von der VDE_AUSGELASTET-Variablen subtrahiert wurde.
  • Bei 1212 beurteilt das Verfahren 1200, ob eine Zylinderventilabschaltung angefordert wird, um die Anzahl der angeschalteten Zylinder zu verringern. Eine Zylinderventilabschaltung kann als Reaktion auf ein geringeres Fahrer-Bedarfsdrehmoment oder andere Fahrzustände angefordert werden. Beurteilt das Verfahren 1200, dass eine Zylinderventilabschaltung von dem vorliegenden Zylindermodus oder VDE-Modus angefordert wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1200 geht zu 1214 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1200 geht zu 1240 über.
  • Bei 1240 beurteilt das Verfahren 1200, ob eine Zylinderventilwiederanschaltung angefordert wird, um die Anzahl der angeschalteten Zylinder zu erhöhen (z. B. falls angefordert wird, dass die Einlassventile von zwei Zylindern als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments wiederangeschaltet werden). Zylinderventile können wiederangeschaltet werden, um ein Zylinderventil wieder anzuschalten. Der Zylinder kann als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder eine andere Bedingung wiederangeschaltet werden. Beurteilt das Verfahren 1200, dass eine Zylinderventilwiederanschaltung angefordert wird, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1200 geht zu 1244 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1200 geht zu 1242 über.
  • Bei 1244 gestattet das Verfahren 1200 die Wiederanschaltung abgeschalteter Zylinderventile und Zylinder. Die Zylinderventile können über die in 6A und 6B dargestellten oder andere bekannte Mechanismen wiederangeschaltet werden. Nach der Gestattung der Wiederanschaltung abgeschalteter Zylinderventile rückt das Verfahren 1200 zum Ende vor. Die Ventile können gemäß dem Verfahren nach 22 angeschaltet werden.
  • Bei 1242 gestattet das Verfahren 1200 kein Anschalten oder Abschalten einer anderen Anzahl an Zylinderventilen als jenen, die gegenwärtig angeschaltet oder abgeschaltet sind. Anders ausgedrückt, wird der gegenwärtige Wert der Anzahl der angeschalteten Ventile und Zylinder aufrechterhalten. Nach dem Aufrechterhalten der gegenwärtigen Anzahl der angeschalteten und abgeschalteten Zylinder rückt das Verfahren 1200 zum Ende vor.
  • Bei 1214 beurteilt das Verfahren 1200, ob ein Zeitraum seit einer Anforderung einer Zylinderventilwiederanschaltung größer als der Wert der Variablen VDE_AUSGELASTET ist. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1200 geht zu 1216 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1200 geht zu 1242 über. Auf diese Weise lässt sich die Zylinderventilabschaltung verzögern, bis ein Zeitraum zwischen einer Zylindermodus- oder VDE-Modus-Änderung größer als der Wert für VDE_AUSGELASTET ist, der steigt, wenn die Frequenz der Zylinderventilabschaltung steigt und abnimmt, wenn die Frequenz der Zylinderventilabschaltung abnimmt.
  • Bei 1216 gestattet das Verfahren 1200 die Abschaltung ausgewählter Zylinderventile, um ausgewählte Zylinder abzuschalten. Die Abschaltung von Kraftstoff, der den Zylindern zugeführt wird, und Beendigung der Funkenabgabe an die Zylinder können ebenfalls gestattet werden. Die Ventile können gemäß dem Verfahren nach 22 abgeschaltet werden.
  • An dieser Stelle wird auf 13 verwiesen, in der eine Motorbetriebssequenz gemäß dem Verfahren nach 12 gezeigt ist. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T1300–T1314 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 13 zeigt sechs Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. In diesem Beispiel bedeutet das Abschalten eines Zylinders das Abschalten zumindest der Einlassventile des Zylinders, der abgeschaltet wird, sodass die abgeschalteten Einlassventile während eines gesamten Motorzyklus in geschlossenen Zuständen bleiben. In manchen Beispielen werden auch die Auslassventile abgeschalteter Zylinder abgeschaltet, sodass die Auslassventile während eines Zyklus des Motors in einem geschlossenen Zustand bleiben. Funken und Kraftstoff werden nicht an abgeschaltete Zylinder abgegeben, sodass in abgeschalteten Zylindern keine Verbrennung erfolgt. Alternativ kann die Zylinderabschaltung ein Beenden der Verbrennung und der Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder, während die Ventile des Zylinders weiterhin arbeiten, beinhalten.
  • Die erste Darstellung von oben in 13 ist eine Darstellung der Zylinderabschaltungsanforderung gegenüber der Zeit. Motorzylinder können als Reaktion auf die Zylinderabschaltungsanforderung abgeschaltet werden. Die vertikale Achse repräsentiert die Zylinderabschaltungsanforderung, und die horizontale Achse repräsentiert die Zeit. Die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. In diesem Beispiel handelt es sich bei dem Motor um einen Achtzylindermotor, der mit vier, sechs oder acht angeschalteten Zylindern arbeiten kann. Die Zahlen auf der vertikalen Achse geben an, für welche Zylinder eine Abschaltung angefordert oder nicht angefordert wird. Befindet sich die Ablaufverfolgung zum Beispiel auf Stufe acht, so wird die Abschaltung von keinem Zylinder angefordert. Wenn sich die Ablaufverfolgung auf Stufe sechs befindet, so wird die Abschaltung von zwei Zylindern angefordert. Die Abschaltung von vier Zylindern wird angefordert, wenn sich die Ablaufverfolgung auf Stufe vier befindet. Eine Zylinderabschaltungsanforderung kann auf dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment oder anderen Fahrzeugzuständen beruhen. In manchen Beispielen werden nur die Einlassventile eines Zylinders abgeschaltet, um einen Zylinder abzuschalten. In anderen Beispielen werden die Einlassventile und die Auslassventile abgeschaltet, um einen Zylinder abzuschalten. Wird ein Zylinder abgeschaltet, so enden die Funkenabgabe und der Kraftstofffluss zu dem Zylinder.
  • Die zweite Darstellung von oben in 13 ist eine Darstellung des Zylinderanschaltungszustands gegenüber der Zeit. Der Zylinderanschaltungszustand stellt den tatsächlichen Betriebszustand von Motorzylindern bereit. Die vertikale Achse repräsentiert den Zylinderanschaltungszustand, und die horizontale Achse repräsentiert die Zeit. Die Zahlen auf der vertikalen Achse geben an, welche Zylinder angeschaltet sind. Befindet sich die Ablaufverfolgung zum Beispiel auf Stufe acht, so sind alle Zylinder angeschaltet. Wenn sich die Ablaufverfolgung auf Stufe sechs befindet, so sind sechs Zylinder angeschaltet. Es sind vier Zylinder angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf Stufe vier befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Bei der dritten Darstellung von oben in 13 handelt es sich um eine Darstellung der Zeitdauer, während derer sich der Motor im ersten Zylindermodus befindet, in diesem Beispiel ein Sechszylinderbetrieb. Die vertikale Achse repräsentiert den Zeitraum im ersten Zylindermodus, und die Zeit im ersten Zylindermodus steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Bei der vierten Darstellung von oben in 13 handelt es sich um eine Darstellung der Zeitdauer, während derer sich der Motor im zweiten Zylindermodus befindet, in diesem Beispiel ein Vierzylinderbetrieb. Die vertikale Achse repräsentiert den Zeitraum im zweiten Zylindermodus, und die Zeit im zweiten Zylindermodus steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 13 ist eine Darstellung des Werts der VDE_AUSGELASTET-Variablen für den Abschaltungsmodus des ersten Zylinderventils, in diesem Beispiel ein Sechszylinderbetrieb. Die vertikale Achse repräsentiert den Wert der VDE_AUSGELASTET-Variablen in dem ersten Zylindermodus. Der Wert entspricht einem Zeitraum, der verstreichen muss, nachdem eine Anforderung, den ersten Zylindermodus zu aktivieren, angefordert wurde, bevor der erste Zylindermodus aktiviert werden kann. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die sechste Darstellung von oben in 13 ist eine Darstellung des Werts der VDE_AUSGELASTET-Variablen für den zweiten Zylindermodus, in diesem Beispiel ein Vierzylinderbetrieb. Die vertikale Achse repräsentiert den Wert der VDE_AUSGELASTET-Variablen in dem zweiten Zylindermodus. Der Wert entspricht einem Zeitraum, der verstreichen muss, nachdem eine Anforderung, den zweiten Zylindermodus zu aktivieren, angefordert wurde, bevor der zweite Zylindermodus aktiviert werden kann. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt T1300 arbeitet der Motor mit allen Ventilen und Zylindern angeschaltet, worauf ein Wert von acht für den Zylinderanschaltungszustand hinweist. Die Zylinderabschaltungsanforderung fordert keine Abschaltung von Ventilen oder Zylindern an, und der Zeitraum in dem ersten und zweiten Zylindermodus beträgt null. Die VDE_AUSGELASTET-Variable für den ersten Zylindermodus, der Zylinder abschaltet, ist null. Die VDE_AUSGELASTET-Variable für den zweiten Zylindermodus, der Zylinder abschaltet, ist ebenfalls null.
  • Zum Zeitpunkt T1301 ändert die Zylinderabschaltungsanforderung den Zustand, um die Abschaltung der Ventile von zwei Zylindern anzufordern, sodass der Achtzylindermotor mit sechs angeschalteten Zylindern arbeitet. Der Zylinderanschaltungszustand ändert den Zustand, um darauf hinzuweisen, dass der Motor mit sechs angeschalteten Zylindern und mit abgeschalteten Ventilen von zwei Zylindern arbeitet. Die Zeit häuft sich in dem ersten Zylindermodus an, weil sich der Motor im ersten Zylindermodus befindet (z. B. mit sechs angeschalteten Zylindern arbeitet). In dem zweiten Zylindermodus häuft sich keine Zeit an, weil der Motor nicht im zweiten Zylindermodus arbeitet (z. B. mit vier angeschalteten Zylindern arbeitet). Die Variablen VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylindermodus und VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylindermodus sind null, da der Motor den ersten oder zweiten Zylindermodus nicht beendet hat.
  • Zum Zeitpunkt T1302 ändert die Zylinderabschaltungsanforderung den Zustand, um die Abschaltung keiner Zylinderventile anzufordern, sodass der Motor als ein Achtzylindermotor arbeitet. Der Zylinderanschaltungszustand ändert den Zustand, um darauf hinzuweisen, dass der Motor mit acht angeschalteten Zylindern und keinen abgeschalteten Ventilen arbeitet. Die Zeitanhäufung im ersten Zylindermodus endet, weil der Motor mit allen Zylinderventilen und als ein Achtzylindermotor arbeitet. In dem zweiten Zylindermodus häuft sich keine Zeit an, weil der Motor nicht im zweiten Zylindermodus arbeitet. Der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylindermodus steigt auf Grundlage des Zeitraums, während dessen sich der Motor im ersten Zylindermodus befunden hat.
  • Zum Zeitpunkt T1303 ändert die Zylinderabschaltungsanforderung den Zustand erneut, um die Abschaltung der Ventile von zwei Zylindern anzufordern, sodass der Achtzylindermotor mit sechs angeschalteten Zylindern arbeitet. Der Zylinderanschaltungszustand ändert nicht den Zustand, weil der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylindermodus größer als die Variable AMORTISATIONSZEIT (nicht abgebildet) ist. Der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylindermodus sinkt, da ein vorgegebener Zeitraum jedes Mal vom ersten Zylindermodus VDE_AUSGELASTET subtrahiert wird, wenn das Verfahren ausgeführt wird. In dem zweiten Zylindermodus häuft sich keine Zeit an, weil der Motor nicht im zweiten Zylindermodus arbeitet (z. B. mit vier angeschalteten Zylindern arbeitet). VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylindermodus ist null, da der Motor den zweiten Zylindermodus nicht beendet hat.
  • Zum Zeitpunkt T1304 ist der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylindermodus gleich oder kleiner als der Wert für die Variable AMORTISATIONSZEIT, womit die Zylinderventile abgeschaltet sind, um einen Sechszylinderbetrieb bereitzustellen, was dadurch angezeigt wird, dass der Zylinderanschaltungszustand auf das Niveau übergeht, das den Sechszylindermotorbetrieb angibt. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus beginnt zu steigen. Der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus bleibt bei null. Der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylinderventilabschaltungsmodus nimmt weiter ab und der Wert für VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylinderventilabschaltungsmodus bleibt bei null.
  • Zum Zeitpunkt T1305 geht die Zylinderabschaltungsanforderung auf den Wert von acht über. Der Zylinderanschaltungszustand geht auf Grundlage der Zylinderabschaltungsanforderung ebenfalls auf einen Wert von acht über. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus ist gering, wodurch der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylindermodus um ein großes Maß steigt. Der Wert für VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylindermodus ist null, da sich der Motor nicht in dem zweiten Zylindermodus befunden hat. Kurz darauf geht die Zylinderabschaltungsanforderung auf einen Wert von sechs über, um die Abschaltung von Ventilen in zwei Motorzylindern anzufordern, sodass der Motor als ein Sechszylindermotor arbeitet, der Luft-Kraftstoff-Gemische in sechs von acht Zylindern verbrennt. Allerdings wird der Motor nicht in den Sechszylinderbetrieb geschaltet, was dadurch angezeigt wird, dass der Zylinderanschaltungszustand einen Wert von acht beibehält. Der Motor schaltet nicht in den Sechszylindermodus und schaltet die Ventile von zwei Zylindern ab, da der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylindermodus größer als der Wert für die Variable AMORTISATIONSZEIT (nicht abgebildet) ist.
  • Zum Zeitpunkt T1306 geht der Motor in den Sechszylindermodus über, in welchem die Zylinderventile in zwei Motorzylindern abgeschaltet werden, um zwei Zylinder abzuschalten. Kraftstoff und Funken werden den zwei abgeschalteten Zylindern nicht bereitgestellt. Der Zylinderanschaltungszustand geht auf einen Wert von sechs über, um darauf hinzuweisen, dass der Motor im Sechszylindermodus mit in zwei Zylindern abgeschalteten Zylinderventilen arbeitet. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus beginnt zu steigen. Der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus bleibt bei null. Der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylindermodus nimmt weiter ab, und der Wert für VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylindermodus bleibt bei null.
  • Zum Zeitpunkt T1307 geht die Zylinderabschaltungsanforderung auf acht über, um acht angeschaltete Zylinder anzufordern. Der Zeitraum, während dessen der Motor in dem ersten Zylindermodus arbeitet, ist lang, wodurch der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Modus auf einen geringen Wert korrigiert wird. Der Zylinderanschaltungszustand wird auf einen Wert von acht überführt, um anzuzeigen, dass der Motor alle acht Zylinder und Ventile angeschaltet hat. Der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus ist null und der Wert für VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylindermodus ist null.
  • Zum Zeitpunkt T1308 geht die Zylinderabschaltungsanforderung als Reaktion auf ein reduziertes Fahrer-Bedarfsdrehmoment (nicht abgebildet) auf einen Wert von sechs über. Fast zum gleichen Zeitpunkt geht der Zylinderanschaltungszustand auf Grundlage der Zylinderabschaltungsanforderung ebenfalls auf einen Wert von sechs über. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus beginnt zu steigen, und der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus bleibt bei null. Die Werte für VDE_AUSGELASTET für den ersten und zweiten Ventilabschaltungsmodus sind null.
  • Zum Zeitpunkt T1309 geht die Zylinderabschaltungsanforderung als Reaktion auf das Fahrer-Bedarfsdrehmoment (nicht abgebildet) auf einen Wert von vier über. Der Zylinderanschaltungszustand geht als Reaktion auf den Zylinderabschaltungsanforderungswert ebenfalls auf einen Wert von vier über. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus wird auf null überführt, und der VDE_AUSGELASTET-Wert für den ersten Zylindermodus wird auf null gesetzt. Der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus beginnt zu steigen, und der VDE_AUSGELASTET-Wert für den zweiten Zylinderventilabschaltungsmodus bleibt bei einem Wert von null.
  • Zum Zeitpunkt T1310 geht die Zylinderventilabschaltungsanforderung als Reaktion darauf, dass das Fahrer-Bedarfsdrehmoment (nicht abgebildet) steigt, wieder auf einen Wert von sechs über. Der Zylinderanschaltungszustand geht als Reaktion auf die Zylinderabschaltungsanforderung wieder auf einen Wert von sechs über. Der Wert für VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylinderventilabschaltungsmodus wird als Reaktion auf den kurzen Zeitraum, während dessen der Motor im Vierzylindermodus betrieben wird, erhöht. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus beginnt zu steigen, und der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus wird auf null gesetzt.
  • Zum Zeitpunkt T1311 geht die Zylinderabschaltungsanforderung als Reaktion darauf, dass das Fahrer-Bedarfsdrehmoment (nicht abgebildet) zurückgeht, wieder auf einen Wert von vier über. Der Zylinderanschaltungszustand bleibt bei einem Wert von sechs, weil der Wert für VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylindermodus größer als der Wert der Variable AMORTISATIONSZEIT (nicht abgebildet) ist. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus steigt weiter, und der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus bleibt bei null. Der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylinderventilabschaltungsmodus bleibt bei null.
  • Zum Zeitpunkt T1312 geht die Zylinderabschaltungsanforderung als Reaktion darauf, dass das Fahrer-Bedarfsdrehmoment (nicht abgebildet) steigt, wieder auf einen Wert von sechs über. Der Zylinderanschaltungszustand liegt auf Grundlage des Werts für die Zylinderabschaltungsanforderung bei einem Wert von sechs. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus steigt weiter, und der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus beträgt null. Der Wert für VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylindermodus nimmt weiter ab, da der Motor nicht aus dem zweiten Zylindermodus herausgeführt wurde.
  • Zum Zeitpunkt T1313 geht die Zylinderabschaltungsanforderung als Reaktion darauf, dass das Fahrer-Bedarfsdrehmoment (nicht abgebildet) zurückgeht, auf einen Wert von vier über. Der Zylinderanschaltungszustand bleibt bei einem Wert von sechs, weil der Wert für VDE_AUSGELASTET für den zweiten Zylindermodus größer als der Wert der Variable AMORTISATIONSZEIT (nicht abgebildet) ist. Daher werden die Ventile von zwei Zylindern abgeschaltet, obwohl die Zylinderabschaltungsanforderung bei einem Wert von vier liegt. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus steigt weiter, und der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus bleibt bei null. Der Wert für VDE_AUSGELASTET für den ersten Zylindermodus bleibt bei null.
  • Zum Zeitpunkt T1314 bleibt die Zylinderabschaltungsanforderung bei einem Wert von vier, und der Zylinderanschaltungszustand geht als Reaktion auf den Wert der AMORTISATIONSZEIT (nicht abgebildet) zu einem Wert von vier über. Daher werden die Ventile von vier Zylindern abgeschaltet und vier Zylinder werden angeschaltet. Der Zeitraum in dem ersten Zylindermodus wird auf null überführt, und der VDE_AUSGELASTET-Wert für den ersten Zylindermodus wird auf null gesetzt. Der Zeitraum in dem zweiten Zylindermodus beginnt zu steigen, und der VDE_AUSGELASTET-Wert für den zweiten Zylindermodus nimmt weiter ab.
  • Zum Zeitpunkt T1315 geht die Zylinderabschaltungsanforderung auf einen Wert von acht über, um die Anschaltung aller Zylinderventile und Zylinder anzufordern. Der Zylinderanschaltungszustand wird auf einen Wert von acht überführt, um anzuzeigen, dass alle Zylinderventile und Zylinder angeschaltet sind. Die Zeitdauer in dem zweiten Zylindermodus ist lang, wodurch der Wert für VDE_AUSGELASTET für den zweiten Ventilmodus gering gesetzt wird, was eine zügige Überführung in den Vierzylindermodus erlaubt, in welchem die Zylinderventile von vier Zylindern angeschaltet sind.
  • Daher lässt sich beobachten, dass die Aktivierung der unterschiedlichen Zylindermodi auf Grundlage des Zeitraums in einem Zylindermodus relativ zu einer Amortisationszeit verhindert werden kann. Ferner werden die Zylindermodi als Reaktion auf die Wechselaktivität zwischen den Zylindermodi nicht gesperrt. Anstelle dessen kann die Aktivierung der unterschiedlichen Zylindermodi für variierende Zeiträume verzögert werden, um die Wahrnehmung der Zylindermodus-Wechselaktivität eines Fahrers zu verringern.
  • An dieser Stelle wird auf 14 verwiesen, in der ein Verfahren zum Evaluieren des Motorbremsmoments in verfügbaren Zylindermodi als eine Grundlage zum selektiven Zulassen der Zylinderabschaltung gezeigt wird. Das Verfahren nach 14 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 14 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 14 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 1402 bestimmt das Verfahren 1400 ein gewünschtes Motordrehmoment und eine gegenwärtige Motordrehzahl. Die Motordrehzahl kann über einen Motorpositions- oder -drehzahlsensor bestimmt werden. Ein Zeitraum, den ein Motor braucht, um sich zwischen zwei Positionen zu bewegen, ist die Motordrehzahl. Das gewünschte Motordrehmoment kann von einem Fahrer-Bedarfsdrehmoment ausgehend bestimmt werden. In einem Beispiel beruht das Fahrer-Bedarfsdrehmoment auf der Gaspedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Gaspedalposition und Fahrzeuggeschwindigkeit werden in eine Tabelle mit empirisch bestimmten Werten für das Fahrer-Bedarfsdrehmoment eingepflegt. Der Wert für das Fahrer-Bedarfsdrehmoment entspricht einem gewünschten Drehmoment an einer Position entlang des Antriebsstrangs. Die Position entlang des Antriebsstrangs kann die Motorkurbelwelle, die Getriebeeingangswelle, Getriebeausgangswelle oder das Fahrzeugrad sein. Falls das Fahrer-Bedarfsdrehmoment ein Motordrehmoment ist, so ist die Ausgabe aus der Tabelle das gewünschte oder geforderte Motordrehmoment. Drehmomente an anderen Stellen entlang des Antriebsstrangs können über ein Einstellen eines gewünschten Drehmoments an einer Stelle auf Grundlage von Übersetzungen, Vorrichtungen zur Drehmomentmultiplikation, Verlusten und Drehmomentkapazitäten von Kupplungen bestimmt werden.
  • Wenn ein Fahrer-Bedarfsdrehmoment zum Beispiel ein Raddrehmoment ist, so kann das Motordrehmoment durch Multiplizieren des Fahrer-Bedarfsdrehmoments (oder des gewünschten Raddrehmoments) mit den Übersetzungen zwischen dem Rad und dem Motor bestimmt werden. Wenn der Antriebsstrang einen Drehmomentwandler umfasst, kann das gewünschte Raddrehmoment ferner durch den Drehmomentmultiplikationsfaktor des Drehmomentwandlers dividiert werden, um das Motordrehmoment zu bestimmen. Ein über Kupplungen übertragenes Drehmoment kann als ein Multiplikator geschätzt werden. Falls zum Beispiel bei einer Kupplung kein Schlupf vorliegt, entspricht das in die Kupplung eingegebene Drehmoment dem von der Kupplung abgegebenen Drehmoment und der Multiplikatorwert beträgt eins. Das in die Kupplung eingegebene Drehmoment ergibt mit eins multipliziert das von der Kupplung abgegebene Drehmoment. Falls bei der Kupplung Schlupf vorliegt, ist der Multiplikator ein Wert von 0 bis zu einer Zahl, die kleiner als eins ist. Der Multiplikatorwert kann auf der Drehmomentkapazität der Kupplung beruhen. Das Verfahren 1400 geht zu 1404 über.
  • Bei 1404 bestimmt das Verfahren 1400 Zylindermodi, die das gewünschte Motordrehmoment bereitstellen können. In einem Beispiel kann eine Motordrehmomenttabelle bereitgestellt werden, welche die maximale Motordrehmomentausgabe in Abhängigkeit von Zylindermodus und Motordrehzahl beschreibt. Das gewünschte Motordrehmoment wird mit der Motorzylinderventilsteuerung und den um den Atmosphärendruck kompensierten Ausgaben von der Motordrehmomenttabelle verglichen, die nach dem Zylindermodus bei der gegenwärtigen Motordrehzahl, dem gegenwärtigen Atmosphärendruck und der gegenwärtigen Zylinderventilsteuerung (z. B. Zeitpunkt der Einlassventilschließung) eingepflegt wird. Gibt die Motordrehmomenttabelle einen Drehmomentwert aus, der größer ist als das gewünschte Motordrehmoment plus ein versetztes Drehmoment, so kann bestimmt werden, dass der Zylindermodus, welcher dem von der Tabelle ausgegebenen Drehmoment entspricht, ein Zylindermodus ist, der das gewünschte Motordrehmoment bereitstellt. Die in der Motordrehmomenttabelle gespeicherten Werte können empirisch bestimmt und in dem Speicher der Steuerung gespeichert werden.
  • Ein Beispiel für eine Motorbremsmomenttabelle wird in 1 gezeigt. Es handelt sich dabei um eine Motordrehmomenttabelle für einen Vierzylindermotor. Die Motordrehmomenttabelle kann Drehmomentausgabewerte für drei Zylindermodi beinhalten; einen Modus mit zwei angeschalteten Zylindern, einen Modus mit drei angeschalteten Zylindern und einen Modus mit vier angeschalteten Zylindern. Die Motordrehmomenttabelle kann zudem eine Vielzahl von Motordrehzahlen beinhalten. Die Drehmomentwerte zwischen den Motordrehzahlen können interpoliert werden. Tabelle 1:
    Angeschaltete Zylinder Motordrehzahl
    500 1000 2000 3000 4000
    2 39 48 52 49 43
    3 58 74 79 76 65
    4 77 96 104 100 88
    Tabelle 1.
  • Somit enthält Tabelle 1 Zeilen mit den angeschalteten Zylindermodi und Spalten mit der Motordrehzahl. In diesem Beispiel gibt Tabelle 1 die Drehmomentwerte in Einheiten von N-m aus. Eingestellt werden können die Werte für das Motorbremsmoment, die von der Bremsmomenttabelle ausgegeben werden, anhand von Funktionen auf Grundlage des Zündzeitpunkts, ausgehend von der minimalen Funkenabgabe für das beste Drehmoment (MBT); des Zeitpunkts der Einlassventilschließung von einem nominalen Zeitpunkt der Einlassventilschließung, des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motors und der Motortemperatur. Die Funktionen geben empirisch bestimmte Multiplikatoren aus, welche den Wert für das Motorbremsmoment modifizieren, welcher von der Motorbremsmomenttabelle ausgegeben wird. Das gewünschte Motorbremsmoment wird mit dem veränderten Wert vergleichen, welcher von der Motorbremsmomenttabelle ausgegeben wird. Es ist zu beachten, dass das gewünschte Raddrehmoment in ein gewünschtes Motordrehmoment umgewandelt werden kann, indem das gewünschte Raddrehmoment mit der Übersetzung zwischen den Rädern und dem Motor multipliziert wird. Ferner kann das Bestimmen des Motordrehmoments ein Modifizieren des Raddrehmoments gemäß der Drehmomentmultiplikation des Drehmomentwandlers des Getriebes beinhalten. Zusätzlich oder alternativ können Zylindermodi, die verschiedene Feuerungsreihenfolgen oder angeschaltete Zylinder in einem Motorzyklus beinhalten, ebenfalls eine Basis für das Einpflegen und Speichern von Werten in eine Motorbremsmomenttabelle sein. Das Verfahren 1400 geht zu 1406 über.
  • Bei 1406 lässt das Verfahren 1400 Zylindermodi zu, die das gewünschte Motordrehmoment, das zuzulassen ist, bereitstellen können. Die zugelassenen Zylindermodi können bei 716 in 7 angeschaltet werden.
  • Ein Beispiel unter Verwendung von Tabelle 1: Tabelle 1 wird nach Motordrehzahl und Zylindermodus eingepflegt. Der Zylindermodus beginnt bei einem Minimalwert, in diesem Beispiel zwei, und wird inkrementiert, bis er den maximalen Zylindermodus erreicht. Arbeitet der Motor zum Beispiel bei 1000 RPM und das gewünschte Motordrehmoment ist 54 N-m, so gibt die Tabelle 1 einen Wert von 48 N-m aus, der 1000 RPM und Zylindermodus zwei (z. B. zwei angeschaltete Zylinder) entspricht, von 74 N-m, der 1000 RPM und Zylindermodus drei (z. B. drei angeschaltete Zylinder) entspricht, und von 96 N-m, der 1000 RPM und Zylindermodus vier (z. B. vier angeschaltete Zylinder) entspricht. Der Zylindermodus mit zwei angeschalteten Zylindern bei 1000 RPM wird nicht zugelassen, weil zwei angeschalteten Zylindern die Kapazität fehlt, um die gewünschten 74 N-m an Drehmoment bereitzustellen. Die Zylindermodi mit drei und vier Zylindern werden zugelassen. In manchen Beispielen wird das gewünschte Motordrehmoment plus eine vorgegebene Versetzung mit Werten verglichen, die von der Tabelle ausgegeben werden. Ist das gewünschte Motordrehmoment plus die vorgegebene Versetzung größer als eine Ausgabe von der Tabelle, so wird der Zylindermodus, welcher der Tabellenausgabe entspricht, nicht zugelassen. Zugelassene und nicht zugelassene Zylindermodi können durch Variablenwerte angegeben werden, die in dem Speicher gespeichert werden. Wenn zum Beispiel bei 1000 RPM der Dreizylindermodus zugelassen ist, so kann eine Variable im Speicher, die dem Dreizylindermodus bei 1000 RPM entspricht, mit einem Wert von eins besetzt werden. Ist der Zylindermodus drei bei 500 RPM nicht zugelassen, so kann eine Variable im Speicher, die dem Zylindermodus drei bei 500 RPM entspricht, mit einem Wert von null besetzt werden. Das Verfahren 1400 rückt zum Ende vor.
  • Daher können die Motorzylindermodi und das Motorbremsmoment, das in den Zylindermodi verfügbar ist, eine Grundlage für das Bestimmen sein, mit welchem Zylindermodus der Motor arbeitet. Ferner kann Zylindermodi mit einem geringeren Kraftstoffverbrauch eine Auswahlpriorität gegeben werden, sodass Kraftstoff gespart werden kann.
  • An dieser Stelle wird auf 15 verwiesen, in der ein Verfahren zum Evaluieren des Kraftstoffverbrauchs des Motors in verfügbaren Zylindermodi als eine Grundlage zum selektiven Zulassen der Zylinderabschaltung gezeigt ist. Das Verfahren nach 15 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 15 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 15 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 1502 bestimmt das Verfahren 1500 ein gewünschtes Motordrehmoment und eine gegenwärtige Motordrehzahl. Die Motordrehzahl kann über einen Motorpositions- oder -drehzahlsensor bestimmt werden. Das Verfahren 1500 geht zu 1504 über.
  • Bei 1504 bestimmt das Verfahren 1500 Zylindermodi, die das gewünschte Motordrehmoment bereitstellen können. In einem Beispiel werden die Zylindermodi, welche das gewünschte Motordrehmoment bereitstellen können, wie in 14 beschrieben bestimmt.
  • Bei 1506 schätzt das Verfahren 1500 den Kraftstoffverbrauch in Zylindermodi, die zugelassen sind. Die zugelassenen Zylindermodi stammen aus 1406 in 14. In einem Beispiel gibt eine bremsspezifische Kraftstofftabelle oder Funktion, die nach Zylindermodi von den zugelassenen Zylindermodi nach 14, Motordrehzahl und gewünschtem Motordrehmoment eingepflegt sind, einen bremsspezifischen Kraftstoffverbrauchswert aus. Die in der bremsspezifischen Kraftstofftabelle gespeicherten Werte können empirisch bestimmt und in dem Speicher der Steuerung gespeichert werden. Eingestellt werden kann der Wert für den bremsspezifischen Kraftstoffverbrauch anhand von Funktionen auf Grundlage des Zündzeitpunkts, ausgehend von der minimalen Funkenabgabe für das beste Drehmoment (MBT); des Zeitpunkts der Einlassventilschließung von einem nominalen Zeitpunkt der Einlassventilschließung, des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motors und der Motortemperatur. Die Funktionen geben empirisch bestimmte Multiplikatoren aus, welche den Wert für den bremsspezifischen Kraftstoffverbrauch modifizieren, welcher von der Tabelle ausgegeben wird. Die Werte für den bremsspezifischen Kraftstoff für jeden zugelassenen Zylindermodus bei der gegenwärtigen Motordrehzahl werden von der bremsspezifischen Kraftstofftabelle ausgegeben. Zum Beispiel beträgt die tatsächliche Anzahl angeschalteter Zylinder, ausgehend von dem bei 1406 beschriebenen Beispiel, drei und vier, da Drei- und Vierzylindermodi das gewünschte Motordrehmoment bereitstellen. Das Verfahren 1500 geht zu 1508 über.
  • Bei 1508 vergleicht das Verfahren 1500 den Kraftstoffverbrauch für die zugelassenen Zylindermodi, welche das angeforderte Drehmoment bereitstellen können. In einem Beispiel wird der gegenwärtige Kraftstoffverbrauch des Motors, der sich anhand der gegenwärtigen Kraftstoffflussrate des Motors bestimmen lässt, mit Werten verglichen, die für zugelassene Zylindermodi von der bremsspezifischen Kraftstofftabelle ausgegeben werden. Der Vergleich kann durch eine Subtraktion der von der bremsspezifischen Kraftstofftabelle ausgegebenen Werte von der gegenwärtigen Kraftstoffverbrauchsrate des Motors erfolgen. Alternativ kann der Vergleich auf einer Division des Werts für den gegenwärtigen Kraftstoffverbrauch des Motors durch die von der bremsspezifischen Kraftstofftabelle ausgegebenen Werte beruhen. Es werden Zylindermodi zugelassen, die eine prozentuale Verbesserung der Kraftstoffeinsparung des Motors bereitstellen, die im Vergleich zum gegenwärtigen Zylindermodus über einem Schwellenwert liegt.
  • Daher können die Zylindermodi und der Kraftstoffverbrauch in den Zylindermodi eine Grundlage für das Bestimmen sein, mit welchem Zylindermodus der Motor arbeitet. Ferner kann Zylindermodi mit einem geringeren Kraftstoffverbrauch eine Auswahlpriorität gegeben werden, sodass Kraftstoff gespart werden kann.
  • An dieser Stelle wird auf 16 verwiesen, in der ein Verfahren zum Evaluieren einer Rate zur Nockenphasenregelung für durch Nockendrehmoment betätigte Nockenphaseneinstellung gezeigt wird. Das Verfahren nach 16 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 16 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 16 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln. Das Verfahren 1600 kann für jede Nockenwelle des Motors durchgeführt werden.
  • Bei 1602 bestimmt das Verfahren 1600 Motorzustände. Die Motorzustände können unter anderem eine tatsächliche Gesamtanzahl der Zylinderventile, die während eines Motorzyklus abgeschaltet sind, die Motordrehzahl, das Fahrer-Bedarfsdrehmoment, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motortemperatur und die Umgebungstemperatur umfassen. Das Verfahren 1600 geht zu 1604 über, nachdem die Betriebszustände bestimmt wurden.
  • Bei 1604 beurteilt das Verfahren 1600, ob ein oder mehrere Zylinderventile abgeschaltet sind. Das Verfahren 1600 kann auf Grundlage eines Werts eines Bits, der in dem Speicher gespeichert ist, einer Ausgabe eines Sensor, der die Ventilantriebsposition misst, von Zylinderdrucksensoren oder anderen Sensoren beurteilen, dass ein oder mehrere Zylinder abgeschaltet sind. Beurteilt das Verfahren 1600, dass ein oder mehrere Zylinderventile abgeschaltet sind, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1600 geht zu 1606 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1600 geht zu 1634 über.
  • Bei 1606 beurteilt das Verfahren 1600, ob eine Einstellung der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition gewünscht ist. Zum Beispiel beurteilt das Verfahren 1600, ob es wünschenswert ist, die Nockenwellensteuerung um 5 Grad relativ zur Kurbelwellensteuerung vorzuziehen, sodass sich die Einlass- oder Auslassventile 5 Grad Kurbelwellendrehung eher öffnen, nachdem die Nockenwellenposition eingestellt wurde. Die Nockenwellenposition kann als Reaktion auf das Fahrer-Bedarfsdrehmoment und die Motordrehzahl eingestellt werden. Falls das Fahrer-Bedarfsdrehmoment schnell steigt und die Motordrehzahl schnell steigt, kann es wünschenswert sein, die Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition mit einer höheren Geschwindigkeit einzustellen, sodass der Motor ein gewünschtes Maß an Drehmoment und Motoremissionen bereitstellt. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 1600, ob eine Einstellung der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition gewünscht ist, auf Grundlage einer aktuellen Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition und einer Änderung des Fahrer-Bedarfsdrehmoments und der Motordrehzahl. Beurteilt das Verfahren 1600, dass eine Einstellung der Nockenwellenposition gewünscht ist, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1600 geht zu 1608 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1600 geht zu 1634 über. In manchen Beispielen kann 1606 weggelassen werden, und das Verfahren 1600 kann einfach zu 1608 übergehen.
  • Bei 1608 bestimmt das Verfahren 1600 eine gewünschte Rate der Änderung der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 1600 eine gewünschte Rate der Änderung der Nockenwellenposition auf Grundlage einer Änderungsrate des Fahrer-Bedarfsdrehmoments. Wenn die Änderungsrate des Fahrer-Bedarfsdrehmoments gering ist, so ist die Änderungsrate der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition gering. Ist die Änderungsrate des Fahrer-Bedarfsdrehmoments hoch, dann ist die Rate der Änderung der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition hoch. Zum Beispiel kann die Nockenwelle mit 0,5 Grad Kurbelwellendrehung pro Sekunde vorgezogen werden, wenn eine Änderung des Fahrer-Bedarfsdrehmoments gering ist (z. B. 5 N-m/Sekunde). Wenn die Änderung des Fahrer-Bedarfsdrehmoments jedoch hoch ist (z. B. 200 N-m/Sekunde), so kann die Nockenwelle mit 5 Grad Kurbelwellendrehung pro Sekunde vorgezogen werden. In einem Beispiel wird die gewünschte Rate der Änderung der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition empirisch bestimmt und in einer Tabelle oder Funktion in dem Speicher gespeichert. Die Tabelle oder Funktion wird auf Grundlage einer Änderungsrate des Fahrer-Bedarfsdrehmoments eingepflegt, die Tabelle oder Funktion gibt eine gewünschte Rate der Änderung der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition aus. Das Verfahren 1600 geht zu 1610 über, nachdem die gewünschte Rate der Änderung der Nockenwellenposition bestimmt wurde.
  • Bei 1610 beurteilt das Verfahren 1600, ob eine tatsächliche Gesamtanzahl angeschalteter Zylinderventile (z. B. Ventile, die sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen), die gegenwärtig arbeiten, zum Bewegen der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle mit der gewünschten Rate ausreichend ist. In einem Beispiel beschreibt eine Tabelle oder Funktion eine Nockenwellenrate der Positionsänderung relativ zur Kurbelwellenposition auf Grundlage einer tatsächlichen Gesamtanzahl angeschalteter Zylinderventile. Die Tabelle wird über die tatsächliche Gesamtanzahl angeschalteter Ventile eingepflegt, und sie gibt eine Rate der Änderung der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition aus. Die Werte in der Tabelle oder Funktion werden empirisch bestimmt und in dem Speicher gespeichert. Die Ausgabe von der Tabelle oder Funktion wird mit dem bei 1608 bestimmten Wert verglichen. Ist die Nockenwellenrate der Positionsänderung aus 1610 größer als die Nockenwellenrate der Positionsänderung aus 1608, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1600 geht zu 1634 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1600 geht zu 1612 über.
  • Bei 1612 beurteilt das Verfahren 1600, ob die Nockenwelle sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile antreibt. In einem Beispiel ermittelt ein Bit im Speicher, dass die Nockenwelle nur die Einlassventile antreibt, wenn ein Wert des Bits null ist. Wenn der Wert des Bits eins ist, dann treibt die Nockenwelle sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile an. Beurteilt das Verfahren 1600, dass die Nockenwelle die Einlass- und die Auslassventile antreibt, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1600 geht zu 1630 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1600 geht zu 1614 über.
  • Bei 1614 beurteilt das Verfahren 1600, ob die Nockenwelle eine Einlassnockenwelle ist. Das Verfahren 1600 kann auf Grundlage eines Werts eines Bits, der in dem Speicher gespeichert ist, beurteilen, ob die Nockenwelle eine Einlassnockenwelle ist. Das Bit kann zum Zeitpunkt der Herstellung programmiert werden. Beurteilt das Verfahren 1600, dass die Nockenwelle eine Einlassnockenwelle ist, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1600 geht zu 1616 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1600 geht zu 1620 über.
  • Bei 1620 gestattet das Verfahren 1600 die Anschaltung eines oder mehrerer abgeschalteter Auslassventile. In einem Beispiel wird die gewünschte Rate einer Änderung der Auslassnockenwellenposition relativ zur bei 1608 bestimmten Kurbelwellenposition dazu verwendet, eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmter Werte einzupflegen, die eine tatsächliche Gesamtanzahl an Ventilen beschreiben, die arbeiten müssen, um die gewünschte Rate der Einstellung der Auslassnockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition bereitzustellen. Das Verfahren 1600 fordert den Antrieb der tatsächlichen Gesamtanzahl der Auslassventile an, die von der Tabelle oder Funktion ausgegeben werden, oder gestattet diesen. Die Auslassventile können mit oder ohne ein Anschalten der Zylinder, welche die Auslassventile, die angeschaltet werden, umfassen, angeschaltet werden. Steigt das Fahrer-Bedarfsdrehmoment, so können die Zylinder mit den Auslassventilen, die angeschaltet werden, angeschaltet werden, um das Motordrehmoment zu erhöhen, während die Änderung der Nockenwellenposition erhöht wird. Wenn das Fahrer-Bedarfsdrehmoment sinkt, können die Zylinder mit den Auslassventilen, die angeschaltet werden, nicht angeschaltet werden, sodass der Kraftstoffverbrauch reduziert werden kann. Das Verfahren 1600 geht zu 1634 über.
  • Bei 1634 bewegt das Verfahren 1600 die Nockenwelle und treibt Ventile für Betriebsbedingungen an, in deren Folge die Nockenwelle bewegt wurde. Die Nockenwelle kann bewegt werden, während Ventile angeschaltet werden, um die Nockenwelle schnellstmöglich in eine gewünschte Position zu bewegen. Sobald die Nockenwelle ihre gewünschte Position relativ zur Kurbelwellenposition erreicht, können die Zylinderventile auf Grundlage von anderen Fahrzeugzuständen als der gewünschten Rate der Änderung der Nockenwellenposition abgeschaltet werden. So können Ventile wiederangeschaltet werden, um eine Rate zu verbessern, mit der sich eine Nockenwellenposition relativ zu einer Kurbelwellenposition bewegt. Die Motorzylinder können ebenfalls wiederangeschaltet werden, wenn die Zylinderventile wiederangeschaltet werden. Das Verfahren 1600 rückt zum Ende vor, nachdem die Nockenwelle beginnt, sich auf Grundlage des Fahrer-Bedarfsdrehmoments und der Motordrehzahl in ihre gewünschte neue Position zu bewegen.
  • Bei 1616 gestattet das Verfahren 1600 die Anschaltung eines oder mehrerer abgeschalteter Einlassventile. In einem Beispiel wird die gewünschte Rate einer Änderung der Einlassnockenwellenposition relativ zur bei 1608 bestimmten Kurbelwellenposition dazu verwendet, eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmter Werte einzupflegen, die eine tatsächliche Gesamtanzahl an Ventilen beschreiben, die arbeiten müssen, um die gewünschte Rate der Einstellung der Einlassnockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition bereitzustellen. Das Verfahren 1600 fordert den Antrieb der tatsächlichen Gesamtanzahl der Einlassventile an, die von der Tabelle oder Funktion ausgegeben werden, oder gestattet diesen. Die Zylinder, welche die Einlassventile umfassen, die angeschaltet werden, können angeschaltet werden oder sie können Luft und Kraftstoff nicht während Motorzyklen verbrennen, in denen Einlassventile betrieben werden. In einem Beispiel verbrennen die Zylinder mit Einlassventilen, die angeschaltet werden, als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments Luft und Kraftstoff im Verlauf von Motorzyklen. Die Zylinder mit Einlassventilen, die angeschaltet werden, können als Reaktion auf eine Verringerung des Fahrer-Bedarfsdrehmoments Luft und Kraftstoff nicht während Motorzyklen verbrennen. Abgeschaltete Einlassventile können wie bei 22 beschrieben angeschaltet werden.
  • Zusätzlich kann das Verfahren 1600 ein Maß an dem Motor bereitgestellter Aufladung steigern, sodass die zusätzliche Aufladung Abgase aus dem Zylinder blasen kann, ehe das Auslassventil des Zylinders, der wiederangeschaltet wird, geschlossen wird. Durch das Entfernen von Abgasen aus dem Zylinder kann sich die Verbrennungsstabilität verbessern, und der Zylinder kann eine zusätzliche Leistung bereitstellen. Zusätzlich kann eine Menge an Überschneidung (z. B. Öffnungszeit) zwischen den Einlassventilen und Auslassventilen des Zylinders gesteigert werden, um ferner zuzulassen, dass Druckluft aus dem Ansaugkrümmer den Zylinder, der angeschaltet wird, reinigt. Das Verfahren 1600 geht zu 1634 über, nachdem die Einlassventile angeschaltet wurden.
  • Bei 1630 beurteilt das Verfahren 1600, ob Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) des Motors unter Schwellenwertniveaus liegen, wenn ein oder mehrere Zylinder wiederangeschaltet werden und in den wiederangeschalteten Zylindern eine Verbrennung erfolgt. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 1600 auf Grundlage einer Ausgabe von einer Tabelle oder Funktion, die NVH des Motors und/oder Antriebsstrangs beschreibt, ob das Wiederanschalten eines oder mehrerer Zylinder einschließlich der Verbrennung von Luft und Kraftstoff in dem wiederangeschalteten Zylinder zu höherem NVH führt, als gewünscht ist. Die Tabelle wird über die Motordrehzahl, das Fahrer-Bedarfsdrehmoment und den Zylindermodus, der angeschaltet wird, (z. B. Vier- oder Sechszylindermodus) eingepflegt. Die Tabelle gibt einen numerischen Wert aus, der empirisch bestimmt wird, zum Beispiel über ein Mikrofon oder einen Beschleunigungsmesser. Liegt der Ausgabewert unter einem Schwellenwert, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1600 geht zu 1632 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1600 geht zu 1640 über.
  • Bei 1632 gestattet das Verfahren 1600 das Anschalten eines oder mehrerer Zylinder über das Anschalten der Ventile des Zylinders und die Zufuhr von Kraftstoff, Luft und Funken zu dem Zylinder. Der Zylinder beginnt damit, Luft und Kraftstoff zu verbrennen, wenn er wiederangeschaltet wird. Daher wird, wenn das Wiederanschalten eines oder mehrerer Zylinder zum Steigern der Nockenwellenrate der Positionsänderung wenig störende NVH verursacht, der Zylinder über das Wiederanschalten der Ventile des Zylinders und Beginnen der Verbrennung in dem wiederangeschalteten Zylinder wiederangeschaltet. Das Verfahren 1600 geht zu 1634 über.
  • Bei 1640 gestattet das Verfahren 1600 das Anschalten eines oder mehrerer Ventile eines abgeschalteten Zylinders, der keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt. Wenn der Zylinder abgeschaltete Einlass- und Auslassventile beinhaltet, so können nur die Auslassventile des Zylinders angeschaltet werden, um die Rate der Einstellung der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition zu verbessern. Durch Wiederanschalten der Auslassventile des Zylinders allein kann das Nockendrehmoment gesteigert werden, um die Einstellung der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition zu verbessern, ohne Luft durch den Zylinder strömen zu lassen. Das Anhalten des Luftstroms durch den Zylinder kann dabei helfen, die Katalysatortemperatur hoch zu halten und eine gewünschte Menge an Sauerstoff in dem Katalysator aufrechtzuerhalten. Wenn sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile des Zylinders wiederangeschaltet sind, kann Luft durch den Zylinder strömen, nachdem die Einlass- und Auslassventile angeschaltet wurden. Funken und Kraftstoff werden den Zylindern mit wiederangeschalteten Ventilen nicht zugeführt, sodass sich NVH nicht verschlechtern kann. Das Verfahren 1600 geht zu 1642 über.
  • Bei 1642 erhöht das Verfahren 1600 eine Menge an Kraftstoff, der einem angeschalteten Zylinder, der Luft und Kraftstoff verbrennt, zugeführt wird, um das durch den angeschalteten Zylinder verbrannte Gemisch anzureichern, wenn Luft durch den Zylinder strömt, bei dem es einem oder mehreren Ventilen gestattet ist, bei 1640 angeschaltet zu werden. Durch Anreichern des Gemischs eines angeschalteten Zylinders, der Luft und Kraftstoff verbrennt, während Luft durch einen Zylinder strömt, kann es möglich sein, gewünschte Niveaus an Kohlenwasserstoffen und Sauerstoff in einem Katalysator aufrechtzuerhalten, sodass der Katalysator Abgase effizient umwandeln kann. Wenn zum Beispiel bei Zylinder Nummer acht eines Achtzylindermotors dessen eigene Einlass- und Auslassventile wiederangeschaltet werden, während Zylinder Nummer acht keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt, dann kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders Nummer eins, der Luft und Kraftstoff verbrennt, angereichert werden, um die Effizienz des Katalysators zu verbessern oder aufrechtzuerhalten. Das Verfahren 1600 geht zu 1634 über, nachdem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von mindestens einem Zylinder angereichert wurde.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 17 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 16 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T1700–T1704 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 17 zeigt sechs Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. In diesem Beispiel ist der Motor ein Vierzylindermotor mit einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2. Die Zylinder 2 und 3 verfügen über Abschaltungsventilantriebe zum Abschalten der Zylinder 3 und 4. Die Ventile der Zylinder 1 und 4 bleiben stets angeschaltet.
  • Die erste Darstellung von oben in 17 ist eine Darstellung einer Nockenwellenbewegungsanforderung gegenüber der Zeit. Eine Nockenwellenbewegungsanforderung ist eine Anforderung, eine Position einer Nockenwelle relativ zu einer Position einer Kurbelwelle zu ändern. Wenn beispielsweise eine Nockenwelle über einen Nocken verfügt, der damit beginnt, ein Einlassventil des Zylinders Nummer eins eines Motors 370 Grad Kurbelwellendrehung vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts (z. B. Position der Kurbelwelle bei null Grad) zu öffnen, dann kann die Position der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle bewegt werden, sodass der Nocken der Nockenwelle damit beginnt, das Einlassventil des Zylinders Nummer eins des Motors bei 380 Grad Kurbelwellendrehung vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts zu öffnen. Demzufolge wird die relative Position der Nockenwelle in diesem Beispiel um 10 Grad Kurbelwellendrehung relativ zur Kurbelwellenposition vorgezogen.
  • Die vertikale Achse repräsentiert die Nockenwellenbewegungsanforderung. Die Ablaufverfolgung der Nockenbewegungsanforderung befindet sich auf einer höheren Stufe und wird bestätigt, wenn es gewünscht ist, die Motornockenwelle relativ zur Motorkurbelwelle zu bewegen. Die Ablaufverfolgung der Nockenbewegungsanforderung befindet sich auf einer niedrigeren Stufe und wird nicht bestätigt, wenn es nicht gewünscht ist, die Motornockenwelle relativ zur Motorkurbelwelle zu bewegen. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 17 ist eine Darstellung der Nockenwellenposition gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die Nockenwellenposition, und die Nockenwelle ist in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse weiter vorgezogen. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 17 ist eine Darstellung des Zustands des Abschaltungszylindereinlassventils. In diesem Beispiel kann der Abschaltungszylinder der Zylinder Nummer zwei oder der Zylinder Nummer drei sein. Der Zustand des Abschaltungszylindereinlassventils zeigt an, ob das Einlassventil des Abschaltungszylinders angeschaltet (z. B. Öffnen und Schließen während eines Motorzyklus) oder abgeschaltet (z. B. bei einem gesamten Motorzyklus geschlossen gehalten) ist. Die vertikale Achse repräsentiert den Zustand des Abschaltungszylindereinlassventils. Das Abschaltungszylindereinlassventil ist angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Das Abschaltungszylindereinlassventil ist abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 17 ist eine Darstellung des Zustands des Abschaltungszylinderauslassventils. In diesem Beispiel kann der Abschaltungszylinder der Zylinder Nummer zwei oder der Zylinder Nummer drei sein. Der Zustand des Abschaltungszylinderauslassventils weist darauf hin, ob das Auslassventil des Abschaltungszylinders angeschaltet ist (sich z. B. während eines Motorzyklus öffnet und schließt) oder abgeschaltet ist (z. B. während eines Motorzyklus geschlossen gehalten wird) oder nicht. Die vertikale Achse repräsentiert den Zustand des Abschaltungszylinderauslassventils. Das Abschaltungszylinderauslassventil ist angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Das Abschaltungszylinderauslassventil ist abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 17 ist eine Darstellung des Zustands des Abschaltungszylinderkraftstoffflusses. In diesem Beispiel kann der Abschaltungszylinder der Zylinder Nummer zwei oder der Zylinder Nummer drei sein. Der Zustand des Abschaltungszylinderkraftstoffflusses weist darauf hin, ob der Kraftstoff zu dem Abschaltungszylinder fließt oder nicht. Die vertikale Achse repräsentiert den Zustand des Abschaltungszylinderkraftstoffflusses. Der Kraftstoff fließt zum Abschaltungszylinder, wenn sich die Ablaufverfolgung des Abschaltungszylinderkraftstoffflusses auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der Kraftstoff fließt nicht zum Abschaltungszylinder, wenn sich die Ablaufverfolgung des Abschaltungszylinderkraftstoffflusses auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die sechste Darstellung von oben in 17 ist eine Darstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des angeschalteten Zylinders. In diesem Beispiel kann der angeschaltete Zylinder der Zylinder Nummer 1 oder der Zylinder Nummer 4 sein. Die vertikale Achse repräsentiert das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des angeschalteten Zylinders, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis steigt (wird z. B. magerer) in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 1702 repräsentiert ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
  • Zum Zeitpunkt T1700 liegt keine Nockenwellenbewegungsanforderung vor und die Nockenwelle ist relativ verzögert. Der Zustand des Abschaltungszylindereinlassventils weist darauf hin, dass das Abschaltungszylindereinlassventil abgeschaltet ist (sich während eines Zyklus des Motors z. B. nicht öffnet). Der Zustand des Abschaltungszylinderauslassventils weist darauf hin, dass das Abschaltungszylinderauslassventil abgeschaltet ist (sich während eines Zyklus des Motors z. B. nicht öffnet). Der angeschaltete Zylinder arbeitet mit einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und es fließt kein Kraftstoff zu dem Abschaltungszylinder, was dadurch angezeigt wird, dass sich der Zustand des Abschaltungszylinderkraftstoffflusses auf einer geringen Stufe befindet.
  • Zum Zeitpunkt T1701 wird die Nockenwellenbewegungsanforderung bestätigt und dabei eine Änderung der Nockenwellenposition relativ zu einer Position der Motorkurbelwelle angefordert. Die Anforderung kann über einen Anstieg eines Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder eine Änderung einer anderen Betriebsbedingung eingeleitet werden. Die Änderungsrate der Position der Motornockenwelle relativ zur Position der Motorkurbelwelle (nicht abgebildet) ist größer als die, die bei abgeschalteten Abschaltungszylindereinlass- und -auslassventilen erreicht werden kann, da das Antreiben von weniger Ventilen weniger Drehmoment zum Betätigen der Nockenwellenbewegung bereitstellt. Daher werden die Einlass- und Auslassventile des Abschaltungszylinders wiederangeschaltet, was dadurch angezeigt wird, dass der Zustand des Abschaltungszylindereinlassventils und -auslassventils auf höhere Stufen übergeht, um anzugeben, dass die Einlass- und Auslassventile des Abschaltungszylinders wiederangeschaltet sind. Zusätzlich fließt Kraftstoff zu dem Abschaltungszylinder und die Verbrennung in dem Abschaltungszylinder beginnt (nicht abgebildet). Die Nockenwellenposition wird vorgezogen, während die Abschaltungszylindereinlass- und -auslassventile angeschaltet sind. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der angeschalteten Zylinder ist stöchiometrisch.
  • Zum Zeitpunkt T1702 geht die Nockenwellenbewegungsanforderung auf einen nicht bestätigten Zustand über. Die Nockenwellenbewegungsanforderung kann auf nicht bestätigt übergehen, wenn die Nockenwelle ihr Ziel erreicht. Ferner hält der Kraftstofffluss zu dem Abschaltungszylinder an und die Verbrennung in dem Abschaltungszylinder hält an (nicht abgebildet). Die Nockenwellenposition erreicht eine mittelgradig vorgezogene Position und ihre Position wird beibehalten. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse der angeschalteten Zylinder bleiben stöchiometrisch.
  • Zum Zeitpunkt T1703 wird die Nockenwellenbewegungsanforderung erneut bestätigt und dabei eine Änderung der Nockenwellenposition relativ zu einer Position der Motorkurbelwelle angefordert. Die Anforderung kann über einen Anstieg eines Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder eine Änderung einer anderen Betriebsbedingung eingeleitet werden. Die Änderungsrate der Position der Motornockenwelle relativ zur Position der Motorkurbelwelle (nicht abgebildet) ist größer als die, die bei abgeschalteten Abschaltungszylindereinlass- und -auslassventilen erreicht werden kann, da das Antreiben von weniger Ventilen weniger Drehmoment zum Betätigen der Nockenwellenbewegung bereitstellt. Folglich werden die Einlass- und Auslassventile des Abschaltungszylinders wiederangeschaltet, was dadurch angezeigt wird, dass der Zustand des Abschaltungszylindereinlassventils und -auslassventils auf höhere Stufen übergeht, um anzugeben, dass die Einlass- und Auslassventile des Abschaltungszylinders wiederangeschaltet sind. Der Kraftstofffluss zu den Abschaltungszylindern bleibt angehalten. In diesem Beispiel wird die Verbrennung in den Abschaltungszylindern nicht erneut eingeleitet, da erwartet wird, dass ein Wiederanschalten der Abschaltungszylinder NVH-Niveaus erzeugt, die größer sind als gewünscht. Die Nockenwellenposition wird vorgezogen, während die Abschaltungszylindereinlass- und -auslassventile angeschaltet sind. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der angeschalteten Zylinder wird angereichert, sodass beim Aufeinandertreffen des angereicherten Abgases aus den angeschalteten Zylindern mit Sauerstoff aus den Abschaltungszylindern dem Katalysator stöchiometrische Abgase bereitgestellt werden.
  • Zum Zeitpunkt T1704 geht die Nockenwellenbewegungsanforderung auf einen nicht bestätigten Zustand über. Die Nockenwellenbewegungsanforderung kann auf nicht bestätigt übergehen, wenn die Nockenwelle ihr Ziel erreicht. Ferner werden die Einlass- und Auslassventile des Abschaltungszylinders angeschaltet, worauf durch die Zustände der Abschaltungszylindereinlass- und -auslassventile hingewiesen wird. Die Nockenwellenposition erreicht eine vollständig vorgezogene Position, und ihre Position wird beibehalten. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse der angeschalteten Zylinder gehen wieder auf ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis über, indem die Luft-Kraftstoff-Gemische der Abschaltungszylinder vermagert werden.
  • So können Zylindereinlass- und -auslassventile, die abgeschaltet wurden, wiederangeschaltet werden, um schnellere Positionseinstellungen der Motornockenwelle bereitzustellen. Ferner können stöchiometrische Abgase an einen Katalysator bereitgestellt werden, um die Effizienz des Katalysators aufrechtzuerhalten, unabhängig davon, ob Luft oder Abgase aus den Abschaltungszylindern ausströmen.
  • An dieser Stelle wird auf 18 verwiesen, in der ein Verfahren zum Beurteilen, ob Getriebegänge zu schalten sind oder nicht, wenn Zylindermodusänderungen evaluiert werden, gezeigt wird. Das Verfahren nach 18 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 18 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 18 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 1802 bestimmt das Verfahren 1800 ein gewünschtes Raddrehmoment. In einem Beispiel beruht das gewünschte Raddrehmoment auf der Gaspedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Zum Beispiel werden die Gaspedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit in eine Tabelle eingepflegt, welche ein gewünschtes Raddrehmoment ausgibt. Die Werte in der Tabelle können empirisch bestimmt und in dem Speicher der Steuerung gespeichert werden. In anderen Beispielen können die Gaspedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit in eine Tabelle eingepflegt werden, die ein gewünschtes Motorbremsmoment oder Drehmoment an einer anderen Stelle des Antriebsstrangs (z. B. Getriebeeingangswelle) ausgibt. Die Ausgabe von der Tabelle wird mit Übersetzungen zwischen der Drehmomentstelle (z. B. Motor), Drehmomentwandlermultiplikation und Drehmomentverlusten am Antriebsstrang multipliziert, um das gewünschte Raddrehmoment zu schätzen. Das Verfahren 1800 geht zu 1804 über.
  • Bei 1804 bestimmt das Verfahren 1800 den gegenwärtig ausgewählten Getriebegang. Das Verfahren 1800 kann den gegenwärtig ausgewählten Getriebegang über einen Wert einer Stelle in dem Speicher der Steuerung bestimmen. Zum Beispiel kann eine Variable in dem Speicher in einem Wertebereich von 1–10 liegen, was die gegenwärtig ausgewählte Übersetzung angibt. Das Verfahren 1800 geht zu 1806 über.
  • Bei 1806 schätzt das Verfahren 1800 den Kraftstoffverbrauch des Motors in Zylindermodi, die das gewünschte Raddrehmoment in dem gegenwärtigen Getriebegang bereitstellen können. Das Verfahren 1800 bestimmt den bremsspezifischen Kraftstoffverbrauch des Motors in dem gegenwärtigen Getriebegang gemäß dem Verfahren nach 15. Das Verfahren 1800 geht zu 1808 über.
  • Bei 1808 schätzt das Verfahren 1800 den Kraftstoffverbrauch des Motors in Zylindermodi, die das gewünschte Raddrehmoment in dem nächsthöheren Getriebegang bereitstellen können. Befindet sich das Getriebe zum Beispiel gegenwärtig im 3. Gang, so wird der Kraftstoffverbrauch des Motors zum Bereitstellen eines äquivalenten Raddrehmoments mit dem Getriebe im 4. Gang bestimmt. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 1800 wie folgt den bremsspezifischen Kraftstoffverbrauch des Motors im nächsthöheren Getriebegang: Die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch die Übersetzung zwischen Motor und den Rädern einschließlich des nächsthöheren Getriebegangs dividiert, um die Motordrehzahl in dem nächsthöheren Getriebegang zu schätzen. Das gegenwärtige Raddrehmoment wird durch die Übersetzung zwischen dem Motor und den Rädern dividiert, um das Motordrehmoment zum Bereitstellen eines äquivalenten Raddrehmoments in dem nächsthöheren Getriebegang zu schätzen. Die Übersetzung zwischen dem Motor und den Rädern kann zudem den Drehmomentwandler, so vorhanden, kompensieren. Das Verfahren 1800 bestimmt Zylindermodi, die das gewünschte Raddrehmoment in dem nächsthöheren Getriebegang gemäß dem Verfahren nach 14 unter Verwendung der Schätzung des Motordrehmoments in dem nächsthöheren Getriebegang, der ein dem gegenwärtigen Raddrehmoment äquivalentes Raddrehmoment bereitstellt, bereitstellen können. Es ist zu beachten, dass das vorliegende Raddrehmoment das gewünschte Raddrehmoment sein kann. Der geschätzte Kraftstoffverbrauch des Motors wird anschließend wie in der Beschreibung des Verfahrens nach 15 bestimmt. Das Verfahren 1800 geht zu 1810 über.
  • Bei 1810 schätzt das Verfahren 1800 den Kraftstoffverbrauch des Motors in Zylindermodi, die das gewünschte Raddrehmoment in dem nächstniedrigeren Getriebegang bereitstellen können. Befindet sich das Getriebe zum Beispiel gegenwärtig im 3. Gang, so wird der Kraftstoffverbrauch des Motors zum Bereitstellen eines äquivalenten Raddrehmoments mit dem Getriebe im 2. Gang bestimmt. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 1800 wie folgt den bremsspezifischen Kraftstoffverbrauch des Motors im nächstniedrigeren Getriebegang: Die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch die Übersetzung zwischen Motor und den Rädern einschließlich des nächstniedrigeren Getriebegangs dividiert, um die Motordrehzahl in dem nächsthöheren Getriebegang zu schätzen. Das gegenwärtige Raddrehmoment wird durch die Übersetzung zwischen dem Motor und den Rädern dividiert, um das Motordrehmoment zum Bereitstellen eines äquivalenten Raddrehmoments in dem nächstniedrigeren Getriebegang zu schätzen. Die Übersetzung zwischen dem Motor und den Rädern kann zudem den Drehmomentwandler, so vorhanden, kompensieren. Das Verfahren 1800 bestimmt Zylindermodi, die das gewünschte Raddrehmoment in dem nächstniedrigeren Getriebegang gemäß dem Verfahren nach 14 unter Verwendung der Schätzung des Motordrehmoments in dem nächstniedrigeren Getriebegang, der ein dem gegenwärtigen Raddrehmoment äquivalentes Raddrehmoment bereitstellt, bereitstellen können. Es ist zu beachten, dass das vorliegende Raddrehmoment das gewünschte Raddrehmoment sein kann. Der geschätzte Kraftstoffverbrauch des Motors wird anschließend wie in der Beschreibung des Verfahrens nach 15 bestimmt. Das Verfahren 1800 geht zu 1812 über.
  • In manchen Beispielen schätzt das Verfahren 1800 den Kraftstoffverbrauch des Motors in Zylindermodi, die das gewünschte Raddrehmoment für alle Getriebegänge bereitstellen können. Befindet sich das Getriebe zum Beispiel gegenwärtig im 3. Gang und das Getriebe umfasst fünf Vorwärtsgänge, so wird der Kraftstoffverbrauch des Motors zum Bereitstellen eines äquivalenten Raddrehmoments mit dem Getriebe in den Gängen 1, 2, 4 und 5 bestimmt. Auf diese Weise kann es möglich sein, auszuwählen, welcher Gang die meiste Verbesserung bezüglich der Kraftstoffeinsparung des Fahrzeugs bereitstellt.
  • Bei 1812 lässt das Verfahren 1800 eine Anschaltung von Getriebegängen und Zylindermodi zu, die eine prozentuale Verringerung des Kraftstoffverbrauchs des Motors bereitstellen, welche im Vergleich zum gegenwärtigen Zylindermodus und Getriebegang über einem Schwellenwert liegt. In einem Beispiel wird der bremsspezifische Kraftstoffverbrauch des Motors in Motorzylindermodi, welche das gewünschte Motordrehmoment oder Raddrehmoment in dem nächsthöheren Getriebegang bereitstellen, durch den bremsspezifischen Kraftstoffverbrauch des Motors im gegenwärtigen Zylindermodus und gegenwärtigen Getriebegang dividiert. Liegt das Ergebnis über einem Schwellenwert, so werden die Motorzylindermodi zugelassen, welche das gewünschte Motordrehmoment oder Raddrehmoment in dem nächsthöheren Getriebegang bereitstellen. Gleichermaßen wird der Kraftstoffverbrauch des Motors in Motorzylindermodi, welche das gewünschte Motordrehmoment oder Raddrehmoment in dem nächstniedrigeren Getriebegang bereitstellen, mit dem Kraftstoffverbrauch des Motors im gegenwärtigen Zylindermodus und gegenwärtigen Getriebegang verglichen. Liegt das Ergebnis über einem Schwellenwert, so werden die Motorzylindermodi zugelassen, welche das gewünschte Motordrehmoment oder Raddrehmoment in dem nächstniedrigeren Getriebegang bereitstellen. Zusätzlich kann es gemäß dem Verfahren 1800 erforderlich sein, dass ein erwartetes Geräuschniveau und ein erwartetes Vibrationsniveau in einem neuen Gang (z. B. einem höheren oder niedrigeren Gang als der gegenwärtige Getriebegang) unter Schwellenwerten für Geräusch und Vibration liegen. Die Niveaus für Geräusch und Vibration können wie bei 22 beschrieben bewertet werden. Ferner kann das Getriebe in seinen vorherigen Gangzustand zurückgeschaltet werden, wenn ein Motorklopfsensor oder ein anderer Sensor eine Motorvibration detektiert, die nach einem Getriebegangwechsel über einem Schwellenwert liegt.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 19 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 18 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T1900–T1905 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 19 zeigt vier Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. In diesem Beispiel wird das Fahrzeug bei einer konstanten Geschwindigkeit gehalten, und das angeforderte Raddrehmoment wird variiert, um die konstante Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Das Fahrzeug umfasst einen Vierzylindermotor.
  • Die erste Darstellung von oben in 19 ist eine Darstellung eines angeforderten Raddrehmoments gegenüber der Zeit. In einem Beispiel beruht das angeforderte Raddrehmoment auf der Gaspedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das angeforderte Raddrehmoment steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 19 ist eine Darstellung des angeschalteten Getriebegangs gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den gegenwärtig angeschalteten Getriebegang, und die Getriebegänge werden auf der vertikalen Achse angegeben. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 19 ist eine Darstellung der tatsächlichen Gesamtanzahl der angeschalteten Motorzylinder gegenüber der Zeit. Die tatsächliche Gesamtanzahl der angeschalteten Motorzylinder wird auf der vertikalen Achse angeführt. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 19 ist eine Darstellung des geschätzten Kraftstoffverbrauchs des Motors gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den geschätzten Kraftstoffverbrauch des Motors, und der geschätzte Kraftstoffverbrauch des Motors steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Ablaufverfolgung 1902 repräsentiert den Kraftstoffverbrauch des Motors, wenn der Motor mit dem Getriebe im dritten Gang betrieben wird. Die Ablaufverfolgung 1904 repräsentiert den Kraftstoffverbrauch des Motors, wenn der Motor mit dem Getriebe im zweiten Gang betrieben wird.
  • Zum Zeitpunkt T1900 befindet sich das angeforderte Raddrehmoment auf einem niedrigeren mittleren Niveau und das Getriebe ist im dritten Gang. Die tatsächliche Gesamtanzahl der angeschalteten Motorzylinder beträgt zwei, und der geschätzte Kraftstoffverbrauch des Motors befindet sich auf einem mittleren Niveau.
  • Zwischen Zeitpunkt T1900 und Zeitpunkt T1901 steigt das angeforderte Raddrehmoment graduell. Der angeschaltete oder gegenwärtige Getriebegang ist der dritte Gang, und die tatsächliche Gesamtanzahl der angeschalteten Motorzylinder beträgt zwei. Der geschätzte Kraftstoffverbrauch des Motors zum Betreiben des Motors im zweiten Gang ist höher als der geschätzte Kraftstoffverbrauch des Motors zum Betreiben des Motors im dritten Gang.
  • Zum Zeitpunkt T1901 ist das Raddrehmoment auf einen Wert angestiegen, bei welchem der geschätzte Kraftstoffverbrauch des Motors zum Betreiben des Motors, während sich das Getriebe im zweiten Gang befindet, geringer als der geschätzte Kraftstoffverbrauch zum Betreiben des Motors ist, während sich das Getriebe im dritten Gang befindet. Daher wird das Getriebe heruntergeschaltet, um die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu steigern. Die Anzahl der angeschalteten Zylinder bleibt bei einem Wert von zwei, und der geschätzte Kraftstoffverbrauch steigt mit steigendem angefordertem Raddrehmoment.
  • Bei T1902 steigt die Anzahl der angeschalteten Zylinder als Reaktion auf den Anstieg des angeforderten Raddrehmoments von zwei auf drei. Das angeforderte Raddrehmoment und der Kraftstoffverbrauch des Motors steigen weiter. Das Getriebe bleibt im zweiten Gang.
  • Bei T1903 steigt die Anzahl der angeschalteten Zylinder als Reaktion auf den Anstieg des angeforderten Raddrehmoments von drei auf vier. Das angeforderte Raddrehmoment und der Kraftstoffverbrauch des Motors steigen weiter. Das Getriebe bleibt im zweiten Gang, wenn das angeforderte Raddrehmoment steigt.
  • Zum Zeitpunkt T1904 nimmt das angeforderte Raddrehmoment ab und ist auf ein Niveau abgesunken, auf welchem der geschätzte Motorkraftstoffverbrauch zum Betreiben des Fahrzeugs im dritten Gang geringer als der geschätzte Motorkraftstoffverbrauch zum Betreiben des Fahrzeugs im zweiten Gang ist. Daher wird der Getriebegang in den dritten Gang gewechselt. Die tatsächliche Gesamtanzahl der angeschalteten Zylinder wird als Reaktion auf das abnehmende angeforderte Raddrehmoment ebenfalls verringert.
  • Bei 1904 ist das angeforderte Raddrehmoment auf ein Niveau abgesunken, auf welchem die tatsächliche Gesamtanzahl der angeschalteten Zylinder von drei auf zwei reduziert wird. Das Getriebe bleibt im dritten Gang, und der geschätzte Kraftstoffverbrauch des Motors nimmt mit dem Rückgang des angeforderten Motordrehmoments ab.
  • An dieser Stelle wird auf 20 verwiesen, in der ein Verfahren zum Evaluieren von Schlepp-/Zugmodi zum Auswählen des Zylindermodus oder VDE-Modus gezeigt ist. Das Verfahren nach 20 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 20 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 20 kann zusammen mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten zu verändern.
  • Es kann wünschenswerter sein, einen Zylinder mit geschlossenen Einlass- und Auslassventilen und mit Luft oder Abgas anzutreiben, die während eines Motorzyklus in dem Zylinder eingeschlossen sind, weil das Fahrzeug länger ausrollen kann, da die eingeschlossene Luft oder das eingeschlossene Abgas eine federartige Funktion bereitstellt, welche das Bremsmoment des Zylinders reduziert. Ferner begrenzt das Schließen der Einlass- und Auslassventile den Luftstrom zu dem Katalysator in dem Abgassystem, sodass dem Motorabgas eventuell kein überschüssiger Kraftstoff hinzugefügt werden muss, um überschüssigen Sauerstoff in dem Katalysator zu verbrauchen. Allerdings kann es während Schlepp-/Zug- und Bergabfahrtsmodi wünschenswert sein, höhere Niveaus an Zylinderbremsmoment bereitzustellen, womit es wünschenswert sein kann, Einlass- und Auslassventile zu öffnen und zu schließen.
  • Bei 2002 beurteilt das Verfahren 2000, ob der Motor im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung ist oder sein sollte. Im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung können ein oder mehrere Motorzylinder durch ein Anhalten des Kraftstoffflusses zu den Zylindern abgeschaltet werden. Ferner kann der Gasstrom durch einen oder mehrere Zylinder über ein Abschalten von Einlassventilen oder Einlass- und Auslassventilen eines Zylinders angehalten werden, der in geschlossenen Positionen abgeschaltet wird, wenn der Motor durch einen Motorzyklus hindurch dreht. Somit verbrennen abgeschaltete Zylinder keine Luft und keinen Kraftstoff. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 2000, dass der Motor in einem Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung sein sollte, wenn der Fahrerbedarf von einem höheren Wert auf eine niedrigeren Wert absinkt und die Fahrzeuggeschwindigkeit über einer Grenzgeschwindigkeit liegt. Beurteilt das Verfahren 2000, dass der Motor im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung sein sollte, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2000 geht zu 2004 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2000 geht zu 2020 über.
  • Bei 2020 treibt das Verfahren 2000 alle Motorzylinder an, und alle Zylinderventile werden angeschaltet. Ferner verbrennen alle Motorzylinder Luft- und Kraftstoffgemische. Alternativ können weniger als alle Motorzylinder angeschaltet werden, wenn das Fahrer-Bedarfsdrehmoment gering ist. Das Verfahren 2000 rückt zum Ende vor, nachdem die Zylinder angeschaltet wurden.
  • Bei 2004 beurteilt das Verfahren 2000, ob das Fahrzeug in einem Schlepp- oder Zugmodus ist. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 2000 auf Grundlage eines Betriebszustands einer Drucktaste, eines Schalters oder einer Variablen im Speicher, dass sich das Fahrzeug in einem Schlepp- oder Zugmodus befindet. Beurteilt das Verfahren 2000, dass sich das Fahrzeug in einem Schlepp- oder Zugmodus befindet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2000 geht zu 2006 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2000 geht zu 2030 über.
  • Ein Fahrzeug kann ein Getriebe aufweisen, das gemäß einem ersten Schaltplan schaltet (z. B. beruhen Getriebeschaltungen auf dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit), wenn sich das Fahrzeug nicht in einem Schlepp- oder Zugmodus befindet. Das Getriebe des Fahrzeugs schaltet in einem Schlepp- oder Zugmodus gemäß einem zweiten Schaltplan. Der zweite Schaltplan kann bei höheren Fahrer-Bedarfsdrehmomenten und höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten hochschalten als der erste Schaltplan. Der zweite Schaltplan kann bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten herunterschalten, um das Antriebsstrangbremsen zu erhöhen.
  • Bei 2006 bestimmt das Verfahren 2000 ein gewünschtes Maß an Motorbremsmoment für Zylinder, die keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennen. In einem Beispiel kann das gewünschte Maß an Motorbremsmoment eine empirisch bestimmte Eingabe in eine Tabelle oder Funktion sein. Die Tabelle oder Funktion kann über das Fahrer-Bedarfsdrehmoment, die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Getriebegang eingepflegt werden. Die Tabelle gibt das gewünschte Motorbremsmoment aus (z. B. ein negatives Bremsmoment, das der Motor dem Antriebsstrang bereitstellt, um den Antriebsstrang des Fahrzeugs abzubremsen). Das Verfahren 2000 geht zu 2008 über, nachdem das gewünschte Motorbremsmoment bestimmt wurde.
  • Bei 2008 schaltet das Verfahren 2000 die Getriebegänge gemäß einem zweiten Gangschaltplan. Zum Beispiel kann das Getriebe bei einem Fahrer-Bedarfsdrehmoment von über 50 N-m und einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 16 KPH aus dem ersten in den zweiten Gang hochschalten. Der zweite Getriebegangschaltplan schaltet Getriebegänge bei höheren Motordrehzahlen und höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten hoch als der erste Getriebegangschaltplan. Der zweite Getriebegangschaltplan schaltet Getriebegänge auch bei höheren Motordrehzahlen und höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten herunter als der erste Getriebeschaltplan, um im Vergleich zu dem ersten Getriebegangschaltplan ein zusätzliches Motorbremsen bereitzustellen. Der zweite Getriebegangschaltplan schaltet Getriebegänge bei geringeren Motordrehzahlen und geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten hoch als der dritte Getriebegangschaltplan. Der zweite Getriebegangschaltplan schaltet Getriebegänge bei geringeren Motordrehzahlen und geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten herunter als der dritte Getriebeschaltplan, um im Vergleich zu dem dritten Getriebegangschaltplan weniger Motorbremsen bereitzustellen. Das Verfahren 2000 geht zu 2010 über, nachdem die Getriebegänge gemäß dem zweiten Getriebeschaltplan geschaltet wurden.
  • Bei 2010 bestimmt das Verfahren 2000 den Zylinderabschaltungsmodus jedes abgeschalteten Zylinders, um das gewünschte Motorbremsmoment zu erzielen, das über abgeschaltete Zylinder bereitgestellt wird. Es ist zu beachten, dass der Zylinderabschaltungsmodus sich von dem Zylindermodus unterscheidet. Der Zylinderabschaltungsmodus definiert, wie die Ventile eines abgeschalteten Zylinders angetrieben werden, während der Zylindermodus die tatsächliche Gesamtanzahl der angeschalteten Zylinder und die Zylinder, die angeschaltet sind, definiert. In einem Beispiel wird einem Zylinder mit Einlass- und Auslassventilen, die sich während eines Motorzyklus ohne Kraftstoffeinspritzung (z. B. eines ersten Zylinderabschaltungsmodus) und Verbrennung öffnen und schließen, ein erstes Bremsmoment zugewiesen. Einem Zylinder mit Einlassventilen, die über einen Motorzyklus hinweg geschlossen gehalten werden, und Auslassventilen, die sich über den Motorzyklus hinweg ohne Kraftstoffeinspritzung (z. B. ein zweiter Zylinderabschaltungsmodus) öffnen und schließen, wird ein zweites Bremsmoment zugewiesen. Einem Zylinder mit Einlass- und Auslassventilen, die über einen Motorzyklus ohne Kraftstoffeinspritzung hinweg (z. B. einen dritten Zylinderabschaltungsmodus) geschlossen gehalten werden, wird ein drittes Bremsmoment zugewiesen. Das erste Bremsmoment ist größer als das zweite Bremsmoment, und das zweite Bremsmoment ist größer als das dritte Bremsmoment. Daher können die Motorzylinder drei Stufen an Bremsmoment in drei verschiedenen Zylinderabschaltungsmodi bereitstellen, und das gewünschte Bremsmoment kann durch Antreiben verschiedener Zylinder bei verschiedenen Erzeugungsstufen von Bremsmoment bereitgestellt werden.
  • Ferner können die zugewiesenen Bremsmomentwerte für jeden der drei Zylinderabschaltungsmodi über ein Einstellen des Zeitpunkts der Einlassventilschließung eingestellt werden. Zum Beispiel können die zugewiesenen Werte für das Bremsmoment über ein Verzögern des Zeitpunkts der Einlassventilschließung erhöht werden. Gleichermaßen können die zugewiesenen Bremsmomentwerte über ein Vorziehen des Zeitpunkts der Einlassventilschließung gesenkt werden. In einem Beispiel gibt eine Ventilsteuerungskompensationsfunktion, die über Ausgaben bezüglich des Zeitpunkts der Einlassventilschließung eingepflegt wird, einen Wert aus, der mit dem zugewiesenen ersten Bremsmoment, dem zugewiesenen zweiten Bremsmoment und dem zugewiesenen dritten Bremsmoment multipliziert wird, um durch die Ventilsteuerung kompensierte Werte für das Zylinderbremsmoment bereitzustellen, die verwendet werden, um durch die Ventilsteuerung kompensierte Bremsmomentwerte zu bestimmen, welche von den Zylindern in den verschiedenen Zylindermodi bereitgestellt werden. Außerdem gibt eine Atmosphärendruckkompensationsfunktion, die nach dem Atmosphärendruck eingepflegt wird, einen Wert aus, der mit den durch die Ventilsteuerung kompensierten Bremsmomentwerten multipliziert wird, um Werte für den Atmosphärendruck und das durch die Ventilsteuerung kompensierte Bremsmoment bereitzustellen, die von den Zylindern in den verschiedenen Zylinderabschaltungsmodi bereitgestellt werden. Die Einlass- und Auslassventilsteuerungen für jeden Zylinderabschaltungsmodus können eingestellt werden, um das Bremsmoment zu steigern oder zu verringern, das von den drei Zylinderabschaltungsmodi auf Grundlage des Atmosphärendrucks und des gewünschten Motorbremsmoments bereitgestellt wird. Wenn zum Beispiel der Atmosphärendruck sinkt und das gewünschte Bremsmoment steigt, so kann die Einlassventilsteuerung in jedem der drei Zylinderabschaltungsmodi verzögert werden, um den niedrigeren Atmosphärendruck und das höhere gewünschte Bremsmoment zu kompensieren.
  • In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 2000 den Ventilantrieb für die Motorzylinder gemäß dem gewünschten Motorbremsmoment und dem Maß an durch Ventilsteuerung und Atmosphärendruck kompensiertem Bremsmoment, das jeder Zylinder in den verschiedenen Betriebsmodi bereitstellt. Im Falle eines Vierzylindermotors, dessen gewünschtes Motorbremsmoment 2,5 N-m beträgt, beruhen die Abschaltungsmodi von jedem Zylinder zum Beispiel auf den durch Ventilsteuerung und Atmosphärendruck kompensierten Bremsmomenten, welche die Zylinder in den drei verschiedenen Zylinderabschaltungsmodi, die oben beschrieben sind, bereitstellt. Wenn ein Zylinder 0,25 N-m Bremsmoment in dem ersten Zylinderabschaltungsmodus, 0,5 N-m in dem zweiten Zylinderabschaltungsmodus und 1 N-m in dem dritten Zylinderabschaltungsmodus bereitstellt, so wird der Vierzylindermotor mit zwei Zylindern in dem dritten Zylinderabschaltungsmodus und zwei Zylindern in dem ersten Zylinderabschaltungsmodus betrieben.
  • Der Zylinderabschaltungsmodus für jeden Zylinder kann anhand des Verfahrens 2000 bestimmt werden, welches das Motorbremsmoment für alle Motorzylinder evaluiert, die in dem ersten Zylinderabschaltungsmodus arbeiten. Wenn das Motorbremsmoment zum Betreiben des Motors mit allen Zylindern im ersten Zylinderabschaltungsmodus größer oder gleich dem gewünschten Motorbremsmoment ist, so wird zugelassen, dass alle Motorzylinder in dem ersten Zylinderabschaltungsmodus arbeiten, in welchem die Einlassventile und Auslassventile geschlossen gehalten werden, während der Motor im Laufe eines Motorzyklus dreht. Ist das Motorbremsmoment zum Betreiben des Motors mit allen Zylindern in dem ersten Zylinderabschaltungsmodus geringer als das gewünschte Motorbremsmoment, so wird ein Motorbremsmoment zum Betreiben des Motors mit einem Zylinder in dem zweiten Zylinderabschaltungsmodus und drei Zylindern in dem ersten Zylinderabschaltungsmodus bestimmt. Wenn das Motorbremsmoment zum Betreiben des Motors mit einem Zylinder in dem zweiten Zylinderabschaltungsmodus und drei Zylindern in dem ersten Zylinderabschaltungsmodus größer oder gleich dem gewünschten Motorbremsmoment ist, so wird gestattet, dass ein Zylinder in dem zweiten Zylinderabschaltungsmodus arbeitet und dass drei Zylinder in dem ersten Zylinderabschaltungsmodus arbeiten. Ansonsten wird ein Motordrehmoment zum Betreiben des Motors mit zwei Zylindern in dem zweiten Zylinderabschaltungsmodus und zwei Zylindern in dem ersten Zylinderabschaltungsmodus bestimmt. Auf diese Weise können die Zylinderabschaltungsmodi von jedem Zylinder nacheinander von dem ersten Zylinderabschaltungsmodus zu dem dritten Zylinderabschaltungsmodus inkrementiert werden, bis die Motorzylinderabschaltungsmodi bestimmt sind, welche das gewünschte Motorbremsmoment bereitstellen.
  • Befindet sich das Fahrzeug nicht im Schlepp-/Zug- oder Bergabfahrtsmodus, so kann bestimmt werden, dass es sich während Abbremszuständen in einem Kraftstoffeinsparungsmodus befindet. Von daher kann eine tatsächliche Anzahl der Motorzylinder mit Einlass- und Auslassventilen, die während eines Motorzyklus geschlossen gehalten werden und keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennen, erhöht werden, um die Ausrollzeit und Kraftstoffeinsparung des Fahrzeugs zu verbessern. Zum Beispiel kann der Befehl ausgegeben werden, dass die Einlass- und Auslassventile aller Motorzylinder während eines Motorzyklus geschlossen gehalten werden. Das Verfahren 2000 geht zu 2050 über.
  • Bei 2050 gestattet das Verfahren 2000 die Abschaltung der Motorzylinder und derer Abschaltungsmodi, welche das gewünschte Motorbremsmoment bereitstellen. Gemäß den Zylinderabschaltungsmodi wird gestattet, dass die Ventile angeschaltet oder abgeschaltet sind, und in die Zylinder wird kein Kraftstoff eingespritzt, sodass im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung in den Zylindern keine Verbrennung erfolgt.
  • Bei 2030 beurteilt das Verfahren 2000, ob sich das Fahrzeug in einem Bergabfahrtsmodus befindet. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 2000 auf Grundlage eines Betriebszustands einer Drucktaste, eines Schalters oder einer Variablen im Speicher, dass sich das Fahrzeug in einem Bergabfahrtsmodus befindet. Beurteilt das Verfahren 2000, dass sich das Fahrzeug in einem Bergabfahrtsmodus befindet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2000 geht zu 2032 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2000 geht zu 2040 über.
  • In einem Beispiel wird das Fahrzeug auf eine angeforderte oder gewünschte Geschwindigkeit reguliert, wenn das Gaspedal nicht über eine Regulierung des negativen Drehmoments angewandt wird, das im Bergabfahrtsmodus über den Motor und die Fahrzeugbremsen erzeugt wird. Das Fahrzeug kann den Bergabfahrtsmodus über eine Freigabe des Gaspedals aktivieren. Ferner kann das Motorbremsen im Bergabfahrtsmodus über ein Einstellen der Motorventilsteuerung reguliert werden. Ferner können die Getriebegänge geschaltet werden, um ein gewünschtes Bremsen an den Fahrzeugrädern über den Motor bereitzustellen.
  • Bei 2032 bestimmt das Verfahren 2000 ein gewünschtes Maß an Motorbremsmoment für Zylinder, die keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennen. In einem Beispiel kann das gewünschte Maß an Motorbremsmoment eine empirisch bestimmte Eingabe in eine Tabelle oder Funktion sein. Die Tabelle oder Funktion kann für den Bergabfahrtsmodus spezifisch sein und von der Tabelle oder Funktion für den Schlepp-/Zugmodus abweichen. Die Tabelle oder Funktion kann über das Fahrer-Bedarfsdrehmoment, die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Getriebegang eingepflegt werden. Die Tabelle gibt das gewünschte Motorbremsmoment aus (z. B. ein negatives Bremsmoment, das der Motor dem Antriebsstrang bereitstellt, um den Antriebsstrang des Fahrzeugs abzubremsen). Das Verfahren 2000 geht zu 2034 über, nachdem das gewünschte Motorbremsmoment bestimmt wurde.
  • Bei 2034 schaltet das Verfahren 2000 die Getriebegänge gemäß einem dritten Gangschaltplan. Der dritte Getriebegangschaltplan schaltet Getriebegänge bei höheren Motordrehzahlen und höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten hoch als der erste und zweite Getriebegangschaltplan. Der dritte Getriebegangschaltplan schaltet Getriebegänge auch bei höheren Motordrehzahlen und höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten herunter als der erste und zweite Getriebeschaltplan, um im Vergleich zu dem ersten und zweiten Getriebegangschaltplan ein zusätzliches Motorbremsen bereitzustellen. Das Verfahren 2000 geht zu 2010 über, nachdem die Getriebegänge gemäß dem dritten Getriebeschaltplan geschaltet wurden.
  • Bei 2040 bestimmt das Verfahren 2000 ein gewünschtes Maß an Motorbremsmoment für Zylinder, die keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennen. In einem Beispiel kann das gewünschte Maß an Motorbremsmoment eine empirisch bestimmte Eingabe in eine Tabelle oder Funktion sein. Die Tabelle oder Funktion kann für den Kraftstoffabschaltungsmodus spezifisch sein, der nicht zum Schlepp-/Zugmodus oder Bergabfahrtsmodus gehört. Die Tabelle oder Funktion kann über das Fahrer-Bedarfsdrehmoment, die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Getriebegang eingepflegt werden. Die Tabelle gibt das gewünschte Motorbremsmoment aus (z. B. ein negatives Bremsmoment, das der Motor dem Antriebsstrang bereitstellt, um den Antriebsstrang des Fahrzeugs abzubremsen). Das Verfahren 2000 geht zu 2042 über, nachdem das gewünschte Motorbremsmoment bestimmt wurde.
  • Bei 2042 schaltet das Verfahren 2000 die Getriebegänge gemäß einem ersten Gangschaltplan. Der erste Getriebegangschaltplan schaltet Getriebegänge bei geringeren Motordrehzahlen und geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten hoch als der zweite und dritte Getriebegangschaltplan. Der erste Getriebegangschaltplan schaltet Getriebegänge auch bei geringeren Motordrehzahlen und geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten herunter als der zweite und dritte Getriebeschaltplan, um im Vergleich zu dem zweiten und dritten Getriebegangschaltplan weniger Motorbremsen bereitzustellen. Das Verfahren 2000 geht zu 2010 über, nachdem die Getriebegänge gemäß dem ersten Getriebeschaltplan geschaltet wurden.
  • Aus diese Weise können Zylinder in verschiedenen Modi betrieben werden, in denen Ventile angeschaltet oder abgeschaltet werden können, um das Motorbremsen zu regulieren, während der Kraftstofffluss zu den Motorzylindern angehalten wird. Verschiedene Zylinder können in verschiedenen Modi betrieben werden, um das gewünschte Motorbremsmoment bereitzustellen.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 21 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 20 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T2100–T2108 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 21 zeigt sechs Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf.
  • Die erste Darstellung von oben in 21 ist eine Darstellung eines Kraftstoffabschaltungszustands zur Abbremsung gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftstoffabschaltungszustand zur Abbremsung dar. Der Motor befindet sich im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der Motor befindet sich nicht im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 21 ist eine Darstellung des Bergabfahrtsmodus gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Bergabfahrtsmodus dar, und das Fahrzeug befindet sich im Bergabfahrtsmodus, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Das Fahrzeug befindet sich nicht im Bergabfahrtsmodus, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 21 ist eine Darstellung des Schlepp-/Zugzustands gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Schlepp-/Zugmodus dar, und das Fahrzeug befindet sich im Schlepp-/Zugmodus, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Das Fahrzeug befindet sich nicht im Schlepp-/Zugmodus, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 21 ist eine Darstellung des Getriebegangs gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Getriebegang, und die Getriebegänge werden auf der vertikalen Achse angegeben. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 21 ist eine Darstellung des Zustands des Zylindertellerventils gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Zustand des Zylindertellerventils dar. Der Zustand des Tellerventils kann angeschaltet (z. B. öffnen und schließen sich Tellerventile während eines Motorzyklus), abgeschaltet (z. B. öffnen und schließen sich Tellerventile während eines Motorzyklus nicht), teilweise angeschaltet (PA) (z. B. werden Einlassventile während eines Motorzyklus geschlossen gehalten und Auslassventile öffnen und schließen sich über den Motorzyklus) sein. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die sechste Darstellung von oben in 21 ist eine Darstellung des Kraftstoffeinspritzzustands gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftstoffeinspritzzustand dar, und der Kraftstoffeinspritzzustand ist angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kraftstoffeinspritzung ist abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt 2100 sind die Motorzylinder angeschaltet und die Zylinderventile öffnen und schließen sich über den Motorzyklus, während der Motor dreht und Luft und Kraftstoff verbrennt, da die Tellerventile angeschaltet sind und auf keine Kraftstoffabschaltung zur Abbremsung hingewiesen wird. Das Fahrzeug befindet sich weder im Bergabfahrtsmodus noch im Schlepp-/Zugmodus. Das Getriebe des Fahrzeugs befindet sich im dritten Gang und alle Zylindertellerventile sind angeschaltet (öffnen und schließen sich z. B. über den Motorzyklus hinweg). Die Kraftstoffeinspritzung ist angeschaltet, und Kraftstoff wird an die Motorzylinder abgegeben.
  • Bei 2101 tritt der Motor in den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung ein. Der Motor kann als Reaktion auf ein geringes Fahrer-Bedarfsdrehmoment und darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert liegt, in den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung eintreten. Das Fahrzeug befindet sich weder im Bergabfahrtsmodus noch im Schlepp-/Zugmodus. Das Getriebe des Fahrzeugs befindet sich im dritten Gang und alle Zylindertellerventile sind abgeschaltet (öffnen und schließen sich z. B. nicht über den Motorzyklus). Die Zylindertellerventile sind abgeschaltet, sodass sich die Motorzylinder als Reaktion auf ein geringes Motorbremsmoment (nicht gezeigt) in einem dritten Zylinderabschaltungsmodus. Ferner wird in dem Zylinder Abgas oder Frischluft eingeschlossen, sodass auf dem Kolben ein federartiger Effekt besteht. Die geschlossenen Einlass- und Auslassventile reduzieren Motorpumpverluste und können die Distanz verlängern, über welche das Fahrzeug ausrollt. Das Schließen der Einlass- und Auslassventile des Motors hält auch das Pumpen von Frischluft zu dem Katalysator in dem Abgassystem durch den Motor an, sodass der Katalysator nicht so sehr abgekühlt wird, als wenn Frischluft zu dem Katalysator strömen würde. Ferner wird die Menge an Sauerstoff, der in dem Katalysator gespeichert ist, nicht erhöht, sodass die Effizienz des Katalysators hoch sein kann, wenn die Motorzylinder die Verbrennung wiederaufnehmen. Die Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder des Motors wird ebenfalls beendet, sodass in den Motorzylindern keine Verbrennung erfolgt.
  • Zum Zeitpunkt 2102 tritt der Motor aus dem Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung aus und die Tellerventile der Zylinderventile werden wiederangeschaltet, worauf der Verlauf des Tellerventilzustands hinweist. Die Kraftstoffeinspritzung wird ebenfalls wiederangeschaltet und in dem Motorzylinder beginnt die Verbrennung. Der Motor kann als Reaktion darauf aus der Kraftstoffabschaltung zur Abbremsung austreten, dass ein Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder der Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb eines Schwellenwerts liegt. Das Fahrzeug befindet sich weder im Bergabfahrtsmodus noch im Schlepp-/Zugmodus. Das Getriebe des Fahrzeugs befindet sich im dritten Gang.
  • Zum Zeitpunkt 2103 tritt das Fahrzeug in den Bergabfahrtsmodus ein. Das Fahrzeug kann dadurch in den Bergabfahrtsmodus eintreten, dass ein Fahrer eine Drucktaste oder eine andere Eingabevorrichtung betätigt. Das Fahrzeug befindet sich nicht im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung, und es befindet sich nicht im Schlepp-/Zugmodus. Das Getriebe des Fahrzeugs befindet sich im dritten Gang und die Tellerventile des Zylinders sind angeschaltet. Zudem wird Kraftstoff in Motorzylinder eingespritzt, und der Motor verbrennt Luft und Kraftstoff.
  • Zum Zeitpunkt 2104 tritt der Motor in den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung ein, während er sich im Bergabfahrtsmodus befindet. Das Fahrzeug befindet sich nicht im Schlepp-/Zugmodus, und das Getriebe befindet sich im dritten Gang. Die Tellerventile des Zylinders werden als Reaktion auf eine Motorbremsmomentanforderung auf mittlerer Stufe, während der Motor dreht, teilweise abgeschaltet (z. B. werden Einlassventile während eines Motorzyklus geschlossen gehalten, und Auslassventile öffnen und schließen sich während des Motorzyklus). Die Motorzylinder befinden sich in einem zweiten Zylinderabschaltungsmodus, wenn sich das Motorbremsmoment auf der mittleren Stufe befindet. Gleichwohl können Motorzylinder in den ersten Modus eintreten, wenn das Fahrzeug mit einer höheren Rate beschleunigt als gewünscht. Gleichermaßen können die Motorzylinder in den dritten Zylinderabschaltungsmodus eintreten, wenn das Fahrzeug schneller als gewünscht abbremst. Die Kraftstoffeinspritzung ist abgeschaltet, sodass es keine Verbrennung in Motorzylindern gibt.
  • Zum Zeitpunkt 2105 tritt das Fahrzeug als Reaktion darauf aus dem Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung aus, dass ein steigendes Fahrer-Bedarfsdrehmoment oder eine steigende Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit (nicht abgebildet) liegt. Das Fahrzeug bleibt im Bergabfahrtsmodus, und das Getriebe befindet sich im dritten Gang. Das Fahrzeug befindet sich nicht im Schlepp-/Zugmodus, und die Zylindertellerventile werden erneut angeschaltet. Die Kraftstoffeinspritzung in die Motorzylinder wird ebenfalls wiederangeschaltet, sodass die Motorzylinder die Verbrennung von Luft und Kraftstoff wiederaufnehmen.
  • Zwischen dem Zeitpunkt 2105 und dem Zeitpunkt 2106 tritt das Fahrzeug aus dem Bergabfahrtsmodus aus. Der Fahrer kann das Austreten aus dem Bergabfahrtsmodus anfordern, indem er eine Eingabe in die Fahrzeug- oder Motorsteuerung tätigt. Die anderen Motor-/Fahrzeugzustände bleiben auf ihren vorherigen Niveaus.
  • Zum Zeitpunkt 2106 tritt das Fahrzeug in den Schlepp-/Zugmodus ein. Das Fahrzeug kann dadurch in den Schlepp-/Zugmodus eintreten, dass ein Fahrer eine Drucktaste oder einen Schalter betätigt, welcher der Fahrzeug- oder Motorsteuerung oder eine Eingabe bereitstellt. Die anderen Motor-/Fahrzeugzustände bleiben auf ihren vorherigen Niveaus.
  • Zum Zeitpunkt 2107 tritt der Motor als Reaktion auf ein geringes Fahrer-Bedarfsdrehmoment und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine Grenzgeschwindigkeit überschreitet, in den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung ein. Das Fahrzeug befindet sich auch im Schlepp-/Zugmodus. Das Getriebe des Fahrzeugs wird kurz in den zweiten Gang heruntergeschaltet, nachdem es in den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung eingetreten ist, um das Motorbremsen über eine Erhöhung der Motordrehzahl (nicht abgebildet) zu verstärken. Als Reaktion auf eine Motorbremsmomentanforderung auf einer höheren Stufe (nicht abgebildet) bleiben alle Motorzylindertellerventile angeschaltet. Die Kraftstoffeinspritzung in die Motorzylinder wird beendet, und der Motor verbrennt keine Luft und keinen Kraftstoff, wenn der Motor dreht. Das Antreiben aller Zylinderventile, während die Motordrossel geschlossen ist (nicht abgebildet) erhöht Motorpumpverluste und das Motorbremsmoment.
  • Bei 2108 tritt das Fahrzeug als Reaktion darauf aus dem Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung aus, dass ein Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder der Motordrehzahl auf ein Niveau unterhalb eines Schwellenwerts reduziert wird. Das Fahrzeug bleibt im Schlepp-/Zugmodus und die Zylindertellerventile sind weiterhin angeschaltet.
  • Auf diese Weise können Zylindermodi verwendet werden, in denen Zylindertellerventile verschiedentlich angetrieben werden, um das Motorbremsmoment zu variieren, sodass ein gewünschtes Motorbremsmoment vom Motor des Fahrzeugs bereitgestellt werden kann. Ferner können sich manche Motorzylinder in einem ersten Betriebsmodus befinden, während sich andere Motorzylinder in einem zweiten oder dritten Betriebsmodus befinden, sodass das gewünschte Motorbremsmoment bereitgestellt werden kann.
  • An dieser Stelle wird auf 22 verwiesen, in welcher ein Verfahren zum Auswählen eines Zylindermodus aus verfügbaren Zylindermodi gezeigt ist. Das Verfahren nach 22 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 22 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 22 kann zusammen mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten zu verändern.
  • Bei 2202 beurteilt das Verfahren 2200, ob Grundzustände vorliegen, um Zylindermodi zu ermöglichen, in denen Zylinder abgeschaltet werden können. Die Grundzustände können unter anderem Folgende umfassen: die Motortemperatur liegt über einem Schwellenwert, die Abgasnachbehandlungstemperatur liegt über einem Schwellenwert, der Batterieladezustand liegt über einem Schwellenwert und die Motordrehzahl liegt über einem Schwellenwert. Das Verfahren 2200 prüft, ob die Zustände vorliegen oder nicht, indem unterschiedliche Systemsensoren überwacht werden. Beurteilt das Verfahren 2200, dass Grundzustände für eine Zylinderabschaltung und einen Motorbetrieb mit variablem Hubraum vorliegen, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2200 geht zu 2204 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2200 geht zu 2220 über.
  • Bei 2220 fordert das Verfahren 2200 an, dass alle Motorzylinder angeschaltet sind und Luft und Kraftstoff verbrennen. Die Einlass- und Auslassventile angeschalteter Zylinder öffnen und schließen sich während eines Motorzyklus, sodass Luft- und Verbrennungsprodukte durch angeschaltete Zylinder strömen. Die Funken- und Kraftstoffabgabe ist ebenfalls angeschaltet, sodass Kraftstoff-Luft-Gemische in angeschalteten Zylindern verbrannt werden. Das Verfahren 2200 rückt zum Ende vor.
  • Bei 2204 schätzt das Verfahren 2200 Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) in den verfügbaren Zylindermodi. In einem Beispiel gibt eine Geräuschtabelle empirisch bestimmte erwartete Niveaus für hörbares Geräusch für den Motor/das Fahrzeug aus. Die Geräuschtabelle wird über die tatsächliche Gesamtanzahl angeschalteter Motorzylinder, die Motordrehzahl und das Motordrehmoment eingepflegt. Eine Vibrationstabelle gibt empirisch bestimmte erwartete Niveaus für hörbares Geräusch für den Motor/das Fahrzeug aus. Die Vibrationstabelle wird über den Zylindermodus, die Motordrehzahl und das Motordrehmoment eingepflegt. Die Werte für Geräusch und Vibration werden für die gegenwärtige Motordrehzahl, die Motordrehzahl nach einer Getriebegangschaltung, dem gegenwärtigen Fahrer-Bedarfsdrehmoment und dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment nach einer Getriebeschaltung ausgegeben. Zusätzlich kann das Verfahren 2200 die Ausgaben von Vibrationssensoren (z. B. einem Motorklopfsensor) und akustischen Sensoren mit Schwellenwertniveaus vergleichen, womit der Zweck verfolgt wird, gegenwärtig angeschaltete Zylinderabschaltungsmodi auszuschließen, die keinen gewünschten Geräusch- und Vibrationspegel bereitstellen können. Das Verfahren 2200 geht zu 2206 über.
  • Bei 2206 bewertet das Verfahren 2200 Geräusch- und Vibrationsausgaben aus den Geräusch- und Vibrationstabellen, wenn der erwartete Geräuschpegel von einer Tabellenausgabe einen Schwellenwert überschreitet oder wenn der erwartete Vibrationspegel von einer Tabellenausgabe einen Schwellenwert überschreitet, wird der Zylindermodus, der das erwartete Geräusch und die erwartete Vibration bereitgestellt hat, von den gegenwärtig verfügbaren Zylindermodi ausgeschlossen. Wenn zum Beispiel das erwartete Motorgeräusch für das Betreiben eines Vierzylindermotors in einem zweiten Zylindermodus mit zwei angeschalteten Zylindern bei 2000 RPM einen Schwellenwert bei dem gegenwärtigen Fahrer-Bedarfsdrehmoment oder dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment nach einer Getriebeschaltung überschreitet, dann wird der zweite Zylindermodus bei 2000 RPM aus einer Liste verfügbarer Zylindermodi ausgeschlossen.
  • Alternativ, oder zusätzlich, kann das Verfahren 2200 Geräusch- und Vibrationssensorausgaben mit Schwellenwerten vergleichen. Wenn das Motorgeräusch einen Schwellenwert in einem gegenwärtig angeschalteten Zylindermodus überschreitet, wird der gegenwärtig angeschaltete Zylindermodus von den verfügbaren Zylindermodi ausgeschlossen, sodass ein Zylindermodus, der weniger Motorgeräusch bereitstellt, ausgewählt werden kann. Gleichermaßen wird der gegenwärtig angeschaltete Zylindermodus von den verfügbaren Zylindermodi ausgeschlossen, wenn das Motorgeräusch einen Schwellenwert in einem derzeit angeschalteten Zylindermodus überschreitet, sodass ein Zylindermodus, der weniger Motorgeräusch bereitstellt, ausgewählt werden kann.
  • Zusätzlich kann das Verfahren 2200 Zylindermodi zulassen, bei dem die erwartete Zylinderdurchblasluft (z. B. der Luftstrom von dem Ansaugkrümmer des Motors zu dem Abgaskrümmer des Motors, der nicht an der Verbrennung beteiligt ist) unmittelbar nach einem Wechsel des Zylindermodus erwartungsgemäß unter einem Schwellenwert liegt. Es kann wünschenswert sein, Zylindermoduswechsel zu vermeiden, wenn die Zylinderdurchblasluft über dem Schwellenwert liegt, um störenden Sauerstoff in einem dem Motor nachgelagerten Katalysator zu vermeiden. Die Motorzylinderdurchblasmenge lässt sich gemäß der US-Patentanmeldung Nr. 13/293,015, eingereicht am 09. November 2011, bestimmen, die hiermit durch Bezugnahme für sämtliche Zwecke vollumfänglich aufgenommen wird. In einem Beispiel gibt eine Tabelle oder Funktion eine Motor- oder Zylinderdurchblasmenge auf Grundlage von Zylindermodus, Motordrehzahl und Zylinderventilsteuerung aus. Liegt die Ausgabe von der Tabelle unter der Grenzmenge, so kann der Zylindermodus zugelassen werden. Das Verfahren 2200 geht zu 2208 über.
  • Bei 2208 lässt das Verfahren 2200 Zylindermodi zu, die verfügbar sind und die nicht von den verfügbaren Zylindermodi ausgeschlossen wurden. Ferner werden Getriebegänge zugelassen, die verfügbar und nicht ausgeschlossen worden sind. Zylindermodi können derart zugelassen werden, dass sie letztlich zum Betreiben des Motors bei 716 in 7 ausgewählt werden können. Ein Zylindermodus, bei dem alle Motorzylinder angeschaltet sind, ist immer ein zugelassener Zylindermodus, sofern kein Motor- oder Ventilverschleiß vorhanden ist. In einem Beispiel wird eine Matrix verwendet, die Zylindermodi repräsentierende Zellen enthält, um zugelassene und ausgeschlossene Zylindermodi nachverfolgen zu können. Zylindermodi können zugelassen werden, indem in Zellen, die verfügbaren Zylindermodi entsprechen, ein Wert von eins eingefügt wird. Zylindermodi können ausgeschlossen werden, indem in Zellen, die Zylindermodi entsprechen, welche nicht verfügbar oder von dem Motorbetrieb ausgeschlossen worden sind, ein Wert von null eingefügt wird. Wie zuvor vermerkt, können verschiedene Zylindermodi eine gleiche Anzahl tatsächlich insgesamt angeschalteter Zylinder aufweisen, während sie verschiedene angeschaltete Zylinder aufweisen. Wenn zum Beispiel als wünschenswert bestimmt wird, drei Zylinder eines Vierzylindermotors zu betreiben, um das Fahrer-Bedarfsdrehmoment zu decken, so können die Zylindermodusnummern drei und vier zugelassen werden, wobei Zylindermodus drei eine Feuerungsreihenfolge von 1-3-2 aufweist und Zylindermodus vier eine Feuerungsreihenfolge von 3-4-2 aufweist. In einem Motorzyklus kann Zylindermodus drei angeschaltet werden. Während eines anschließenden Motorzyklus kann Zylindermodus vier angeschaltet werden. Auf diese Weise kann die Feuerungsreihenfolge des Motors variiert werden, während eine tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern beibehalten wird. Das Verfahren 2200 rückt zum Ende vor.
  • Auf diese Weise kann identifiziert werden, welche Zylinderabschaltungsmodi zur Verfügung zu stellen oder auszuschließen sind. Ferner müssen eventuelle Grundzustände erfüllt sein, bevor verfügbare Zylindermodi zu zulassbaren Zylindermodi für den Motorbetrieb gemacht werden können.
  • An dieser Stelle wird auf 23 verwiesen, in welcher ein Verfahren zum Regulieren des Motoransaugkrümmer-Absolutdrucks (MAP) während eines Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung gezeigt wird. Das Verfahren nach 23 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 23 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 23 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 2302 beurteilt das Verfahren 2300, ob der Motor im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung ist oder sein sollte. Im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung können ein oder mehrere Motorzylinder, die alle Motorzylinder umfassen können, durch ein Anhalten des Kraftstoffflusses zu den Zylindern abgeschaltet werden. Ferner kann der Gasstrom durch einen oder mehrere Zylinder über ein Abschalten von Einlassventilen oder Einlass- und Auslassventilen eines Zylinders angehalten werden, der in geschlossenen Positionen abgeschaltet wird, wenn der Motor durch einen Motorzyklus hindurch dreht. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 2300, dass der Motor in einem Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung sein sollte, wenn der Fahrerbedarf von einem höheren Wert auf eine niedrigeren Wert absinkt und die Fahrzeuggeschwindigkeit über einer Grenzgeschwindigkeit liegt. Beurteilt das Verfahren 2300, dass der Motor im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung sein sollte, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2300 geht zu 2304 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2000 geht zu 2320 über.
  • Bei 2320 betreibt das Verfahren 2300 den Motor, um ein gewünschtes Maß an Drehmoment bereitzustellen. Das gewünschte Maß an Drehmoment kann ein Fahrer-Bedarfsdrehmoment sein oder auf dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment beruhen. Die Ventile des Motors werden wie angefordert angeschaltet, um das gewünschte Drehmoment bereitzustellen, und der Motor verbrennt Luft und Kraftstoff, um das gewünschte Drehmoment bereitzustellen. Das Verfahren 2300 rückt zum Ende vor, nachdem das gewünschte Maß an Drehmoment bereitgestellt wurde.
  • Bei 2304 bestimmt das Verfahren 2300 einen gewünschten Druck im Ansaugkrümmer und eine tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindereinlassventilöffnungsereignissen (z. B. öffnen sich die Einlassventile von jedem Zylinder einmal während eines Ansaugtakts des Zylinders mit sich öffnenden Einlassventilen) oder Ansaugtakte von Zylindern, die Luft einleiten, um den Druck im Ansaugkrümmer auf einen gewünschten Druck im Ansaugkrümmer zu reduzieren. Die tatsächliche Gesamtanzahl der Zylindereinlassventilöffnungsereignisse kann bessere Rückschlüsse auf den Druck im Ansaugkrümmer zulassen als die Zeit, die notwendig ist, um den Druck im Ansaugkrümmer abzupumpen. In einem Beispiel können die Verfahren verwendet werden, die in US-Patent Nr. 6,708,102 oder US-Patent Nr. 6,170,475 beschrieben werden, die hiermit für sämtliche Zwecke vollumfänglich aufgenommen werden, um den Druck im Ansaugkrümmer für eine gewünschte Anzahl an Einlassventilöffnungsereignissen oder Ansaugtakten in der Zukunft zu schätzen. Zum Beispiel kann die Drossel als Reaktion auf die Aktivierung des Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung einem vorgegebenen Verlauf von ihrer aktuellen Position zu einer vollständig geschlossenen Position folgen. Die prognostizierte Drosselposition kann anhand der folgenden Gleichung ausgehend von dem vorgegebenen Verlauf geschätzt werden: θ(k + 1) = θ(k) + [(θ(k) – θ(k – 1)]
  • Wobei θ(k + 1) die Schätzung der Drosselposition beim nächsten Motoransaugereignis ist; θ(k) die gemessene Drosselposition beim gegenwärtigen Motoransaugereignis ist; und θ(k – 1) die gemessene Drosselposition bei dem vorherigen Motoransaugereignis ist.
  • Das Gas im Ansaugkrümmer des Motors ist Frischluft, und der Druck in dem Motoransaugkrümmer ist direkt mit der Zylinderluftfüllung verbunden. Die Drosselposition, der Druck im Ansaugkrümmer, die Temperatur im Ansaugkrümmer und die Motordrehzahl werden von den unterschiedlichen Motorsensoren ausgehend bestimmt. Der Ausgangspunkt für die Bestimmung der Entwicklung des Drucks im Ansaugkrümmerist ein dynamisches Standardmodell, welches wie folgt die Veränderung des Drucks in dem Ansaugkrümmer regelt:
    Figure DE102017112638A1_0002
    wobei für die T die Temperatur im Ansaugkrümmer gemäß der Messung des Ansaugkrümmer-Temperatursensors steht, V für das Volumen des Ansaugkrümmers steht, R für die spezifische Gaskonstante steht, MAF der Massendurchsatz in den Ansaugkrümmer ist und Mcyl der Durchsatz in den Zylinder ist. Der Massendurchsatz in die Zylinder (Mcyl) ist als eine lineare Funktion des Drucks im Ansaugkrümmer repräsentiert, wobei die Steigung und der y-Achsenabschnitt wie folgt von der Motordrehzahl und den Umgebungszuständen abhängig sind:
    Figure DE102017112638A1_0003
    wobei Pamb und Pamb_nom den aktuellen Umgebungsdruck und den nominalen Wert für den Umgebungsdruck (z. B. 101 kPa) darstellen. Die Motorpumpparameter α1(N) und α2(N) werden von den statischen Motorzuordnungsdaten regrediert, welche bei nominalen Umgebungszuständen erhalten wurden. Nachdem dieser Ausdruck in die dynamische Gleichung für den Druck im Ansaugkrümmer substituiert und beide Seiten differenziert wurden, um die Änderungsrate für den Druck im Ansaugkrümmer zu erhalten, erhält man:
    Figure DE102017112638A1_0004
  • Die Dynamik, welche die Veränderung der Motordrehzahl beherrscht, ist langsamer als die Ansaugkrümmerdynamik. Ein guter Kompromiss zwischen Leistung und Einfachheit besteht im Behalten α1 (Steigung) und Weglassen α2 (y-Achsenabschnitt). Mit dieser Vereinfachung ist die zweite Ableitung von Pm gegeben durch:
    Figure DE102017112638A1_0005
  • Um die vorstehende Gleichung zu diskretisieren, wird dPm(k) als eine diskrete Version der Zeitableitung von Pm definiert, sprich dPm(k) = (Pm(k + 1) – Pm(k))/∆t, wodurch wir erhalten:
    Figure DE102017112638A1_0006
  • Somit definiert die Gleichung die prognostizierte Änderungsrate des Drucks im Ansaugkrümmer um ein Motorereignis in der Zukunft, die verwendet wird, um die zukünftigen Werte für den Druck im Ansaugkrümmer zu bestimmen. Allerdings sind die Signale vom nächsten (k + 1) Zeitpunkt zum Zeitpunkt k nicht verfügbar. Zur Implementierung der rechten Seite verwenden wir anstelle von dessen Wert zum Zeitpunkt k + 1 das eine Ereignis vor dem prognostizierte Wert für das MAF-Signal zum Zeitpunkt k, der erhalten wurde, indem wie folgt das eine Ereignis vor der Prognose der Drosselposition verwendet wurde:
    Figure DE102017112638A1_0007
    wobei Pamb und Pamb_nom für den aktuellen und nominalen (d. h. 101 kPa) absoluten Umgebungsdruck stehen, Tamb und Tamb_nom für die aktuelle und nominale (d. h. 300 K) absolute Umgebungstemperatur stehen und C(ө) die Schallflusseigenschaft der Drossel ist, welche von den statischen Motordaten ausgehend erhalten wurde. Fn_Unterschall ist die Standardkorrektur für die Unterschallströmung:
    Figure DE102017112638A1_0008
    wobei Pm (k) die aktuelle Messung des Drucks im Ansaugkrümmer ist. Für die Umsetzung im Inneren des Fahrzeugs kann die Funktion Fn_Unterschall als eine tabellarisierte Nachschlagefunktion für das Druckverhältnis implementiert werden. In diesem Falle sollte der Umfang der Steigung begrenzt werden, um ein Oszillationsverhalten unter Zuständen einer weit geöffneten Drossel zu verhindern, und zwar möglicherweise durch ein Erweitern des Nulldurchgangs der Funktion auf einen Wert des Druckverhältnisses, der knapp über 1 liegt.
  • Es stehen mehrere verschiedene Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung, um die Quantität MAF(k) zu erhalten, die zu verwenden ist, um die zukünftige Änderungsrate des Drucks im Ansaugkrümmer zu bestimmen. Die folgende Formel, welche den vorherigen Wert für die prognostizierte Drosselposition und den aktuellen Wert für den Druck im Ansaugkrümmer verwendet, stellt die beste Leistung betreffs Überschwingen und Stabilität bei weit geöffneter Drossel bereit:
    Figure DE102017112638A1_0009
  • Um die Vorhersage der Motordrehzahl zu vermeiden, nähern wir uns, anstatt den vorliegenden Wert von α1 aus der Vorhersage einen Schritt vorher, α1 indem der alte Wert des einen Ereignisses vom vorliegenden abgezogen wird. Die vorstehenden Veränderungen führen dazu, dass das dPm-Signal dem ein Ereignis zuvor prognostizierten Wert für die Zeitableitung für Pm entspricht, d. h. der Änderungsrate des zukünftigen Drucks im Ansaugkrümmer:
    Figure DE102017112638A1_0010
  • Es ist zu beachten, dass der Wert für dPm +1 (k) lediglich von den Signalen abhängig ist, die bei dem Ansaugereignis k verfügbar sind. Daher kann er wie folgt bei der Prognose des Drucks im Ansaugkrümmer verwendet werden:
    Figure DE102017112638A1_0011
    wobei Pm +1 (k) und Pm +2 (k) Prognosen einen und zwei Schritte vor dem Druck im Ansaugkrümmer sind. Die Gleichungen für die Entwicklung des Drucks im Ansaugkrümmer über zwei Ansaugereignisse in der Zukunft hinaus ausgeweitet werden, auf eine Anzahl an Ansaugereignissen, welche den gewünschten Druck im Ansaugkrümmer bereitstellt. In einem Beispiel kann der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer während des Abbremsungsmodus empirisch bestimmt und im Speicher gespeichert werden. Zum Beispiel kann der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer auf Grundlage des Atmosphärendrucks und der Fahrzeuggeschwindigkeit empirisch bestimmt und in den Speicher eingepflegt werden. In einem Beispiel ist der gewünschte Druck im Motoransaugkrümmer ein Druck in dem Ansaugkrümmer, wenn der Motor bei Leerlaufdrehzahl arbeitet, wenn das Fahrer-Bedarfsdrehmoment null oder im Wesentlichen null ist (z. B. weniger als 10 N-m). Ferner kann der gewünschte Druck im Motoransaugkrümmer je nach Umgebungsdruck eingestellt werden. Steigt der Umgebungsdruck zum Beispiel, so kann der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer des Motors gesenkt werden. Das Verfahren 2300 geht zu 2306 über, nachdem der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer des Motors und die Anzahl der Zylinderansaugereignisse zum Erreichen des gewünschten Drucks im Ansaugkrümmer des Motors bestimmt wurden.
  • Bei 2306 schließt das Verfahren 2300 die Motordrossel vollständig und schließt alle Motoransaugereignisse ab, nachdem die Anzahl der Ansaugereignisse, welche bei 2304 bestimmt wurde, um den gewünschten Druck im Ansaugkrümmer des Motors bereitzustellen, durchgeführt worden ist. Wird bei 2304 zum Beispiel bestimmt, dass der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer 75 kPa beträgt und dass der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer erreicht werden kann, wenn sich die Drossel in vier Zylindereinlassventilöffnungsereignissen schließt, so werden Einlassventile von Zylindern und in manchen Fällen Auslassventile geschlossen, sodass eine insgesamte tatsächliche Anzahl an Zylinderansaugereignissen nach der Aktivierung der Kraftstoffabschaltung zur Abbremsung vier beträgt. Auf diese Weise werden die Zylinderventile auf Grundlage einer tatsächlichen Gesamtanzahl an Einlassventilöffnungsereignissen seit einer Anforderung eines Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung, geschlossen, um einen gewünschten Druck im Ansaugkrümmer bereitzustellen. Sobald die Zylinderventile geschlossen sind, kann der Motor angelassen werden, ohne dass Luft aus dem Ansaugkrümmer evakuiert werden muss. Demzufolge kann weniger Kraftstoff verwendet werden, um zur Verbesserung der Katalysatoreffizienz den Motorauslass anzureichern. Ferner kann der Motor mit weniger Zündverzögerung betrieben werden, wenn Zylinder wiederangeschaltet werden, da die Zylinderfüllung unterhalb einer vollen Ladung liegt. Das Verfahren 2300 geht zu 2308 über.
  • Bei 2308 schließt das Verfahren 2300 den Motoransaugkrümmer für alle Unterdruckabnehmer. Unterdruckabnehmer können unter anderem Unterdruckbehälter; Fahrzeugbremsen; Heiz-, Belüftungs- und Kühlsysteme und Unterdruckaktoren wie etwa Turbolader-Wastegates umfassen. Wenn der Unterdruck in manchen Systemen (z. B. Bremsen) auf unter einen Schwellenwert reduziert wird, so können die Systeme über das Öffnen eines Ventils 176, wie in 1B gezeigt, für Unterdruck erneut Zugang zu dem Motoransaugkrümmer haben. Ferner können die Ventile während solcher Zustände erneut angeschaltet werden, sodass der Motor Unterdruckabnehmern zusätzlichen Unterdruck bereitstellen kann. In einem Beispiel wird Unterdruckabnehmern über ein oder mehrere Magnetventile ein selektiver Zugang zu dem Druck im Ansaugkrümmer des Motors bereitgestellt. Das Verfahren 2300 geht zu 2310 über.
  • Bei 2310 betreibt das Verfahren 2300 eine Unterdruckquelle, um den Druck im Ansaugkrümmer des Motors auf dem gewünschten Niveau zu halten. Wenn aus der Drossel Luft entweicht, so kann der Druck im Ansaugkrümmer steigen, so kann, wenn der Motor mit einem Druck im Ansaugkrümmer auf Atmosphärendruck wiederangelassen wird, zum Anlassen des Motors mehr Kraftstoff verwendet werden kann als gewünscht ist. Demzufolge kann der Kraftstoffverbrauch des Motors mehr ansteigen als gewünscht ist, wenn der Motor mit einem höheren Druck im Ansaugkrümmer wiederangelassen wird, als gewünscht ist. Daher kann die Unterdruckquelle als Reaktion darauf, angeschaltet werden, dass der Druck im Ansaugkrümmer höher als der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer ist, sodass der Druck im Ansaugkrümmer niedriger als der Atmosphärendruck ist (z. B. befindet sich ein Unterdruck in dem Ansaugkrümmer befindet). Der Unterdruckquelle kann elektrische Energie zugeführt werden, welche über die kinetische Energie des Fahrzeugs oder eine Batterie generiert wird. Zusätzlich kann die Unterdruckquelle angeschaltet werden, um als Reaktion auf einen geringen Unterdruck in einem Unterdruckbehälter Luft aus dem Unterdruckbehälter zu evakuieren. Das Verfahren 2300 geht zu 2312 über.
  • Bei 2312 beendet das Verfahren 2300 den Kraftstofffluss und die Funkenabgabe an Motorzylinder. Luft, die während der Ansaugereignisse eingeleitet wird, nachdem sich die Drossel zu schließen beginnt, wobei die Ansaugereignisse der bei 2304 bestimmten tatsächlichen Anzahl an Einlassventilöffnungsereignissen entsprechen, wird mit Kraftstoff kombiniert und verbrannt, ehe die Kraftstoff- und Funkenabgabe an Motorzylinder beendet wird. Das Verfahren 2300 geht zu 2314 über.
  • Bei 2314 beurteilt das Verfahren 2300, ob Zustände vorhanden sind, um die Kraftstoffabschaltung zur Abbremsung zu verlassen. In einem Beispiel kann die Kraftstoffabschaltung zur Abbremsung als Reaktion darauf verlassen werden, dass ein Fahrer-Bedarfsdrehmoment über einem Schwellenwert liegt oder die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Schwellenwert liegt. Beurteilt das Verfahren 2300, dass die Zustände vorhanden sind, um den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung zu verlassen, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2300 geht zu 2316 über. Der Motor dreht während einer Kraftstoffabschaltung zur Abbremsung weiter, da ein Teil der kinetischen Energie des Motors auf den Motor übertragen werden kann. Anderenfalls kehrt das Verfahren 2300 zu 2310 zurück.
  • Bei 2316 schaltet das Verfahren 2300 die Zylinderventile wieder an, sodass sich die Ventile während eines Motorzyklus öffnen und schließen. Ferner werden den Zylindern auch Kraftstofffluss und Funkenabgabe bereitgestellt. Die Verbrennung wird in den Zylindern wiederaufgenommen, und die Position der Motordrossel wird eingestellt, um den gewünschten Motorluftstrom und das Motordrehmoment bereitzustellen. Die Zylinderventilsteuerung und Drosselpositionen können empirisch bestimmte Werte sein, die im Speicher gespeichert werden, der nach Motordrehzahl und Motorbedarfsdrehmoment (z. B. Fahrer-Bedarfsdrehmoment) eingepflegt wird. Das Verfahren 2300 rückt zum Ende vor.
  • Auf diese Weise kann der Druck im Ansaugkrümmer des Motors reguliert werden, um die Zylinderwiederanschaltung und Verbrennung in Motorzylindern zu verbessern, damit der Kraftstoffverbrauch reduziert werden kann und das Katalysatorgleichgewicht (z. B. das Gleichgewicht zwischen Kohlenwasserstoffen und Sauerstoff in dem Katalysator) wiederhergestellt werden kann, wobei dem Motor und/oder Katalysator weniger Kraftstoff bereitgestellt wird.
  • Demzufolge stellt das Verfahren nach 23 ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Abschalten eines oder mehrerer Zylindertellerventile in einem geschlossenen Zustand über eine Steuerung als Reaktion auf eine Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung; und vollständiges Schließen einer Drossel über die Steuerung als Reaktion auf eine tatsächliche Gesamtanzahl an Motorzylindereinlassereignissen, um einen gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung bereitzustellen. Das Verfahren umfasst ferner das Reduzieren des Luftflusses durch alle Zylinder eines Motors durch Abschalten des einen oder der mehreren Zylindertellerventile im geschlossenen Zustand. Das Verfahren umfasst, wo der gewünschte Druck im Motoransaugkrümmer ein Druck ist, wenn ein Motor bei Leerlaufdrehzahl arbeitet und das Fahrer-Bedarfsdrehmoment im Wesentlichen null ist. Das Verfahren umfasst ferner das Absperren des Zugangs zu einem Motoransaugkrümmer von Unterdruckabnehmern über die Steuerung.
  • In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das Bereitstellen des Zugangs zum Motoransaugkrümmer nach dem Absperren des Zugangs zum Motoransaugkrümmer als Reaktion auf ein Unterdruckniveau im Unterdruckbehälter. Das Verfahren umfasst, wo das eine oder die mehreren Zylindertellerventile Einlassventile sind und wo Auslassventile eines Motors, der das eine oder die mehreren Zylindertellerventile umfasst, nicht abgeschaltet werden. Das Verfahren umfasst ferner das Anwenden eines Unterdrucks auf einen Motoransaugkrümmer, um den gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer bereitzustellen, wobei der Unterdruck über einen Ejektor oder eine Unterdruckpumpe bereitgestellt wird.
  • In einigen Beispielen stellt das Verfahren nach 23 ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Reduzieren eines Drucks in einem Motoransaugkrümmer als Reaktion auf eine Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung, wobei alle Zylinder eines Motors die Verbrennung beenden; und Blockieren des Flusses zwischen Unterdruckabnehmern und dem Motoransaugkrümmer über eine Steuerung als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung. Das Verfahren umfasst, wo der Druck des Motoransaugkrümmers durch das Schließen einer Drossel und Ablassen von Luft aus dem Motoransaugkrümmer über Motorzylinder reduziert wird.
  • In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das Anwenden eines Unterdrucks auf den Motoransaugkrümmer, wobei der Unterdruck über einen Ejektor oder eine Unterdruckpumpe bereitgestellt wird. Das Verfahren umfasst ferner das Erlauben des Flusses zwischen den Unterdruckabnehmern und dem Motoransaugkrümmer als Reaktion auf ein Unterdruckniveau in einem Unterdruckbehälter. Das Verfahren umfasst ferner das Beenden des Luftflusses und des Kraftstoffflusses zu allen Zylindern des Motors. Das Verfahren umfasst, wo der Druck auf einen gewünschten Druck im Ansaugkrümmer reduziert wird und wo der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer ein Druck ist, wenn ein Motor bei Leerlaufdrehzahl arbeitet und das Fahrer-Bedarfsdrehmoment im Wesentlichen null ist. Das Verfahren umfasst außerdem, wo der Fluss über ein Ventil blockiert wird.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 24 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 23 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T2400–T2408 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 24 zeigt sechs Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf.
  • Die erste Darstellung von oben in 24 ist eine Darstellung eines Kraftstoffabschaltungszustands zur Abbremsung gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftstoffabschaltungszustand zur Abbremsung dar. Der Motor befindet sich im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der Motor befindet sich nicht im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 24 ist eine Darstellung des absoluten Motoransaugdrucks (MAP) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den MAP, und der MAP steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 2402 repräsentiert einen gewünschten MAP während des Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung.
  • Die dritte Darstellung von oben in 24 ist eine Darstellung der Motordrosselposition gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die Motordrosselposition, und die Motordrosselposition steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 24 ist eine Darstellung des Zustands der Unterdruckquelle gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Betriebszustand der Unterdruckquelle (z. B. Betriebszustand der Unterdruckpumpe), und die Unterdruckquelle ist angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Unterdruckquelle ist nicht angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 24 ist eine Darstellung des Zustands der Kraftstoffzufuhr gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Zustand der Kraftstoffzufuhr, und der Kraftstoff wird den Motorzylindern zugeführt, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Kraftstoff wird den Motorzylindern nicht zugeführt, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die sechste Darstellung von oben in 24 ist eine Darstellung des Zustands des Unterdruckabnehmers gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Zustand des Unterdruckabnehmers, und der Zustand des Unterdruckabnehmers ist angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Unterdruckabnehmer sind nicht angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe der horizontalen Achse befindet. Unterdruckabnehmer stehen nicht in pneumatischer Kommunikation mit dem Motoransaugkrümmer, wenn sich die Ablaufverfolgung für den Unterdruckabnehmer auf einer niedrigeren Stufe befindet. Unterdruckabnehmer stehen in pneumatischer Kommunikation mit dem Motoransaugkrümmer, wenn sich die Ablaufverfolgung für den Unterdruckabnehmer auf einer höheren Stufe befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt T2400 befindet sich der Motor nicht im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung, worauf der Kraftstoffabschaltungszustand zur Abbremsung auf einer niedrigeren Stufe hinweist. Der Motor-MAP ist relativ hoch und weist damit auf eine höhere Motorlast hin. Die Drosselposition ist in großem Maße offen und der Zustand der Unterdruckvorrichtung ist aus, um anzugeben, dass die Unterdruckquelle nicht angeschaltet ist. Kraftstoff wird Motorzylindern zugeführt, was dadurch angezeigt wird, dass sich der Kraftstoffzustand auf einem hohen Niveau befindet. Die Unterdruckabnehmer arbeiten und sind in der Lage, auf Grundlage des Unterdruckabnehmerzustands Unterdruck abzunehmen.
  • Zum Zeitpunkt 2402 geht der Motor in den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung über, was dadurch angezeigt wird, dass die Ablaufverfolgung für den gewünschten Kraftstoffabschaltungszustand von einem niedrigeren Niveau auf ein höheres Niveau steigt. Der Motor kann als Reaktion auf eine Reduzierung des Fahrer-Bedarfsdrehmoment und darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert liegt, in den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung eintreten. Die Drossel wird als Reaktion auf den Eintritt in den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung ebenfalls geschlossen. Gleichermaßen wird der Kraftstofffluss zu Motorzylindern abgeschaltet, was dadurch angezeigt wird, dass sich die Ablaufverfolgung für den Kraftstoffzustand auf einem niedrigeren Niveau befindet. Der Unterdruckabnehmerzustand sinkt auf ein niedrigeres Niveau ab, um anzuzeigen, dass der Empfang von Unterdruck von dem Motoransaugkrümmer durch die Unterdruckabnehmer blockiert ist. Durch ein Blockieren des Luftstroms von Unterdruckabnehmern in den Motoransaugkrümmer kann der Druck im Ansaugkrümmer reduziert werden, sodass keine große Kraftstoffmenge notwendig ist, um den Motor mit stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnissen in Motorzylindern wiederanzulassen. Die Zylinderventile werden als Reaktion auf den Eintritt in den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung ebenfalls geschlossen. Eine insgesamte tatsächliche Anzahl an Einlassventilöffnungsereignissen kann als Reaktion auf die Aktivierung des Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung durchgeführt werden, bevor der Luftstrom durch Motorzylinder durch ein Schließen von Zylindereinlassventilen über einen oder mehrere Motorzyklen hinweg angehalten wird, während der Motor weiterdreht. Die tatsächliche Gesamtanzahl an Einlassventilöffnungsereignissen kann eine Anzahl sein, die einen gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer bereitstellt. In manchen Beispielen können Motoreinlassventile und -auslassventile als Reaktion darauf, dass ein Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung aktiviert wird, über einen Motorzyklus hinweg geschlossen werden.
  • Zwischen 2402 und 2404 wird der MAP reduziert und der Motor bleibt im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung. Der MAP wird auf ein Niveau des gewünschten MAP 2402 reduziert. In einem Beispiel wird der MAP auf einen gewünschten MAP 2402 reduziert, indem Zylindereinlassventile für eine tatsächliche Gesamtanzahl an Malen geöffnet werden, darauf beruhend, dass eine Schätzung des Drucks im Ansaugkrümmer 2402 erreicht.
  • Bei 2404 steigt der MAP auf ein Niveau über 2402 aufgrund einer Luftentweichung aus der Motordrossel oder einem anderen Luftstrom in den Motoransaugkrümmer. Die Unterdruckquelle wird als Reaktion auf den erhöhten MAP angeschaltet, sodass der MAP auf 2402 gesenkt wird. Der Motor bleibt im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung und die Drossel bleibt geschlossen. Der Motor dreht weiter (nicht abgebildet) und der Kraftstofffluss zu den Motorzylindern wird angehalten. Die Zylindereinlassventile bleiben über jeden Motorzyklus hinweg abgeschaltet und geschlossen (nicht abgebildet). Die Unterdruckquelle wird als Reaktion darauf, dass der MAP niedriger als 2402 ist, abgeschaltet, kurz nachdem sie angeschaltet wurde. Der Zustand der Unterdruckquelle gibt die Anschaltung (AN) und Abschaltung (AUS) der Unterdruckquelle an.
  • Bei 2406 steigt der MAP ein zweites Mal auf ein Niveau über 2402 aufgrund einer Luftentweichung aus der Motordrossel oder einem anderen Luftstrom in den Motoransaugkrümmer. Die Unterdruckquelle wird als Reaktion auf den erhöhten MAP angeschaltet, sodass der MAP auf 2402 gesenkt wird. Der Motor bleibt im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung und die Drossel bleibt geschlossen. Der Motor dreht weiter (nicht abgebildet) und der Kraftstofffluss zu den Motorzylindern wird angehalten. Die Zylindereinlassventile bleiben über jeden Motorzyklus hinweg abgeschaltet und geschlossen (nicht abgebildet). Die Unterdruckquelle wird als Reaktion darauf, dass der MAP niedriger als 2402 ist, abgeschaltet, kurz nachdem sie angeschaltet wurde. Der Zustand der Unterdruckquelle gibt die Anschaltung (AN) und Abschaltung (AUS) der Unterdruckquelle an.
  • Zum Zeitpunkt T2408 verlässt der Motor den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung, während der Druck im Ansaugkrümmer niedrig ist. Der Motor kann den Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments verlassen. Der niedrigere Druck im Ansaugkrümmer kann die Verwendung der Zündverzögerung reduzieren und Kraftstoff einsparen, um Motorzylinder und den Katalysator in dem Motorabgassystem wiederanzuschalten. Die Motorzylinder werden erneut angeschaltet, indem Kraftstoff an die Zylinder geliefert wird und Zylinderventile erneut angeschaltet werden (nicht gezeigt). Die Unterdruckabnehmer werden ebenfalls wiederangeschaltet, indem eine Kommunikation zwischen den Unterdruckabnehmern und dem Motoransaugkrümmer ermöglicht wird. Der MAP erhöht sich, während die Drossel geöffnet wird.
  • Auf diese Weise kann der MAP während des Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung gesteuert werden, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Ferner können Störungen hinsichtlich des Drehmoments des Antriebsstrangs reduziert werden, da der Motor mit einer geringeren Luftfüllung angelassen wird – im Vergleich dazu, dass der Motor mit Atmosphärendruck in dem Motoransaugkrümmer angelassen wird.
  • An dieser Stelle wird auf 25 verwiesen, in welcher ein Verfahren zum Steuern eines absoluten Motoransaugdrucks während einer Zylinderwiederanschaltung, nachdem in einen Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung eingetreten wurde, gezeigt wird. Das Verfahren nach 25 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 25 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 25 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 2502 beurteilt das Verfahren 2500, ob die Zylinder und Ventile während eines Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung abgeschaltet werden. In einem Beispiel kann das Verfahren 2500 beurteilen, dass Motorzylinder abgeschaltet werden (z. B. keine Luft- und Kraftstoffgemische verbrennen, während der Motor dreht) und Ventile abgeschaltet werden (z. B. geschlossen gehalten werden, sich nicht öffnen und schließen, während der Motor über einen Motorzyklus hinweg dreht), wenn ein Bit im Speicher ein vorgegebener Wert ist. Es ist zu beachten, dass von den Motorzylindern alle oder nur ein Teil abgeschaltet werden können. Wenn das Verfahren 2500 beurteilt, dass die Motorzylinder und -ventile während des Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung abgeschaltet werden, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2500 geht zu 2504 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2500 geht zu 2540 über.
  • Bei 2540 betreibt das Verfahren 2500 Motorzylinder und Ventile, um ein gewünschtes Drehmoment bereitzustellen. Das gewünschte Drehmoment kann auf einer Gaspedalposition oder einem von einer Steuerung bestimmten Drehmoment beruhen. Die Motorzylinder werden angeschaltet, indem die Zylinder mit Kraftstoff versorgt werden. Die Ventile werden angeschaltet, indem Ventilantriebe aktiviert werden. Ferner werden Liefergradaktoren auf andere Positionen als bei 2508 für einen gleichen Motordrehzahl- und -drehmomentbedarf eingestellt, um die Fahrzeugemissionen und Kraftstoffeinsparung zu verbessern. Das Verfahren 2500 rückt zum Ende vor.
  • Bei 2504 beurteilt das Verfahren 2500, ob eine Zylinderwiederanschaltung angefordert wird. Die Zylinderwiederanschaltung kann als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit liegt, angefordert werden. Beurteilt das Verfahren 2500, dass eine Zylinderwiederanschaltung angefordert wird, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2500 geht zu 2506 über. Anderenfalls geht das Verfahren 2500 zu 2550 über.
  • Bei 2550 hält das Verfahren 2500 die Zylinder in einem abgeschalteten Zustand. Die Zylinder werden nicht mit Kraftstoff versorgt und die Zylinderventile bleiben abgeschaltet. Das Verfahren 2500 rückt zum Ende vor.
  • Bei 2506 beurteilt das Verfahren 2500, ob der Druck im Ansaugkrümmer des Motors einen gewünschten Grenzdruck überschreitet. Liegt der Druck im Ansaugkrümmer des Motors über einem Grenzdruck, so können Motorzylinder mehr Drehmoment erzeugen, als gewünscht ist, oder der Zündzeitpunkt kann zum Reduzieren des Motordrehmoments verzögert werden. Ist der Druck im Ansaugkrümmer des Motors größer als gewünscht, so können Zylinder mehr Kraftstoff als gewünscht verbrennen, um stöchiometrische Abgase bereitzustellen. Daher kann es wünschenswert sein, den Druck im Ansaugkrümmer des Motors so früh wie möglich zu reduzieren, wenn Motorzylinder abgeschaltet werden, sodass Kraftstoff eingespart werden kann. Beurteilt das Verfahren 2500, dass der Druck im Ansaugkrümmer den Grenzdruck überschreitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2500 geht zu 2508 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2500 geht zu 2520 über. Der Grenzdruck kann mit der Motordrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Umgebungsdruck variieren.
  • Bei 2520 stellt das Verfahren 2500 Liefergradaktoren des Motors und die Motordrossel auf Grundlage von Motordrehzahl und Fahrer-Bedarfsdrehmoment ein. In einem Beispiel beruht das Fahrer-Bedarfsdrehmoment auf der Gaspedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Liefergradaktoren des Motors können unter anderem Motornockenwellen, Ladungsbewegungsregelventile und Ventile mit variablem Luftsammlervolumen sein. Die Positionen der Liefergradaktoren können empirisch bestimmt und in einer Tabelle in einem Speicher gespeichert werden, die über den Fahrer-Bedarfsdrehmoment und die Motordrehzahl eingepflegt wird. Verschiedene Tabellen geben verschiedene Positionen für die Nockenwellen, Ladungsbewegungsregelventile und die Ventile mit variablem Luftsammlervolumen aus. Das Verfahren 2500 geht zu 2522 über.
  • Bei 2522 schaltet das Verfahren 2500 die Motorzylinder und die Zylinderventile wieder an. Die Zylinder werden wiederangeschaltet, indem die Zylinder mit Kraftstoff und Funken versorgt werden. Die Zylindertellerventile werden durch Anschaltungsventilantriebe erneut angeschaltet. Die Ventilantriebe können Teil einer wie in 5B gezeigten Anordnung, anderer hier beschriebener Ventilantriebe oder anderer bekannter Ventilantriebe sein. Das Anschalten der Ventilantriebe bewirkt, dass sich die Einlassventile während eines Motorzyklus öffnen und schließen. Nach dem Anschalten der Motorzylinder rückt das Verfahren 2500 zum Ende vor.
  • Bei 2508 ordnet das Verfahren 2500 Motorliefergradaktoren, um den Liefergrad des Motors zu steigern, bevor Motorzylinder und -ventile wiederangeschaltet werden. Die Liefergradaktoren werden derart angeordnet, dass sie den Motorliefergrad bei der gegenwärtigen Drehzahl und dem gegenwärtigen Fahrer-Bedarfsdrehmoment des Motors steigern, im Vergleich dazu, dass die Liefergradaktoren als Reaktion auf die Motordrehzahl und den Fahrer-Bedarfsdrehmoment eingestellt werden. In einem Beispiel werden Zylinderladungsbewegungsregelventile vollständig geöffnet, um den Widerstand gegenüber in die Motorzylinder eintretender Strömung zu reduzieren. Ferner werden die Einlassventilsteuerung und die Auslassventilsteuerung über eine Nockenwellensteuerung eingestellt, um keine Einlassventil- und Auslassventilüberlappung (z. B. gleichzeitiges Öffnen von Einlass- und Auslassventilen) bereitzustellen. Ferner kann die Einlassventilsteuerung vorgezogen oder verzögert werden, um die Luft im Zylinder zum Zeitpunkts der Einlassventilschließung zu maximieren. Das Ventil mit variablem Luftsammlervolumen wird eingestellt, um das Ansaugkrümmervolumen zu minimieren. Die Motordrossel wird nicht eingestellt, wenn die Motorliefergradaktoren eingestellt werden. Der Motorladedruck kann ebenfalls erhöht werden, um den Motorliefergrad über ein Schließen eines Turbolader-Wastegates oder Umgehungsventils zu steigern. Das Verfahren 2500 geht zu 2510 über, nachdem die Liefergradaktoren des Motors eingestellt wurden.
  • Bei 2510 schaltet das Verfahren 2500 die Motorzylinder und die Zylinderventile wieder an. Die Zylinder werden wiederangeschaltet, indem die Zylinder mit Kraftstoff und Funken versorgt werden. Die Zylindertellerventile werden durch Anschaltungsventilantriebe erneut angeschaltet. Die Ventilantriebe können Teil einer wie in 5B gezeigten Anordnung, anderer hier beschriebener Ventilantriebe oder anderer bekannter Ventilantriebe sein. Das Anschalten der Ventilantriebe bewirkt, dass sich die Einlassventile während eines Motorzyklus öffnen und schließen. Nach dem Anschalten der Motorzylinder geht das Verfahren 2500 zu 2512 über.
  • Bei 2512 beurteilt das Verfahren 2500, ob sich der Druck im Ansaugkrümmer des Motors bei einem gewünschten Druck befindet. Der gewünschte Druck kann empirisch bestimmt werden und auf der Motordrehzahl und dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment beruhen. Beurteilt das Verfahren 2500, dass der Druck im Ansaugkrümmer des Motors den gewünschten Druck im Ansaugkrümmer des Motors einhält, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2500 geht zu 2514 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2500 kehrt zu 2512 zurück.
  • Bei 2514 ordnet das Verfahren 2500 Liefergradaktoren des Motors und die Motordrossel auf Grundlage von Motordrehzahl und Fahrer-Bedarfsdrehmoment an. Die Positionen der Liefergradaktoren können empirisch bestimmt und in einer Tabelle in einem Speicher gespeichert werden, die über den Fahrer-Bedarfsdrehmoment und die Motordrehzahl eingepflegt wird. Verschiedene Tabellen geben verschiedene Positionen für die Nockenwellen, Ladungsbewegungsregelventile und die Ventile mit variablem Luftsammlervolumen aus. Das Verfahren 2500 rückt zum Ende vor.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 26 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 25 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T2600–T2405 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 26 zeigt sechs Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf.
  • Die erste Darstellung von oben in 24 ist eine Darstellung der Zylinderabschaltungsanforderung gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die Zylinderabschaltungsanforderung. Die Zylinderabschaltung wird angefordert, wenn sich die Ablaufverfolgung für die Zylinderabschaltungsanforderung auf einer höheren Stufe nahe des Pfeils der vertikalen Achse befindet. Die Zylinderabschaltung wird nicht angefordert, wenn sich die Ablaufverfolgung für die Zylinderabschaltungsanforderung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die erste Darstellung von oben in 26 ist eine Darstellung des Zylinderzustands gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Zylinderzustand. Der Zylinder wird abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung für den Zylinderzustand auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Der Zylinder wird nicht abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung für den Zylinder auf einer höheren Stufe nahe der vertikalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 26 ist eine Darstellung des Drucks im Ansaugkrümmer des Motors gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Druck im Ansaugkrümmer des Motors, und der Druck im Ansaugkrümmer des Motors steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 2602 repräsentiert einen gewünschten Druck im Ansaugkrümmer des Motors während einer Abschaltung zur Abbremsung. Das Niveau bei 2602 kann einen gleichen Druck wie in dem Fall darstellen, dass der Motor bei Leerlaufdrehzahl und keinem Fahrer-Bedarfsdrehmoment arbeitet.
  • Die vierte Darstellung von oben in 26 ist eine Darstellung des Zustands des Liefergradaktors des Motors gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Zustand des Motorliefergradaktors, und der Motorliefergradaktor erhöht den Liefergrad des Motors in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Der Zustand des Motorliefergradaktors senkt den Liefergrad des Motors, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 26 ist eine Darstellung der Motordrosselposition gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die Motordrosselposition, und das Maß der Drosselöffnung nimmt zu, wenn sich die Ablaufverfolgung näher an dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Das Maß der Motordrosselöffnung nimmt ab, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die sechste Darstellung von oben in 26 ist eine Darstellung des Fahrer-Bedarfsdrehmoments gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert das Fahrer-Bedarfsdrehmoment, und das Fahrer-Bedarfsdrehmoment nimmt in Richtung der vertikalen Achse zu. Das Fahrer-Bedarfsdrehmoment geht zurück, wenn sich die Ablaufverfolgung für das Fahrer-Bedarfsdrehmoment nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt T2600 wird die Zylinderabschaltungsanforderung nicht bestätigt, und der Zylinderzustand wird bestätigt, um darauf hinzuweisen, dass Motorzylinder angeschaltet sind und Luft und Kraftstoff verbrennen. Der Druck im Ansaugkrümmer des Motors befindet sich auf einem höheren Niveau, und die Motordrosselposition ist weiter als um ein Mittelmaß geöffnet. Die Liefergradaktoren des Motors (z. B. Nockenwellen, Ladungsbewegungsregelventile und Ventile mit variablem Luftsammlervolumen) befinden sich auf mittlerer Position, um ein mittleres Maß an Motorliefergrad bereitzustellen. Das Fahrer-Bedarfsdrehmoment befindet sich auf einer mittleren Stufe.
  • Zum Zeitpunkt T2601 wird die Zylinderabschaltungsanforderung bestätigt. Die Zylinderabschaltungsanforderung wird als Reaktion auf einen Rückgang des Fahrer-Bedarfsdrehmoments bestätigt, und der Motor kann im Kraftstoffabschaltungsmodus zur Abbremsung befinden. Die Motordrosselposition wird als Reaktion auf den Rückgang des Fahrer-Bedarfsdrehmoments ebenfalls verringert. Der Zylinderzustand geht auf nicht bestätigt über, um darauf hinzuweisen, dass Motorzylinder als Reaktion auf die Zylinderabschaltungsanforderung abgeschaltet werden. Der Druck im Ansaugkrümmer des Motors nimmt als Reaktion auf das Schließen der Drossel ab. Die Zylindereinlassventile von Zylindern werden geschlossen, nachdem sich die Drossel schließt, und nach einer tatsächlichen Gesamtanzahl an Zylinderansaugereignissen, welche den Druck im Ansaugkrümmer auf ein gewünschtes Niveau 2602 reduziert haben. Die Zylinderauslassventile können ebenfalls geschlossen sein (nicht gezeigt). Die Einlassventile des Motors werden über einen oder mehrere Motorzyklen hinweg geschlossen gehalten, wenn die Zylinder abgeschaltet werden. Der Kraftstofffluss zu den Zylindern ist ebenfalls abgeschaltet (nicht gezeigt). Die Position der Motorliefergradaktoren bleibt unverändert.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T2601 und dem Zeitpunkt T2602 steigt der Druck im Ansaugkrümmer (MAP) des Motors als Reaktion darauf, dass Luft in den Motoransaugkrümmer entweicht. Die Luft wird nicht aus dem Motoransaugkrümmer evakuiert, da die Zylindereinlassventile geschlossen sind. Die Zylinderabschaltungsanforderung bleibt bestätigt und die Zylinder bleiben abgeschaltet. Die Drosselposition bleibt in einem vollständig geschlossenen Zustand und der Bedarf des Fahrers bleibt gering.
  • Zum Zeitpunkt T2602 wird die Position der Motorliefergradaktoren eingestellt, um den Motorliefergrad im Vorgriff das Wiederanschalten von Motorzylindern zu steigern. Die Liefergradaktoren des Motors werden nicht auf Positionen eingestellt, die auf der Motordrehzahl und dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment beruhen. Vielmehr werden sie auf Positionen eingestellt, welche den Motorliefergrad über Positionen des Motorliefergrads hinaus steigern, den die Aktoren bereitstellen, wenn sie als Reaktion auf Motordrehzahl und Fahrer-Bedarfsdrehmoment eingestellt werden. In diesem Beispiel wird die Position von Liefergradaktoren als Reaktion darauf eingestellt, dass der Druck im Ansaugkrümmer des Motors einen gewünschten Druck im Ansaugkrümmer des Motors 2602 übersteigt. Durch das Einstellen der Liefergradaktoren als Reaktion auf den MAP können nicht wünschenswerte Änderungen der Positionen der Liefergradaktoren vermieden werden. Der Druck im Ansaugkrümmer des Motors erhöht sich von einem Druck unterhalb von 2602 auf einen Druck von über 2602. Gleichwohl können die Motorliefergradaktoren um ein vorgegebenen Zeitraum nach der Abschaltung von Zylindern oder als Reaktion auf eine Anforderung, Motorzylinder wiederanzuschalten, eingestellt werden. Alternativ dazu kann die Position der Motorliefergradaktoren derart eingestellt werden, dass sie den Motorliefergrad als Reaktion auf die Anforderung der Zylinderabschaltung steigern. In einem Beispiel wird die Nockenwellensteuerung vorgezogen oder verzögert, um die Luft zu maximieren, die von dem Motoransaugkrümmer in Motorzylinder eingeleitet wird (z. B. wird die Nockenwellensteuerung eingestellt, um zum Zeitpunkt der Einlassventilschließung einen höheren Zylinderdruck bereitzustellen). Ferner wird die Überlappung zwischen der Einlassventilöffnung und Auslassventilöffnung auf null oder negativ eingestellt, um den Luftstrom in den Zylinder von dem Abgassystem (nicht abgebildet) zu reduzieren. Die Motordrosselposition und das Fahrer-Bedarfsdrehmoment bleiben unverändert.
  • Zum Zeitpunkt T2603 wird die Zylinderabschaltungsanforderung als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments auf nicht bestätigt übertragen. Die Zylinderabschaltungsanforderung kann als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die sich unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit liegt, auf nicht bestätigt übergehen (nicht gezeigt). Kurz darauf werden die Motorzylinder wiederangeschaltet (z. B. öffnen und schließen sich Einlass- und Auslassventile bei jedem Motorzyklus, und Funken und Kraftstoff werden innerhalb der Motorzylinder verbrannt), was dadurch angezeigt wird, dass der Zylinderzustand auf den Hinweis auf angeschaltete Zylinder übergeht. Ferner wird die Position der Liefergradaktoren auf eine Position eingestellt, die auf der Motordrehzahl und dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment beruht. Die Drosselposition verschiebt sich als Reaktion auf das Fahrer-Bedarfsdrehmoment.
  • Zwischen Zeitpunkt T2603 und Zeitpunkt T2604 steigt das Fahrer-Bedarfsdrehmoment und geht dann zurück. Die Drosselposition nimmt als Reaktion auf das Fahrer-Bedarfsdrehmoment ebenfalls zu und ab. Der Druck im Ansaugkrümmer des Motors steigt und sinkt dann unter 2602 ab.
  • Zum Zeitpunkt T2604 wird die Zylinderabschaltung ein zweites Mal angefordert. Da der Druck im Ansaugkrümmer des Motors unter dem Niveau 2602 liegt, wird die Position der Liefergradaktoren allerdings nicht eingestellt. Die Motorzylinder werden abgeschaltet (z. B. wird die Verbrennung in den Zylindern gehemmt, indem der Kraftstofffluss und die Funkenabgabe an die Zylinder beendet wird und Zylinderventile werden ebenfalls abgeschaltet, sodass sie über einen oder mehrere Motorzyklen hinweg geschlossen gehalten werden), was dadurch angezeigt wird, dass die Ablaufverfolgung für den Zylinderzustand auf eine niedrigere Stufe übergeht.
  • Zum Zeitpunkt T2605 geht die Zylinderabschaltungsanforderung als Reaktion darauf auf nicht bestätigt über, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Schwellenwert liegt (nicht abgebildet). Die Motorzylinder werden ebenfalls wiederangeschaltet, was dadurch angezeigt wird, dass die Ablaufverfolgung für den Zylinderzustand auf eine höhere Stufe übergeht. Die Positionen der Liefergradaktoren werden als Reaktion darauf nicht eingestellt, dass die Abschaltungsanforderung nicht bestätigt ist, da der Druck im Ansaugkrümmer des Motors niedriger als 2602 ist.
  • Auf diese Weise kann der MAP reguliert werden, wenn ein Zylinderabschaltungszustand verlassen wird, um Kraftstoff einzusparen und Drehmomentstörungen zu reduzieren. Die Liefergradaktoren werden eingestellt, um die Luftmenge, die in Motorzylinder eingeleitet wird, zu steigern, sodass der Druck im Ansaugkrümmer des Motors bald nach dem Wiederanschalten von Motorzylindern reduziert wurde.
  • An dieser Stelle wird auf 27A und 27B verwiesen, in denen ein Verfahren zum Steuern des Motordrehmoments im Laufe von Zylindermodi gezeigt wird. Das Verfahren nach den 27A und 27B kann in das System, das in den 1A–6C beschrieben ist, einbezogen werden. Das Verfahren nach den 27A und 27B kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, einbezogen werden. Das Verfahren nach den 27A und 27B kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 2702 beurteilt das Verfahren 2700, ob eine Anforderung vorliegt, eine tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern (z. B. Zylinder mit Ventilen, die sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen, und Zylinder, die während eines Motorzyklus Luft und Kraftstoff verbrennen) zu verringern. Das Verfahren 2700 kann beurteilen, dass eine Anforderung vorliegt, eine tatsächliche Gesamtanzahl an tatsächlichen Zylindern zu verringern, als Reaktion auf einen Rückgang des Fahrer-Bedarfsdrehmoments, darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert liegt und/oder auf andere Zustände. Beurteilt das Verfahren 2700, dass eine Anforderung vorliegt, eine tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern zu verringern, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2700 geht zu 2704 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2700 geht zu 2714 über.
  • Bei 2704 bestimmt das Verfahren 2700 einen gewünschten Vorlauf für Liefergradaktoren zum Verringern einer tatsächlichen Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern. Bei dem Vorlauf für die Liefergradaktoren handelt es sich um einen Zeitraum zwischen einem Zeitpunkt, zu dem Positionen von Liefergradaktoren zum Verringern einer Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern eingestellt werden, und einem Zeitpunkt, zu welchem eine Abschaltung von Zylindern einsetzt. Das Einstellen der Vorlaufzeit für die Liefergradaktoren kann den Motordrehmoment glätten und den Liefergradaktoren Zeit bereitstellen, um gewünschte Positionen zu erreichen, bevor eine Zylinderabschaltung einsetzt, sodass der Motor nicht mehr oder weniger Drehmoment als gewünscht bereitstellt. In einem Beispiel wird die Vorlaufzeit empirisch ermittelt und im Speicher gespeichert. Ferner kann der im Speicher gespeicherte Wert für die Vorlaufzeit auf Grundlage einer Differenz zwischen gewünschter Zylinderluftfüllung und tatsächlicher Zylinderluftfüllung während eines Übergangs eingestellt werden, welcher die tatsächliche Gesamtanzahl angeschalteter Zylinder verringert. Der Wert der Vorlaufzeit wird dem Speicher entnommen. Das Verfahren 2700 geht zu 2706 über.
  • Bei 2706 ordnet das Verfahren 2700 die Motorliefergradaktoren einschließlich eines Maßes an Ladedruck, der von einem Turbolader bereitgestellt wird, um den Liefergrad des Motors zu steigern. Zum Beispiel kann der Ladedruck erhöht werden, Ladungsbewegungsregelventile können vollständig geöffnet werden, Luftsammlervolumen-Einlassventile werden zum Verringern des Ansaugkrümmer-Volumens angeordnet, Verdichterumgehungsventile können zumindest teilweise geschlossen werden, und die Nockenwellensteuerung wird zum Maximieren der Zylinderfüllung zum Zeitpunkt der Einlassventilschließung eingestellt. Der Motorladedruck kann über ein Schließen eines Wastegates oder ein Schließen des Verdichterumgehungsventils erhöht werden. Das Einstellen der Positionen von Motorliefergradaktoren steigert den Liefergrad von Zylindern, die angeschaltet bleiben, nachdem die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern verringert wird. Ferner wird die zentrale Drossel des Motors zum gleichen Zeitpunkt (z. B. simultan) zumindest teilweise geschlossen, zu welchem die zuvor erwähnten Motorliefergradaktoren eingestellt werden. Das Schließen der zentralen Drossel hält die Motorluftstromrate aufrecht, während Motorliefergradaktoren eingestellt werden, um den Liefergrad des Motors zu steigern. Das Verfahren 2700 geht zu 2708 über.
  • Bei 2708 werden ausgewählte Zylinder abgeschaltet, nachdem die Vorlaufzeit abgelaufen ist. Die Zylinder werden durch das Geschlossenhalten der Einlassventile des Zylinders über einen oder mehrere Motorzyklen abgeschaltet, während sich der Motor dreht. In einigen Beispielen können Auslassventile der Zylinder, die abgeschaltet werden, auch über einen oder mehrere Motorzyklen hinweg geschlossen gehalten werden, während der Motor dreht. Ferner werden Kraftstofffluss und Funken nicht an Zylinder abgegeben, die abgeschaltet werden. Während die Zylinder abgeschaltet werden, wird die zentrale Drossel aufgeschnappt und die Kraftstoffzufuhr wird zu angeschalteten Zylindern gesteigert, sodass ein von angeschalteten Zylindern erzeugtes Drehmoment einem Drehmomentverlust aufgrund der Abschaltung von Zylindern entgegenwirkt. Das Verfahren 2700 geht zu 2710 über.
  • Bei 2710 stellt das Verfahren 2700 den Zündzeitpunkt als Reaktion auf einen Fehler zwischen einem gewünschten Motorluftstrom und einem tatsächlichen Motorluftstrom ein. Der gewünschte Motorluftstrom ist der Motorluftstrom, welcher auf dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment zum Zeitpunkt der Zylinderabschaltungsanforderung beruht. Der tatsächliche Motorluftstrom ist der Luftstrom, der anhand eines Luftstromsensors gemessen wird. Wenn zum Beispiel der tatsächliche Motorluftstrom größer als der gewünschte Motorluftstrom ist, ist der Motorluftstromfehler negativ und der Zündzeitpunkt wird verzögert, um das Motordrehmoment beizubehalten. Ist der tatsächliche Motorluftstrom geringer als der gewünschte Motorluftstrom, so ist der Motorluftstromfehler positiv und der Zündzeitpunkt wird vorgezogen, um das Motordrehmoment beizubehalten. Das Verfahren 2700 geht zu 2712 über.
  • Bei 2712 beurteilt das Verfahren 2700, ob sich die Liefergradaktoren des Motors auf ihren gewünschten Positionen befinden. Zum Beispiel beurteilt das Verfahren 2700, ob der tatsächliche Motorladedruck mit dem gewünschten Motorladedruck übereinstimmt. Ferner beurteilt das Verfahren 2700, ob die tatsächliche Nockenwellensteuerung mit der gewünschten Nockenwellensteuerung übereinstimmt. Gleichermaßen beurteilt das Verfahren 2700, ob die tatsächliche Position des Ladungsbewegungsregelventils der gewünschten Position des Ladungsbewegungsregelventils entspricht. Das Verfahren 2700 kann beurteilen, dass sich Liefergradaktoren auf ihren gewünschten Positionen befinden, und zwar auf Grundlage von einem oder mehreren Sensoren wie etwa einem Sensor für den Druck im Ansaugkrümmer. Befinden sich die Motorliefergradaktoren auf ihren gewünschten Positionen, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2700 geht zu 2714 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2700 kehrt zu 2706 zurück, um mehr Zeit bereitzustellen, um die Motorliefergradaktoren zu verschieben.
  • Bei 2714 stellt das Verfahren 2700 die zentrale Drossel des Motors ein, um ein gewünschtes Motordrehmoment bereitzustellen. Das gewünschte Motordrehmoment kann auf einem Fahrer-Bedarfsdrehmoment beruhen. Das Verfahren 2700 geht zu 2720 über.
  • Bei 2720 beurteilt das Verfahren 2700, ob eine Anforderung vorliegt, eine tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern (z. B. Zylinder mit Ventilen, die sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen, und Zylinder, die während eines Motorzyklus Luft und Kraftstoff verbrennen) zu erhöhen. Das Verfahren 2700 kann beurteilen, dass eine Anforderung vorliegt, eine tatsächliche Gesamtanzahl an tatsächlichen Zylindern zu erhöhen, als Reaktion auf eine Erhöhung des Fahrer-Bedarfsdrehmoments, darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Schwellenwert liegt und/oder auf andere Zustände. Beurteilt das Verfahren 2700, dass eine Anforderung vorliegt, eine tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern zu erhöhen, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2700 geht zu 2722 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2700 rückt zum Ende vor.
  • Bei 2722 ordnet die Motorliefergradaktoren einschließlich eines Maßes an Ladedruck, der von einem Turbolader bereitgestellt wird, um den Liefergrad des Motors zu senken. Zum Beispiel kann der Ladedruck gesenkt werden, Ladungsbewegungsregelventile können zumindest teilweise geschlossen werden, Luftsammlervolumen-Einlassventile werden zum Erhöhen des Ansaugkrümmer-Volumens angeordnet und die Nockenwellensteuerung wird zum Reduzieren der Zylinderfüllung zum Zeitpunkt der Einlassventilschließung eingestellt. Das Einstellen der Positionen von Motorliefergradaktoren senkt den Liefergrad von Zylindern, die angeschaltet sind, bevor die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern verringert wird. Ferner wird die zentrale Drossel des Motors zum gleichen Zeitpunkt (z. B. simultan) zumindest teilweise geöffnet, zu welchem die zuvor erwähnten Motorliefergradaktoren eingestellt werden. Das Öffnen der zentralen Drossel hält die Motorluftstromrate aufrecht, während Motorliefergradaktoren eingestellt werden, um den Liefergrad des Motors zu senken.
  • Zusätzlich kann eine Zeitüberlappung einer Einlassventil- und Auslassventilöffnung von Motorzylindern (z. B. angeschaltete Zylinder und/oder Zylinder, die angeschaltet werden) in manchen Beispielen als Reaktion auf eine Turbolader-Wastegate-Position einen Zylinderzyklus vor einer Zylinderwiederanschaltung erhöht werden. Die Turbolader-Wastegate-Position können auf den Auslassdruck in abgeschalteten Zylindern hinweisen, die Auslassventile beinhalten, welche sich öffnen und schließen, während der Zylinder abgeschaltet wird. Allerdings kann das Maß an Überlappung in anderen Beispielen auf einer Menge Restabgas in dem Zylinder beruhen. Zum Beispiel kann das Maß an Überlappung erhöht werden, wenn der Abgasrestbetrag in dem Zylinder steigt. Wenn die abgeschalteten Zylinder Nichtabschaltungsauslassventile beinhalten, so kann der Ladedruck weniger verringert werden als in dem Fall, dass der Zylinder mit Abschaltungsauslassventilen ausgelegt ist, weil die Auslassdichte in Zylindern mit Nichtabschaltungszylinder für ansonsten gleiche Zustände höher sein kann, da der Auslass in Zylindern mit Nichtabschaltungszylinder eventuell kühler ist. Das Verfahren 2700 geht zu 2724 über.
  • Bei 2724 werden ausgewählte Zylinder erneut angeschaltet. Die Zylinder werden durch sich öffnende und schließende Einlassventile der Zylinder über einen Motorzyklus oder mehrere Motorzyklen hinweg wiederangeschaltet, während der Motor dreht. In einigen Beispielen können die Auslassventile der wiederangeschalteten Zylinder auch über einen Motorzyklus oder mehrere Motorzyklen hinweg geöffnet und geschlossen werden, während der Motor dreht. Ferner werden Kraftstofffluss und Funken an Zylinder abgegeben, die erneut angeschaltet werden. Während die Zylinder wiederangeschaltet werden, wird die zentrale Drossel zugeschnappt und die Kraftstoffzufuhr wird zu angeschalteten Zylindern verringert, sodass ein von angeschalteten Zylindern erzeugtes Drehmoment einem Drehmomentanstieg aufgrund der Wiederanschaltung von Zylindern entgegenwirkt. Das Verfahren 2700 geht zu 2726 über.
  • Bei 2726 stellt das Verfahren 2700 den Zündzeitpunkt als Reaktion auf einen Fehler zwischen einem gewünschten Motorluftstrom und einem tatsächlichen Motorluftstrom ein. Der gewünschte Motorluftstrom ist der Motorluftstrom, welcher auf dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment zum Zeitpunkt der Zylinderabschaltungsanforderung beruht. Wenn zum Beispiel der tatsächliche Motorluftstrom größer als der gewünschte Motorluftstrom ist, ist der Motorluftstromfehler negativ und der Zündzeitpunkt wird verzögert, um das Motordrehmoment beizubehalten. Ist der tatsächliche Motorluftstrom geringer als der gewünschte Motorluftstrom, so ist der Motorluftstromfehler positiv und der Zündzeitpunkt wird vorgezogen, um das Motordrehmoment beizubehalten. Das Verfahren 2700 geht zu 2728 über.
  • Bei 2728 beurteilt das Verfahren 2700, ob sich die Liefergradaktoren des Motors auf ihren gewünschten Positionen befinden. Zum Beispiel beurteilt das Verfahren 2700, ob der tatsächliche Motorladedruck mit dem gewünschten Motorladedruck übereinstimmt. Ferner beurteilt das Verfahren 2700, ob die tatsächliche Nockenwellensteuerung mit der gewünschten Nockenwellensteuerung übereinstimmt. Gleichermaßen beurteilt das Verfahren 2700, ob die tatsächliche Position des Ladungsbewegungsregelventils der gewünschten Position des Ladungsbewegungsregelventils entspricht. Das Verfahren 2700 kann beurteilen, dass sich Liefergradaktoren auf ihren gewünschten Positionen befinden, und zwar auf Grundlage von einem oder mehreren Sensoren wie etwa einem Sensor für den Druck im Ansaugkrümmer. Befinden sich die Motorliefergradaktoren auf ihren gewünschten Positionen, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2700 geht zu 2714 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2700 kehrt zu 2706 zurück, um mehr Zeit bereitzustellen, um die Motorliefergradaktoren zu verschieben.
  • Bei 2730 stellt das Verfahren 2700 die zentrale Drossel des Motors ein, um ein gewünschtes Motordrehmoment bereitzustellen. Das gewünschte Motordrehmoment kann auf einem Fahrer-Bedarfsdrehmoment beruhen. Das Verfahren 2700 rückt zum Ende vor.
  • Auf diese Weise können die Positionen von Liefergradaktoren eines Motors eingestellt werden, wenn die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern erhöht oder verringert wird. Durch das Bewegen der Liefergradaktoren zum gleichen Zeitpunkt, zu welchem die zentrale Drossel des Motors bewegt wird, können Störungen hinsichtlich des Motordrehmoments reduziert werden und der Kraftstoffverbrauch des Motors kann reduziert werden.
  • An dieser Stelle wird auf 28A verwiesen, in der eine Sequenz zum Betreiben eines Motors gemäß dem Verfahren nach den 27A und 27B gezeigt wird. Der Motor in der Sequenz ist ein Vierzylindermotor mit einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T2800–T2804 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 28A zeigt fünf Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf.
  • Die erste Darstellung von oben in 28A ist eine Darstellung einer gewünschten Anzahl an angeschalteten Motorzylindern (z. B. Zylindern mit Einlass- und Auslassventilen, die sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen und Zylindern, in denen Verbrennung stattfindet) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die gewünschte Anzahl der angeschalteten Motorzylinder, und die gewünschte Anzahl der angeschalteten Motorzylinder ist entlang der vertikalen Achse aufgeführt. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 28A ist eine Darstellung einer tatsächlichen Anzahl an angeschalteten Motorzylindern (z. B. Zylindern mit Einlass- und Auslassventilen, die sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen und Zylindern, in denen Verbrennung stattfindet) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die tatsächliche Anzahl der angeschalteten Motorzylinder, und die tatsächliche Anzahl der angeschalteten Motorzylinder ist entlang der vertikalen Achse aufgeführt. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 28A ist eine Darstellung der Position des Liefergradaktors des Motors (z. B. Wastegate-Position zum Einstellen des Motorladedrucks, Nockenwellenposition, Position der Ladungsbewegungsregelventile, Position des Plenumaktors) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die Position des Liefergradaktors des Motors, und die Position des Aktors erhöht den Liefergrad des Motors in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die Position des Aktors reduziert den Liefergrad des Motors in der Nähe der horizontalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 28A ist eine Darstellung der zentralen Drosselposition gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die zentrale Drosselposition, und die zentrale Drosselposition nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 28A ist eine Darstellung des Zündzeitpunkts gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Zündzeitpunkt, und der Zündzeitpunkt nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Der Zündzeitpunkt wird nahe der horizontalen Achse verzögert. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt T2800 ist die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an Motorzylindern vier und die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern vier. Die Liefergradaktoren des Motors werden positioniert, um ein geringeres Niveau an Liefergrad bereitzustellen. Beispielsweise wird ein Wastegate geöffnet, um den Ladedruck zu reduzieren, der Nockenzeitpunkt wird vorgezogen, um die Zylinderfüllung zu reduzieren, ein Plenumventil wird positioniert, um das Volumen im Ansaugkrümmer zu erhöhen und die Ladungsbewegungsregelventile werden geschlossen, um den Liefergrad zu senken. Die Motordrossel ist teilweise geöffnet, und der Zündzeitpunkt wird auf ein mittleres Niveau vorgezogen.
  • Zum Zeitpunkt 2801 geht die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern von vier auf zwei über. Die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern kann als Reaktion auf die Reduzierung des Fahrer-Bedarfsdrehmoments (nicht gezeigt) oder andere Zustände reduziert werden. Die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern bleibt bei einem Wert von vier, da kein Zylinder als Reaktion auf die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern abgeschaltet wurde. Die Position des Liefergradaktors stellt ein geringes Niveau an Liefergrad des Motors bereit, und die Drosselposition befindet sich auf einem mittleren Niveau. Der Zündzeitpunkt wird auf ein mittleres Niveau vorgezogen.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T2801 und dem Zeitpunkt T2802 wird die Position des Liefergradaktors verändert, um den Liefergrad des Motors zu erhöhen, und die Drossel beginnt damit, sich zu schließen. Die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern und die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern bleibt konstant. Der Zündzeitpunkt bleibt ebenfalls konstant.
  • Zum Zeitpunkt T2802 wird der Zündzeitpunkt als Reaktion auf einen Fehler zwischen dem tatsächlichen Luftstrom im Motor, der größer ist als ein gewünschter Luftfluss im Motor, verzögert. Durch das Verzögern des Zündzeitpunkts wird das Motordrehmoment verkürzt, sodass das Motordrehmoment konstant gehalten werden kann. Die Position des Liefergradaktors verändert sich weiterhin, um den Liefergrad des Motors zu erhöhen, und die Drossel beginnt damit, sich zu schließen. Die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern und die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern bleibt konstant.
  • Zum Zeitpunkt T2803 beginnt die Abschaltung von Zylinderventilen. Die Zylinderventile können über in 5B beschriebene Ventilantriebe, andere hierin beschriebene Ventilantriebe oder andere bekannte Ventilantriebe abgeschaltet werden. In einem Beispiel werden Ventilantriebe abgeschaltet, um Zylindereinlassventile abzuschalten. Zylinderauslassventile können ebenfalls abgeschaltet werden. Die Drosselposition wird erhöht, um die Drossel zu öffnen, sodass zusätzliche Luft in die zwei Zylinder, die angeschaltet bleiben, strömt. Durch das Erhöhen der Drosselposition erhöht sich der Druck im Ansaugkrümmer (MAP), wodurch der Luftstrom in die angeschalteten Motorzylinder erhöht wird. Der Luftstrom zu den abgeschalteten Zylindern wird beendet, wenn die Einlassventile der abzuschaltenden Zylinder abgeschaltet und geschlossen gehalten werden. Der Zündzeitpunkt beginnt damit, verzögert zu werden, da die Luftfüllmenge von angeschalteten Zylindern zunimmt. Der Liefergradaktor des Motors ändert seine Position nicht, und die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern bleibt bei einem Wert von zwei. Die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern bleibt ebenfalls zwei, da keine Motorzylinder abgeschaltet wurden.
  • Zum Zeitpunkt T2804 ändert sich die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern von vier zu zwei. Die Einlassventile von zwei Zylindern (z. B. Zylinder Nummer 2 und 3) werden abgeschaltet (nicht gezeigt) und die Drosselposition bleibt konstant. Der Zündzeitpunkt verändert sich nicht mehr, und der Liefergradaktor des Motors ändert seine Position nicht.
  • Auf diese Weise können die Positionen der Liefergradaktoren und der Motordrossel eingestellt werden, bevor Zylinderventile abgeschaltet werden, sodass weniger Kraftstoff während Zylindermodusübergängen verbraucht wird. Ferner kann der Zündzeitpunkt als Reaktion auf einen Zylinderluftladungsfehler anstelle von als Reaktion auf eine Änderung der Motordrosselposition eingestellt werden, sodass eine geringere Zündverzögerung verwendet werden kann.
  • An dieser Stelle wird auf 28B verwiesen, in der eine Sequenz zum Betreiben eines Motors gemäß dem Verfahren nach den 27A und 27B gezeigt wird. Der Motor in der Sequenz ist ein Vierzylindermotor mit einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T2820–T2823 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 28B zeigt fünf Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf.
  • Die erste Darstellung von oben in 28B ist eine Darstellung einer gewünschten Anzahl an angeschalteten Motorzylindern (z. B. Zylindern mit Einlass- und Auslassventilen, die sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen und Zylindern, in denen Verbrennung stattfindet) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die gewünschte Anzahl der angeschalteten Motorzylinder, und die gewünschte Anzahl der angeschalteten Motorzylinder ist entlang der vertikalen Achse aufgeführt. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 28B ist eine Darstellung einer tatsächlichen Anzahl an angeschalteten Motorzylindern (z. B. Zylindern mit Einlass- und Auslassventilen, die sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen und Zylindern, in denen Verbrennung stattfindet) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die tatsächliche Anzahl der angeschalteten Motorzylinder, und die tatsächliche Anzahl der angeschalteten Motorzylinder ist entlang der vertikalen Achse aufgeführt. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 28B ist eine Darstellung der Position des Liefergradaktors des Motors (z. B. Wastegate-Position zum Einstellen des Motorladedrucks, Nockenwellenposition, Position der Ladungsbewegungsregelventile, Position des Plenumaktors) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die Position des Liefergradaktors des Motors, und die Position des Aktors erhöht den Liefergrad des Motors in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die Position des Aktors reduziert den Liefergrad des Motors in der Nähe der horizontalen Achse. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 28B ist eine Darstellung der zentralen Drosselposition gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die zentrale Drosselposition, und die zentrale Drosselposition nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 28B ist eine Darstellung des Zündzeitpunkts gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Zündzeitpunkt, und der Zündzeitpunkt nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Der Zündzeitpunkt wird nahe der horizontalen Achse verzögert. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt T2820 ist die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an Motorzylindern zwei und die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern zwei. Die Liefergradaktoren des Motors werden positioniert, um ein höheres Niveau an Liefergrad bereitzustellen. Beispielsweise wird ein Wastegate geschlossen, um den Ladedruck zu erhöhen, der Nockenzeitpunkt wird verzögert, um die Zylinderfüllung zu erhöhen, ein Plenumventil wird positioniert, um das Volumen im Ansaugkrümmer zu reduzieren und die Ladungsbewegungsregelventile werden geöffnet, um den Liefergrad zu erhöhen. Die Motordrossel ist teilweise geöffnet, und der Zündzeitpunkt wird auf ein geringeres mittleres Niveau vorgezogen.
  • Zum Zeitpunkt 2821 geht die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern von zwei auf vier über. Die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern kann als Reaktion auf den Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments (nicht gezeigt) oder andere Zustände erhöht werden. Die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern bleibt bei einem Wert von zwei, da kein Zylinder als Reaktion auf die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern wiederangeschaltet wurde. Die Position des Liefergradaktors stellt ein höheres Niveau an Liefergrad des Motors bereit, und die Drosselposition befindet sich auf einem mittleren Niveau. Der Zündzeitpunkt wird auf ein geringeres mittleres Niveau vorgezogen.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T2821 und dem Zeitpunkt T2822 wird die Position des Liefergradaktors verändert, um den Liefergrad des Motors zu reduzieren, und die Drossel beginnt damit, sich zu öffnen. Die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern und die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern bleibt konstant. Der Zündzeitpunkt ist konstant.
  • Zum Zeitpunkt T2822 beginnt die erneute Anschaltung von Zylinderventilen. Die Zylinderventile können über in 5B beschriebene Ventilantriebe, andere hierin beschriebene Ventilantriebe oder andere bekannte Ventilantriebe wiederangeschaltet werden. In einem Beispiel werden Ventilantriebe erneut angeschaltet, um Zylindereinlassventile erneut anzuschalten. Zylinderauslassventile können ebenfalls erneut angeschaltet werden. Die Drosselposition wird reduziert, um die Drossel zu schließen, sodass weniger Luft in die zwei Zylinder, die angeschaltet sind, strömt. Durch das Reduzieren der Drosselposition nimmt der Druck im Ansaugkrümmer (MAP) ab, wodurch der Luftstrom in die angeschalteten Motorzylinder reduziert wird. Luft strömt in die Wiederanschaltungszylinder, wenn die Einlassventile der wiederanzuschaltenden Zylinder geöffnet und geschlossen werden. Der Zündzeitpunkt beginnt damit, vorgezogen zu werden, da die Luftfüllmenge von angeschalteten Zylindern abnimmt. Der Liefergradaktor des Motors ändert seine Position nicht, und die gewünschte tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern bleibt bei einem Wert von vier. Die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern bleibt zwei, da keine Motorzylinder erneut angeschaltet wurden.
  • Zum Zeitpunkt T2823 ändert sich die tatsächliche Gesamtanzahl an angeschalteten Zylindern von zwei zu vier. Die Einlassventile von zwei Zylindern (z. B. Zylinder Nummer 2 und 3) werden erneut angeschaltet (nicht gezeigt) und die Drosselposition bleibt konstant. Der Zündzeitpunkt verändert sich nicht mehr, und der Liefergradaktor des Motors ändert seine Position nicht.
  • Auf diese Weise können die Positionen der Liefergradaktoren und der Motordrossel eingestellt werden, bevor Zylinderventile wiederangeschaltet werden, sodass weniger Kraftstoff während Zylindermodusübergängen verbraucht wird. Ferner kann der Zündzeitpunkt als Reaktion auf einen Zylinderluftladungsfehler anstelle von als Reaktion auf eine Änderung der Motordrosselposition eingestellt werden, sodass eine geringere Zündverzögerung verwendet werden kann.
  • An dieser Stelle wird auf 29 verwiesen, in welcher ein Verfahren zum Steuern einer Motorkraftstoffeinspritzung während einer Zylinderwiederanschaltung, nachdem in einen Zylinderabschaltungsmodus eingetreten wurde, gezeigt wird. Das Verfahren nach FIG. 29 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 29 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 29 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 2902 beurteilt das Verfahren 2900, ob ein oder mehrere Motorzylinder abgeschaltet sind (z. B. Einlassventile werden über einen Motorzyklus geschlossen gehalten, wenn der Motor sich dreht, und es findet keine Verbrennung in den abgeschalteten Zylindern statt). In einem Beispiel kann das Verfahren 2900 beurteilen, dass ein oder mehrere Zylinder auf der Grundlage eines Werts einer Variable, die im Speicher gespeichert ist, oder einer Ausgabe von einem oder mehreren Sensoren abgeschaltet werden. Wenn das Verfahren 2900 beurteilt, dass ein oder mehrere Motorzylinder abgeschaltet sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2900 geht zu 2904 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2900 geht zu 2903 über.
  • Bei 2903 betreibt das Verfahren 2900 Motorzylinder und Ventile, um ein gewünschtes Drehmoment bereitzustellen. Das gewünschte Drehmoment kann auf einer Gaspedalposition oder einem von einer Steuerung bestimmten Drehmoment beruhen. Die Motorzylinder werden angeschaltet, indem die Zylinder mit Kraftstoff versorgt werden. Die Ventile werden angeschaltet, indem Ventilantriebe aktiviert werden. Das Verfahren 2900 rückt zum Ende vor.
  • Bei 2904 beurteilt das Verfahren 2900, ob eine Zylinderwiederanschaltung angefordert wird. Die Zylinderwiederanschaltung kann als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit liegt, angefordert werden. Beurteilt das Verfahren 2900, dass eine Zylinderwiederanschaltung angefordert wird, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2900 geht zu 2906 über. Anderenfalls geht das Verfahren 2900 zu 2905 über.
  • Bei 2905 hält das Verfahren 2900 die Zylinder in einem abgeschalteten Zustand. Die Zylinder werden nicht mit Kraftstoff versorgt und die Zylinderventile bleiben abgeschaltet. Das Verfahren 2900 rückt zum Ende vor.
  • Bei 2906 beurteilt das Verfahren 2900, ob der Motor in einem Bereich nur mit Direktkraftstoffeinspritzung (DI) arbeitet oder ob es eine Veränderung bei dem angeforderten Motordrehmoment, der einen Schwellenwert überschreitet, gibt. Ein Motor mit Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen kann nur die Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung innerhalb eines ersten definierten Motorbetriebsbereichs (z. B. ein definierter Motordrehzahl- und Motordrehmomentausgabebereich) betreiben. Ähnlich hierzu kann ein Motor mit Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen nur Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungen innerhalb eines zweiten definierten Motorbetriebsbereichs betreiben. Ferner kann Kraftstoff einem Motor in manchen Motorbetriebsbereichen über Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen zugeführt werden. Das Verfahren bestimmt die Motordrehzahl und das Motordrehmoment und bestimmt dann, ob der Motor in einem Bereich arbeitet, in dem nur die Direktkraftstoffeinspritzung angeschaltet ist. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2900 geht zu 2908 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 2900 geht zu 2920 über.
  • Bei 2920 schaltet das Verfahren 2900 einen oder mehrere Motorzylinder über die Zufuhr von Funken und Kraftstoff zu den abgeschalteten Zylindern an. Zusätzlich werden Ventile der abgeschalteten Zylinder, die über einen oder mehrere Motorzyklen geschlossen gehalten wurden, angeschaltet, um sich über einen Motorzyklus zu öffnen und zu schließen. Der Kraftstoff wird über Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungen in die Zylinder eingespritzt, da der Motor in einem Motorbetriebsbereich mit nur Direkteinspritzung arbeitet und da die Änderungsrate des angeforderten Motordrehmoments den Schwellenwert unterschreitet. Nach dem Anschalten von einem oder mehreren abgeschalteten Zylindern rückt das Verfahren 2900 zum Ende vor.
  • Bei 2908 schaltet das Verfahren 2900 einen oder mehrere Motorzylinder über das Wiederanschalten der Zylinderventile und die Zufuhr von Kraftstoff, Luft und Funken zu den abgeschalteten Zylindern wieder an. Die Motorzylinder werden wiederangeschaltet, sodass die Ventile, die über einen oder mehrere Motorzyklen geschlossen gehalten wurde, sich während eines oder mehrerer Motorzyklen öffnen und schließen. Die zuvor abgeschalteten Zylinder werden mit Kraftstoff versorgt, indem direkt Kraftstoff in die Zylinder eingespritzt wird.
  • Direkteinspritzung bietet die Möglichkeit, Luft und Kraftstoff in den vormals abgeschalteten Zylindern eher als Saugrohrkraftstoffeinspritzung zu verbrennen, da Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen Kraftstoff während eines Verdichtungstaktes eines Zylinderzyklus (z. B. später im Zylinderzyklus) einspritzen können, während eine Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung Kraftstoff während eines Ansaugtaktes des Zylinderzyklus oder eher einspritzen muss, um die Verbrennung während des Zylinderzyklus zu unterstützen. Wenn also die Zylinderwiederanschaltung nach einem Ansaugtakt eines Zylinders angefordert wird, kann Kraftstoff während des Verdichtungstaktes des Zylinders eingespritzt werden, um die Verbrennung im Zylinder während des Verdichtungstaktes zu unterstützen. Auf diese Weise kann die Direkteinspritzung die Verbrennung in einem abgeschalteten Zylinder in weniger als 180 Grad Kurbelwellendrehung von dem Grad Kurbelwellendrehung, wo die Zylinderanschaltung angefordert wird, ermöglichen, wobei die Saugrohrkraftstoffeinspritzung zu einem vormals abgeschalteten Zylinder mehr als 180 Grad Kurbelwellendrehung von dem Grad Kurbelwellendrehung, wo die Zylinderanschaltung angefordert wird, betragen kann, um an der Verbrennung teilzunehmen.
  • Wenn der Zylinder in einem Bereich arbeitet, wo Kraftstoff nur über ein Saugrohr in die Zylinder eingespritzt wird, ausgenommen in Motorzyklen, in denen die Zylinder wiederangeschaltet werden, können die Zylinder durch das direkte Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder für eine vorbestimmte Anzahl an Motorzyklen oder Zylindereinlassereignissen wiederangeschaltet werden. Die Saugrohrkraftstoffeinspritzung kann in den kürzlich wiederangeschalteten Zylindern nach der vorbestimmten Anzahl an Motorzyklen oder Zylindereinlassereignissen, bei denen die Direktkraftstoffeinspritzung zu den kürzlich wiederangeschalteten Zylindern beendet wird, wiederangeschaltet werden. Auf diese Weise können die vormals abgeschalteten Zylinder eher starten und die Direkteinspritzung zu den Zylindern kann nach der vorbestimmten Anzahl an Motorzyklen oder Zylindereinlassereignissen beendet werden, sodass sich die Gemischaufbereitung in den Zylindern verbessern kann, kurz nachdem die Zylinder wiederangeschaltet wurden. Das kann vor allem während Zuständen wünschenswert sein, bei denen die Änderungsrate bei dem angeforderten Motordrehmoment einen Schwellenwert überschreitet, sodass der Fahrer eine schnellere Drehmomentreaktion auf das Fahrer-Bedarfsdrehmoment erleben kann.
  • Wenn der Motor in einem Bereich arbeitet, in dem den Motorzylindern nur Direkteinspritzung bereitgestellt wird, wird die Direkteinspritzung zu den abgeschalteten Zylindern wiederaufgenommen, und die Zylinder arbeiten mit einer verbesserten Ladungskühlung. Die Direktkraftstoffeinspritzung kann in den Motorzylindern fortfahren, bis die Motorbetriebsbedingungen sich ändern. Das Verfahren 2900 geht zu 2910 über.
  • Bei 2910 beurteilt das Verfahren 2900, ob es zulässig ist, Kraftstoff über das Saugrohr einzuspritzen oder ob nur Direktkraftstoffeinspritzung (DI) erwünscht ist. Die Saugrohrkraftstoffeinspritzung kann nach einer vorbestimmten tatsächlichen Gesamtanzahl an Zylindereinlassereignissen seit der Anforderung, einen oder mehrere Zylinder anzuschalten, begonnen werden. Die vorbestimmte tatsächliche Gesamtanzahl an Ereignissen stellt sicher, dass Kraftstoff über Direktkraftstoffeinspritzung rechtzeitig in vormals abgeschaltete Zylinder eingespritzt wird und dass die Aufbereitung des Kraftstoffgemischs sich zeitnah verbessert, nachdem die abgeschalteten Zylinder wiederangeschaltet wurden. Alternativ kann nur die Direktkraftstoffeinspritzung bei den vorliegenden Motorbetriebsbedingungen erwünscht sein. Wenn das Verfahren 2900 beurteilt, dass es zulässig ist, Kraftstoff über ein Saugrohr einzuspritzen oder ob nur Direktkraftstoffeinspritzung erwünscht ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 2900 geht zu 2912 über. Anderenfalls kehrt das Verfahren 2900 zu 2908 zurück.
  • Bei 2912 betreibt das Verfahren 2900 Direkt- und Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungen gemäß einem Grundplan. Der Grundplan kann auf der Motordrehzahl und dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment basieren. Aus diesem Grund kann die Direktkraftstoffeinspritzung verwendet werden, um abgeschaltete Zylinder bei früheren Kurbelwellenwinkeln nach der Anforderung, Zylinder anzuschalten, wiederanzuschalten, dann kann die Saugrohrkraftstoffeinspritzung oder Saugrohrkraftstoffeinspritzung und Direktkraftstoffeinspritzung lediglich das direkte Einspritzen von Kraftstoff ersetzen. Das Verfahren 2900 rückt zum Ende vor.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 30 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 29 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T3000–T3002 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 30 zeigt drei Darstellungen, und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. Die SS-Markierungen entlang jeder Darstellung stellen ein rechtzeitiges Bremsen dar. Jedes rechtzeitige Bremsen kann von langer oder kurzer Dauer sein. Ereignisse links der SS-Markierungen repräsentieren die Motorbetriebsbedingungen, bei denen Kraftstoff nur über ein Saugrohr eingespritzt wird, solange die Motorzylinder nicht wiederangeschaltet werden. Ereignisse rechts der SS-Markierungen repräsentieren Motorbetriebsbedingungen, bei denen Kraftstoff nur direkt eingespritzt wird. Die Sequenz nach 30 ist für einen Vierzylindermotor mit einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2. Die drei Darstellungen sind anhand der Kurbelwellenposition ausgerichtet.
  • Beispielhafte Öffnungszeiten des Auslassventils sind durch die kreuzschraffierten Muster 3002, 3012, 3023, 3028, 3051, 3056, 3064 und 3069 angegeben. Beispielhafte Öffnungszeiten des Einlassventils sind durch die schraffierten Muster 3004, 3013, 3024, 3029, 3052, 3057, 3065 und 3070 angegeben. Der Beginn der Direktkraftstoffeinspritzvorgänge ist durch die Düsen 3006, 3053, 3058, 3062 und 3066 angegeben. Zündereignisse werden durch den * bei 3010, 3015, 3026, 3054, 3059, 3063 und 3067 angegeben. Der Beginn der Saugrohrkraftstoffeinspritzvorgänge ist durch die Düsen 3008, 3014, 3021 und 3025 angegeben.
  • Die erste Darstellung von oben in 30 ist eine Darstellung der Motorereignisse gegenüber der Motorposition für Zylinder Nummer drei. Motortakte werden entlang der horizontalen Achse dargestellt und durch die Buchstaben I, C, P und E gekennzeichnet. I repräsentiert einen Ansaugtakt. C repräsentiert einen Verdichtungstakt, P repräsentiert einen Arbeitstakt und E repräsentiert einen Ausstoßtakt. Vertikale Balken trennen jeden Takt und stellen den oberen Totpunkt oder den unteren Totpunkt des Kolbenwegs dar. Die Saugrohrkraftstoffeinspritzungsfenster, wie etwa 3001 und 3011, werden als PFI bezeichnet. Kraftstoff kann während des Saugrohrkraftstoffeinspritzungsfensters über Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtungen in einen Zylinder für einen Zylinderzyklus eingespritzt werden. Die Saugrohreinspritzung von Kraftstoff außerhalb des Saugrohrkraftstoffeinspritzungsfensters führt Kraftstoff einem anderen Zylinderzyklus zu. Die Direktkraftstoffeinspritzung in Zylindern kann während des Ansaug- und Verdichtungstakts stattfinden.
  • Die zweite Darstellung von oben in 30 ist eine Darstellung der Motorereignisse gegenüber der Motorposition für Zylinder Nummer zwei. Motortakte werden entlang der horizontalen Achse dargestellt und durch die Buchstaben I, C, P und E gekennzeichnet. I repräsentiert einen Ansaugtakt, C repräsentiert einen Verdichtungstakt, P repräsentiert einen Arbeitstakt und E repräsentiert einen Ausstoßtakt. Vertikale Balken trennen jeden Takt und stellen den oberen Totpunkt oder den unteren Totpunkt des Kolbenwegs dar.
  • Die dritte Darstellung ist eine Darstellung eines Zustands einer Zylinderabschaltungsanforderung gegenüber der Motorposition. Die vertikale Achse stellt den Zustand der Zylinderwiederanschaltung dar, und die Zylinderwiederanschaltung wird angefordert, wenn sich die Ablaufverfolgung nahe der Höhe des Pfeils der vertikalen Achse befindet. Der Zylinderwiederanschaltungszustand fordert die Zylinderwiederanschaltung nicht an, wenn sich die Ablaufverfolgung der Darstellung nahe der horizontalen Achse befindet. In einigen Beispielen kann die Zylinderwiederanschaltungsanforderung durch eine Variable für eine angeforderte Anzahl an angeschalteten Zylindern ersetzt werden.
  • Zum Zeitpunkt T3000 werden die Zylinder Nummer zwei und drei abgeschaltet (z. B. Kraftstoff wird nicht in die Zylinder eingespritzt und die Einlass- und Auslassventile der Zylinder werden über einen Motorzyklus in einem geschlossenen Zustand gehalten), und die Zylinderwiederanschaltungsanforderung wird nicht bestätigt. Folglich wird kein Kraftstoff in die Zylinder Nummer zwei und drei eingespritzt. Weiter werden die Einlass- und Auslassventile der Zylinder Nummer zwei und drei geschlossen gehalten. Die Zylinder Nummer eins und vier sind Gemische aus verbrennender Luft und verbrennendem Kraftstoff (nicht gezeigt), während sich der Motor dreht.
  • Zum Zeitpunkt T3001 erfolgt eine Anforderung, die Motorzylinder wiederanzuschalten, was dadurch angezeigt wird, dass die Zylinderwiederanschaltungsanforderung auf eine höhere Stufe übergeht. Die Zylinderwiederanschaltungsanforderung tritt bei der Hälfte des Saugrohrkraftstoffeinspritzungs-(PFI)-fensters 3001 auf und kann auf einem Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments beruhen. Da die Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung präzise kleinere Kraftstoffmengen und größere Kraftstoffmengen bereitstellen muss, ist die Flussrate so, dass sie während des Saugrohrkraftstoffeinspritzungsfensters 3001 nicht ausreichend Kraftstoff bereitstellen kann, um ein stöchiometrisches Gemisch in Zylinder Nummer drei bereitzustellen. Aus diesem Grund wird Kraftstoff direkt eingespritzt, sodass die Verbrennung in Zylinder Nummer drei so schnell wie möglich nach der Zylinderwiederanschaltungsanforderung beginnen kann. Kraftstoff wird nach dem ersten Ansaugtakt nach dem Zeitpunkt T3001 direkt eingespritzt. Der bei 3006 eingespritzte Kraftstoff wird bei 3010 verbrannt.
  • Die Zylinderwiederanschaltungsanforderung tritt am Ende des Saugrohreinspritzungsfensters 3020 auf, bevor abgeschaltete Einlass- und Auslassventile damit beginnen, zu arbeiten. Die Saugrohrkraftstoffeinspritzung beginnt bei 3021 zu Beginn des Saugrohrkraftstoffeinspritzungsfensters 3022, sodass die Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung von Zylinder Nummer zwei ausreichend Zeit hat, um eine Kraftstoffmenge einzuspritzen, die ein stöchiometrischen Gemisch in Zylinder Nummer zwei erzeugt. Kraftstoff wird nicht direkt in den Zylinder Nummer zwei eingespritzt, da die Zylinderwiederanschaltungsanforderung im Verdichtungstakt zu spät auftritt, um eine gewünschte Menge an Kraftstoff direkt einzuspritzen.
  • Kraftstoff wird über ein Saugrohr in Zylinder Nummer drei für ein zweites Verbrennungsereignis in Zylinder Nummer drei bei 3008 eingespritzt. Kraftstoff wird zu Beginn des Saugrohrkraftstoffeinspritzungsfensters 3011 über ein Saugrohr eingespritzt, sodass ein stöchiometrisches Gemisch in Zylinder Nummer drei bereitgestellt werden kann. Der bei 3008 eingespritzte Kraftstoff wird in den Zylinder Nummer drei eingeführt, wenn das Einlassventil bei 3013 offen ist. Der zweite Verbrennungsvorgang findet in Zylinder Nummer drei bei 3015 statt.
  • Kraftstoff wird über ein Saugrohr in Zylinder Nummer zwei für ein zweites Verbrennungsereignis in Zylinder Nummer zwei bei 3025 eingespritzt. Kraftstoff wird zu Beginn des Saugrohrkraftstoffeinspritzungsfensters 3027 über ein Saugrohr eingespritzt, sodass ein stöchiometrisches Gemisch in Zylinder Nummer zwei bereitgestellt werden kann. Der bei 3025 eingespritzte Kraftstoff wird in den Zylinder Nummer zwei eingeführt, wenn das Einlassventil bei 3029 offen ist. Der zweite Verbrennungsvorgang findet in Zylinder Nummer drei bei 3026 statt.
  • Die Zylinder Nummer zwei und drei werden ein zweites Mal zwischen den SS-Markierungen und dem Zeitpunkt T3002 abgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt wird kein Kraftstoff eingespritzt und es findet keine Verbrennung in den Zylindern statt. Die Zylinder Nummer eins und vier verbrennen Luft und Kraftstoff, während sich der Motor dreht (nicht gezeigt). Es wird keine erneute Zylinderanschaltung angefordert.
  • Zum Zeitpunkt T3002 wird die erneute Zylinderanschaltung ein zweites Mal bestätigt. Die Zylinderwiederanschaltungsanforderung kann als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder andere Zustände bestätigt werden. Der Motor arbeitet unter Zuständen, bei denen nur die Direktkraftstoffeinspritzung geplant wird. Da die Saugrohrkraftstoffeinspritzung nicht geplant wird, erfolgt die erste Direkteinspritzung seit der Zylinderwiederanschaltungsanforderung bei 3062. Kraftstoff wird während eines Verdichtungstaktes von Zylinder Nummer zwei eingespritzt und er verbrennt mit Luft, die im Zylinder eingeschlossen ist, wenn Zylinder Nummer zwei abgeschaltet wurde. Der eingespritzte Kraftstoff wird bei einem ersten Verbrennungsereignis 3063 seit der Zylinderwiederanschaltungsanforderung bei T3002 verbrannt. In einigen Beispielen allerdings kann Abgas in Zylinder Nummer zwei eingeschlossen sein oder Luft kann über die Kolben entweichen, wenn Zylinder Nummer zwei für einen verlängerten Zeitraum angeschaltet wird. Unter diesen Zuständen wäre die erste Direktkraftstoffeinspritzung in Zylinder Nummer zwei nach der Zylinderwiederanschaltung bei 3066, wobei Frischluft in Zylinder Nummer zwei geleitet wird.
  • Eine erste Direkteinspritzung für Zylinder Nummer drei nach dem Zeitpunkt T3002 tritt bei 3053 auf, nachdem die Einlass- und Auslassventile bei 3051 und 3052 wiederangeschaltet und geöffnet wurden. Der bei 3053 eingespritzte Kraftstoff wird bei 3054 verbrannt.
  • Eine zweite Direkteinspritzung in den Zylinder Nummer zwei wird bei 3066 durchgeführt. Bei 3066 eingespritzter Kraftstoff wird mit bei 3065 eingeführter Luft verbrannt. Der Funken bei 3067 leitet das zweite Verbrennungsereignis in Zylinder Nummer zwei seit der Zylinderwiederanschaltungsanforderung bei T3002 ein.
  • Eine zweite Direkteinspritzung in den Zylinder Nummer drei wird bei 3058 durchgeführt. Bei 3058 eingespritzter Kraftstoff wird mit bei 3057 eingeführter Luft verbrannt. Der Funken bei 3059 leitet das zweite Verbrennungsereignis in Zylinder Nummer drei seit der Zylinderwiederanschaltungsanforderung bei T3002 ein.
  • Auf diese Weise kann die Direktkraftstoffeinspritzung eine Zeitspanne reduzieren, um die Motorzylinder, die abgeschaltet wurden, wiederanzuschalten. Ferner kann Kraftstoff über ein Saugrohr eingespritzt werden, nachdem die Motorzylinder mit der Direkteinspritzung wiederangeschaltet wurden, um das Mischen in den Motorzylindern zu verbessern, wodurch die Motoremissionen reduziert werden.
  • An dieser Stelle wird auf 31 verwiesen, in welcher ein Verfahren zum Steuern einer Motorölpumpe als Reaktion auf den Zylindermodus gezeigt ist. Das Verfahren nach 31 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 31 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 31 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 3102 beurteilt das Verfahren 3100, ob eine Anforderung vorliegt, die Zylindereinlassventile oder Einlassventile und Auslassventile in einen abgeschalteten Zustand umzuschalten. Die Anforderung kann auf dem Verfahren nach 22 beruhen. Beurteilt das Verfahren 3100, dass es eine Anforderung gibt, die Zylindertellerventile zu einem abgeschalteten Zustand umzuschalten, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3100 geht zu 3104 über. Anderenfalls geht das Verfahren 3100 zu 3120 über.
  • Bei 3104 bestimmt das Verfahren 3100 einen minimalen Ölleitungsdruck zum Abschalten der Zylindertellerventile bei den vorliegenden Motorbetriebsbedingungen. In einem Beispiel sind die Motoreinlass- und Motorauslasstellerventile normalerweise angeschaltet und werden durch das Versorgen der Ventilantriebe mit Drucköl abgeschaltet. Das Drucköl schaltet die Einlass- und Auslassventile ab, sodass die Einlass- und Auslassventile über einen oder mehrere Motorzyklen geschlossen gehalten werden. Wenn der Druck des Öls reduziert ist, werden die abgeschalteten Ventile erneut angeschaltet, sodass sie sich über einen Motorzyklus öffnen und schließen.
  • Der minimale Öldruck zum Abschalten der Zylindertellerventile kann basierend auf Parametern wie zum Beispiel Motoröltemperatur und Motordrehzahl empirisch bestimmt werden. Der minimale Öldruck zum Abschalten der Zylindertellerventile kann in einer Tabelle oder Funktion im Speicher gespeichert werden, die über die Parameter eingepflegt wird. Das Verfahren 3100 pflegt die Tabelle oder Funktion ein, um den minimale Öldruck zum Abschalten der Zylindertellerventile bei vorliegenden Motorbetriebsbedingungen zu bestimmen, und geht zu 3106 über.
  • Bei 3106 bestimmt das Verfahren 3100 einen minimalen Öldruck zum Schmieren des Motors bei den vorliegenden Motorbetriebsbedingungen. Der minimale Öldruck zum Schmieren des Motors kann basierend auf Parametern wie zum Beispiel Motoröltemperatur, Motordrehmoment und Motordrehzahl empirisch bestimmt werden. Der minimale Öldruck zum Schmieren des Motors kann in einer Tabelle oder Funktion im Speicher gespeichert werden, die über die Parameter eingepflegt wird. Das Verfahren 3100 pflegt die Tabelle oder Funktion ein, um den minimale Öldruck zum Schmieren des Motors bei vorliegenden Motorbetriebsbedingungen zu bestimmen, und geht zu 3108 über.
  • Bei 3108 bestimmt das Verfahren 3100 einen minimalen Öldruck zum Betreiben von zeitlich variablen Nockenwellen bei den vorliegenden Motorbetriebsbedingungen. Der minimale Öldruck zum Betreiben der zeitlich variablen Nockenwellen kann basierend auf Parametern wie zum Beispiel Motoröltemperatur, Motordrehmoment und Motordrehzahl empirisch bestimmt werden. Der minimale Öldruck zum Bestätigen der zeitlich variablen Nockenwellen kann in einer Tabelle oder Funktion im Speicher gespeichert werden, die über die Parameter eingepflegt wird. Das Verfahren 3100 pflegt die Tabelle oder Funktion ein, um den minimale Öldruck zum Bestätigen der zeitlich variablen Nockenwellen bei vorliegenden Motorbetriebsbedingungen zu bestimmen, und geht zu 3110 über.
  • Bei 3110 bestimmt das Verfahren 3100 einen maximalen Öldruck von dem bei 3104–3108 bestimmten minimalen Öldrücken und stellt Aktoren ein, um den gleichen Wert bereitzustellen. Wenn beispielsweise der minimale Öldruck für die Tellerventilabschaltung 100 kPa beträgt, beträgt der minimale Öldruck zum Schmieren des Motors 200 kPa und der minimale Öldruck zum Einstellen der Nockenwellenposition relativ zur Kurbelwellenposition 150 kPa, wobei der maximale Öldruck von den minimalen Öldrücken 200 kPa beträgt. Es wird der Befehl ausgegeben, dass der von der Ölpumpe gelieferte Öldruck 200 kPa beträgt. Die sich ergebende Öldruckanforderung ist die statische Öldruckanforderung. Der Öldruck kann durch das Einstellen der Ölpumpenverdrängung, der Position eines Schnellentleerungsventils oder des Ölflusses durch Kühldüsen eingestellt werden. Das Verfahren 3100 geht zu 3110 über.
  • Bei 3112 gibt das Verfahren 3100 den Befehl aus, den Öldruck in einer Ölleitung zu den Zylindertellerventilantrieben zu erhöhen. Der Öldruck kann durch das Erhöhen eines Pumpenverdrängungsbefehls, das Reduzieren des Flusses durch ein Ölleitungsschnellentleerungsventil, das Reduzieren des Flusses durch Kolbenkühldüsen oder das Erhöhen der Ölpumpgeschwindigkeit erhöht werden. Der Öldruckbefehl wird auf einen Wert erhöht, der höher als ein Wert ist, um die Ventile in einem geschlossenen Zustand zu halten, sodass die Ventile schnell abgeschaltet werden. Dieser Anstieg der Öldruckanforderung ist die dynamische Anforderung. Der dynamische Befehl kann empirisch bestimmt und in einer Tabelle oder einem Feld gespeichert werden, die bzw. das nach Motordrehzahl und Öltemperatur eingepflegt wird. Die Dauer der dynamischen Anforderung ist relativ kurz und die Dauer der statischen Anforderung ist länger. Auf diese Weise kann die Ölpumpendruckanforderung aus einer statischen Anforderung und einer dynamischen Anforderung bestehen. Zusätzlich kann das Verfahren 3100 die Öldruckausgabe von der Ölpumpe als Reaktion auf die Ölqualität einstellen. Wenn beispielsweise die Ölqualität hoch ist, kann der Ölpumpendruck auf der Grundlage des verbesserten Ölschmiervermögens von neuerem oder qualitativ hochwertigerem Öl reduziert werden. Ferner kann das Verfahren 3100 die Zylinderkühldüsen nicht zur gleichen Zeit wie das Anschalten oder Abschalten von Zylindern über Einlass- und Auslassventilantriebe anschalten. Das Verfahren 3100 geht zu 3114 über.
  • Bei 3114 reduziert das Verfahren 3100 den Öldruck in der Ölleitung auf den Wert, der bei 3110 bestimmt wurde, oder auf den statischen Öldruckbefehl, sobald bestimmt wurde, dass die gewünschten Zylindertellerventile abgeschaltet sind. Das Verfahren 3100 geht zu 3116 über.
  • Bei 3116 bewegt das Verfahren 3100 die Zylindertellerventile zu dem angeforderten Zustand oder hält sie in ihrem vorliegenden Zustand, wenn keine Anforderung zur Änderung des Zylinderzustands vorliegt. Das Verfahren 3100 rückt zum Ende vor.
  • Bei 3120 beurteilt das Verfahren 3100, ob eine Anforderung vorliegt, die Zylindereinlassventile oder Einlassventile und Auslassventile in einen angeschalteten Zustand umzuschalten. Die Anforderung kann auf dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment und/oder anderen Fahrzeugbetriebsbedingungen beruhen. Beurteilt das Verfahren 3100, dass es eine Anforderung gibt, die Zylindertellerventile zu einem angeschalteten Zustand umzuschalten, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3100 geht zu 3122 über. Anderenfalls geht das Verfahren 3100 zu 3114 über.
  • Bei 3122 reduziert das Verfahren 3100 den Öldruck in einer Ölleitung zu den Zylindertellerventilantrieben. Der Öldruck kann durch das Reduzieren eines Pumpenverdrängungsbefehls, das Erhöhen des Flusses durch ein Ölleitungsschnellentleerungsventil, das Erhöhen des Flusses durch Kolbenkühldüsen oder das Reduzieren der Ölpumpgeschwindigkeit reduziert werden. Das Verfahren 3100 geht zu 3114 über.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 32 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 31 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T3200–T3204 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 32 zeigt sechs Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf.
  • Die erste Darstellung von oben in 32 ist eine Darstellung eines Zustands einer Zylinderabschaltungsanforderung gegenüber der Zeit. Die Zylinderabschaltungsanforderung bildet die Grundlage für das Anschalten und Abschalten von Zylindern. Ferner können Zylinderventile auf der Grundlage der Zylinderabschaltungsanforderung angeschaltet und abgeschaltet werden. Die vertikale Achse stellt die Zylinderabschaltungsanforderung dar, und die Zylinderabschaltung wird angefordert, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Zylinderabschaltung wird nicht angefordert, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 32 ist eine Darstellung des Zylinderabschaltungszustands gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Zustand der Zylinderabschaltung dar, und ein oder mehrere Motorzylinder werden abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung für den Abschaltungszustand auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Zylinder werden nicht abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Kraftstoff fließt nicht mehr zu den abgeschalteten Zylindern und die Einlass- und Auslassventile von abgeschalteten Zylindern werden über einen oder mehrere Motorzyklen geschlossen gehalten, sodass in den abgeschalteten Zylindern keine Verbrennung auftritt. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 32 ist eine Darstellung des Hubraumbefehls der Motorölpumpe gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Ölpumpenverdrängungsbefehl, und der Wert des Ölpumpenverdrängungsbefehls nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Der Motorölpumpenverdrängungsbefehl besteht aus den kombinierten Werten des statischen Öldruckbefehls und des dynamischen Öldruckbefehls. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 32 ist eine Darstellung der statischen Öldruckanforderung gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die statische Öldruckanforderung, und der Wert der statischen Öldruckanforderung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 32 ist eine Darstellung des dynamischen Öldruckbefehls gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die dynamische Öldruckanforderung, und der Wert der dynamischen Öldruckanforderung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die sechste Darstellung von oben in 32 ist eine Darstellung des Druckbefehls der Motorölleitung gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Motorölleitungsdruck, und der Wert des Befehls für den Motorölleitungsdruck nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 3202 stellt einen minimalen Ölleitungsdruck dar, um ein abgeschaltetes Ventil in einem abgeschalteten Zustand zu halten.
  • Zum Zeitpunkt T3200 wird die Zylinderabschaltung nicht angefordert und die Zylinder werden nicht abgeschaltet. Die statische Öldruckanforderung befindet sich auf einer niedrigeren Stufe und der Hubraumbefehl der Ölpumpe befindet sich auf einer niedrigeren Stufe. Die dynamische Öldruckanforderung ist null. Der Motorölleitungsdruck befindet sich auf einer niedrigeren Stufe.
  • Zum Zeitpunkt T3202 wird die Zylinderabschaltungsanforderung bestätigt. Die Zylinderabschaltungsanforderung kann als Reaktion auf einen Rückgang des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder andere Fahrzeugbetriebsbedingungen bestätigt werden. Der Zylinderabschaltungszustand gibt an, dass die Zylinder nicht abgeschaltet sind. Die dynamische Öldruckanforderung wird als Reaktion auf die Zylinderabschaltungsanforderung erhöht. Die statische Öldruckanforderung wird als Reaktion auf die Zylinderabschaltungsanforderung ebenfalls erhöht. Der Ölpumpenverdrängungsbefehl nimmt als Reaktion auf die Zylinderwiederabschaltungsanforderung zu. Der Ölpumpenverdrängungsbefehl stellt die Ölpumpenverdrängung ein. Der Ölleitungsdruck erhöht sich als Reaktion auf den Ölpumpenverdrängungsbefehl.
  • Alternativ kann ein Ölleitungsschnellentleerungsventil mindestens teilweise geschlossen werden, um den Ölleitungsdruck wie dargestellt zu erhöhen. Ferner kann der Motorkühldüsenstrom in einigen Beispielen reduziert werden, um den Ölleitungsdruck wie dargestellt zu erhöhen. Noch weiter wird in einigen Beispielen die Ölpumpengeschwindigkeit erhöht, um den Ölleitungsdruck wie gezeigt zu erhöhen.
  • Zum Zeitpunkt T3203 geht der Zylinderabschaltungszustand auf eine höhere Stufe über, um anzugeben, dass die Zylinderventile abgeschaltet und über einen oder mehrere Motorzyklen geschlossen gehalten werden. Der Zylinderabschaltungszustand kann auf der Ausgabe von einem oder mehreren Sensoren (z. B. Ventilantriebssensoren, Abgassensoren oder andere Sensoren) beruhen. Der Ölpumpenverdrängungsbefehl nimmt ab und der dynamische Öldruckbefehl nimmt ab. Die statische Öldruckanforderung bleibt bei ihrem vorherigen Wert. Der Ölleitungsdruck nimmt bei einem Öldruck von etwas mehr als 3202 ab, sodass die Ventile abgeschaltet bleiben können und der Energieverbrauch der Ölpumpe reduziert werden kann.
  • Zum Zeitpunkt T3204 wird die Zylinderwiederanschaltungsanforderung durch den Übergang des Zylinderabschaltungszustands auf ein geringeres Niveau gesetzt. Die Zylinderwiederanschaltung kann als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder eine andere Fahrzeugbetriebsbedingung erfolgen. Der Zylinderabschaltungszustand gibt an, dass die Zylinder abgeschaltet sind. Der dynamische Öldruckbefehl wird als Reaktion auf die Zylinderwiederanschaltungsanforderung reduziert. Der statische Öldruckbefehl wird als Reaktion auf die Zylinderwiederanschaltungsanforderung ebenfalls reduziert. Der Ölpumpenverdrängungsbefehl nimmt als Reaktion auf die Zylinderwiederanschaltungsanforderung ab. Der Ölpumpenverdrängungsbefehl stellt die Ölpumpenverdrängung ein. Der Ölleitungsdruck sinkt als Reaktion auf den Ölpumpenverdrängungsbefehl.
  • Alternativ kann ein Ölleitungsschnellentleerungsventil mindestens teilweise geöffnet werden, um den Ölleitungsdruck wie dargestellt zu reduzieren. Ferner kann der Motorkühldüsenstrom in einigen Beispielen erhöht werden, um den Ölleitungsdruck wie dargestellt zu reduzieren. Noch weiter wird in einigen Beispielen die Ölpumpengeschwindigkeit reduziert, um den Ölleitungsdruck wie gezeigt zu reduzieren.
  • Zum Zeitpunkt T3204 geht der Zylinderabschaltungszustand auf ein geringeres Niveau über, um anzugeben, dass die Zylinderventile wiederangeschaltet und über einen oder mehrere Motorzyklen geöffnet und geschlossen werden. Der Zylinderwiederanschaltungszustand kann auf der Ausgabe von einem oder mehreren Sensoren (z. B. Ventilantriebssensoren, Abgassensoren oder andere Sensoren) beruhen. Der Ölpumpenverdrängungsbefehl nimmt zu und der dynamische Öldruckbefehl nimmt zu. Die statische Öldruckanforderung bleibt bei ihrem vorherigen Wert. Der Ölleitungsdruck verringert sich auf einen Wert, der einem maximalen Öldruck eines minimalen Öldrucks zum Schmieren des Motors entspricht, wobei der minimale Öldruck zum Bestätigen der Nockenwellen bei einer gewünschten Rate dient.
  • Auf diese Weise kann die Zylinder- und Zylinderventilabschaltung beschleunigt werden, während die von der Ölpumpe verbrauchte Energie reduziert wird. Ferner können die Zylinderventile schnell wiederangeschaltet werden, indem ein dynamischer Öldruckregulierungsbefehl einbezogen wird.
  • An dieser Stelle wird auf 33 verwiesen, in welcher ein Verfahren zum Steuern eines Motorklopfens als Reaktion auf den Zylinderbetriebsmodus gezeigt ist. Das Verfahren nach 33 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 33 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 33 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln. Bei 3302 bildet das Verfahren 3300 Ausgaben von Motorklopfsensoren ab oder weist angeschalteten Zylindern Ausgaben von Motorklopfsensoren zu. Alternativ kann das Verfahren 3300 Ausgaben von Motorklopfsensoren auf der Grundlage einer abgeschalteten Zylinderkarte abbilden. Beispielsweise können Klopfsensoren für einen Vierzylindermotor mit einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2 und Motorklopfsensoren, die wie in 1A gezeigt positioniert sind, gemäß der Tabelle 2 abgebildet werden.
    Zylinderabschaltungsmodus Zylindermodus
    1 2 3 4 5 6 7
    KRAFTSTOF F 1,2 1,2 1 2 1 2 1
    KRAFTSTOFF UND LUFT 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 2 1,2
    Tabelle 2
  • Tabelle 2 enthält zwei Zylinderabschaltungsmodi. Der erste Modus ist mit KRAFTSTOFF gekennzeichnet und beschreibt einen Modus, in dem Zylinder durch das Beenden der Kraftstoffversorgung zu den Zylindern abgeschaltet werden, während Einlass- und Auslassventile über einen Motorzyklus weiterhin geöffnet und geschlossen werden. Der zweite Modus ist mit KRAFTSTOFF UND LUFT gekennzeichnet und beschreibt einen Modus, in dem Zylinder durch das Beenden der Kraftstoffversorgung zu den Zylindern abgeschaltet werden, während Einlass- und Auslassventile über einen Motorzyklus in einem geschlossenen Zustand gehalten werden.
  • Die Zylindermodi werden als 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 bezeichnet. Änderungen zwischen den verschiedenen Modi können auf der Zeit beruhen, in der Motor in einem Modus arbeitet, auf der Ölmenge in abgeschalteten Zylindern, auf der Anzahl an Motorumdrehungen im Modus und auf anderen hierin beschriebenen Zuständen, die zu Modusänderungen zwischen Zylindermodi führen können. Modus 1 liegt vor, wenn die Zylinder 1–4 angeschaltet sind (z. B. Luft und Kraftstoff verbrennen, während die Ventile sich über einen Motorzyklus öffnen und schließen) und sich der Motor durch ein über die Zylinder 1–4 erzeugtes Drehmoment dreht. Modus 2 liegt vor, wenn die Zylinder 1 und 4 angeschaltet sind und sich der Motor durch über die Zylinder 1 und 4 erzeugtes Drehmoment dreht. Modus 3 liegt vor, wenn die Zylinder 1, 4 und 2 angeschaltet sind und sich der Motor durch über die Zylinder 1, 4 und 2 erzeugtes Drehmoment dreht. Modus 4 liegt vor, wenn die Zylinder 1, 3 und 4 angeschaltet sind und sich der Motor durch über die Zylinder 1, 3 und 4 erzeugtes Drehmoment dreht. Modus 5 liegt vor, wenn die Zylinder 3 und 2 angeschaltet sind und sich der Motor durch über die Zylinder 3 und 2 erzeugtes Drehmoment dreht. Modus 6 liegt vor, wenn die Zylinder 3, 4 und 2 angeschaltet sind und sich der Motor durch über die Zylinder 3, 4 und 2 erzeugtes Drehmoment dreht. Modus 7 liegt vor, wenn die Zylinder 1, 3 und 2 angeschaltet sind und sich der Motor durch über die Zylinder 1, 3 und 2 erzeugtes Drehmoment dreht. Alternativ können die Zylindermodi Zylinder beschreiben, die abgeschaltet sind.
  • In diesem Beispiel sind die Tabellenzellen mit den Werten 1 und/oder 2 gefüllt, aber es können andere Werte verwendet werden. Ein Wert von eins zeigt an, dass ein Klopfsensor, der nahe den Zylindern Nummer 1 und 2 positioniert ist, zum Erfassen und Bestimmen des Motorklopfens ausgewählt wird. Ein Wert von zwei zeigt an, dass ein Klopfsensor, der nahe den Zylindern Nummer 3 und 4 positioniert ist, zum Abfragen und Bestimmen des Motorklopfens ausgewählt wird. Wenn beispielsweise der Motor in Zylindermodus A mit einem KRAFTSTOFF-Zylinderabschaltungsmodus arbeitet, werden die Klopfsensoren 1 und 2 ausgewählt und abgefragt, um das Motorklopfen in den Zylindern 1–4 zu bestimmen. Wenn auf der anderen Seite der Motor im Zylindermodus F mit einem KRAFTSTOFF-UND-LUFT-Zylinderabschaltungsmodus arbeitet, ist der Klopfsensor 2 der einzige Klopfsensor, der ausgewählt und abgefragt wird, um das Motorklopfen in den Zylindern 3, 4 und 2 zu bestimmen.
  • Tabelle 2 zeigt, dass individuelle Motorklopfsensoren zugeordnet werden können, um ein Klopfen in verschiedenen Zylindern für verschiedene Zylindermodi und verschiedene Zylinderabschaltungsmodi zu detektieren. Ein Motorklopfsensor kann ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis in einem Zylindermodus und einem Zylinderabschaltungsmodus bereitstellen, während ein anderer Klopfsensor ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis in dem einen Zylindermodus und einem zweiten Zylinderabschaltungsmodus bereitstellen kann. Ferner können die Motorklopfschwellenwerte als Reaktion auf den Klopfsensor, der Klopfdaten gemäß den Klopfsensorzuordnungen bereitstellt, eingestellt werden. Der Motorklopfsensor oder die -sensoren, die einem bestimmen Zylindermodus oder Zylinderabschaltungsmodus zugeordnet sind, werden während eines Motorzyklus zum Anzeigen von Klopfen in angeschalteten Zylindern abgefragt. Ein Motorklopfsensor, der nicht einem bestimmten Zylindermodus und einem Zylinderabschaltungsmodus zugeordnet ist, wird nicht abgefragt oder die Werte, die für diesen Klopfsensor ermittelt wurden, werden nicht verwendet, um ein Motorklopfen während eines Motorzyklus zu bestimmen. Auf diese Weise können Motorklopfsensoren abgebildet werden, um Signal-Rausch-Verhältnisse zu verbessern. Es können ähnliche Kennfeld für sechs und acht Zylindermotoren bereitgestellt werden. Das Verfahren 33 geht zu 3304 über.
  • Bei 3304 bestimmt das Verfahren 3300, welche Motorzylinder angeschaltet und abgeschaltet werden. In einem Beispiel werden die angeschalteten Zylinder wie bei 1118 in 11 beschrieben bestimmt, wobei bestimmt wird, ob Zustände zum Abschalten von einem oder mehreren Zylindern vorhanden sind. In anderen Beispielen können angeschaltete Zylinder identifizierte Werte von Variablen an bestimmten Stellen im Speicher sein. Die Werte der Variablen können jedes Mal, wenn ein Zylinder angeschaltet oder abgeschaltet wird, überarbeitet werden. Zum Beispiel kann eine Variable im Speicher den Betriebsstatus von Zylinder Nummer eins angeben. Ein Wert eins in der Variable kann angeben, dass Zylinder Nummer eins angeschaltet ist, während ein Wert null in der Variable angeben kann, dass Zylinder Nummer eins abgeschaltet ist. Auf diese Weise kann der Betriebszustand jedes Zylinders ermittelt werden. Das Verfahren 3300 geht zu 3306 über.
  • Bei 3306 bestimmt das Verfahren 3300, welche Motorzylinder abgeschaltet sind, indem der Kraftstofffluss zu den Zylindern eingestellt wird, aber nicht der Luftstrom zu den Zylindern eingestellt wird. Das Verfahren 3300 bestimmt auch, welche Zylinder abgeschaltet sind, indem der Kraftstofffluss und Luftstrom zu den abgeschalteten Zylindern eingestellt wird. In einem Beispiel ordnet die Steuerung jedem Zylinder eine Variable im Speicher zu, um den Abschaltungsmodus des Zylinders nachverfolgen zu können. Der Abschaltungsmodus eines Zylinders wird im Speicher der Steuerung gespeichert, wenn der Zylinder abgeschaltet wird. Zum Beispiel ist ein Wert einer Variable 1, wenn der Zylinder Nummer eins durch das Beenden des Kraftstoffflusses zum abgeschalteten Zylinder Nummer eins, aber nicht durch Beenden des Luftstroms zum abgeschalteten Zylinder Nummer eins abgeschaltet wird. Umgekehrt ist der Wert der Variable 0, wenn der Zylinder Nummer eins durch das Beenden des Kraftstoffflusses und des Luftstroms zum abgeschalteten Zylinder Nummer eins abgeschaltet wird. Ein Zylinder kann durch ein beliebiges der hierin beschriebenen Verfahren und Systeme abgeschaltet werden. Die Werte der Variablen können jedes Mal, wenn ein Zylinder abgeschaltet wird, überarbeitet werden.
  • In einigen Beispielen kann eine Tabelle, die der Tabelle 2 ähnelt, erstellt werden, um einen Schwellenklopfwert auf der Grundlage des Zylindermodus und des Zylinderabschaltungsmodus auszugeben. Die Werte in der Tabelle können empirisch bestimmt und in der Tabelle gespeichert werden. Die Tabelle wird über den Zylindermodus und den Zylinderabschaltungsmodus eingepflegt. Die Tabelle gibt die Schwellenklopfwerte aus, mit denen die Klopfsensorausgaben verglichen werden. Wenn die Klopfsensorausgabe den Schwellenklopfwert überschreitet, kann das Klopfen bestimmt werden. Das Verfahren 3300 geht zu 3308 über.
  • Bei 3308 beobachtet das Verfahren 3300 ausgewählte Klopfsensoren, um das Motorklopfen zu bestimmen. Insbesondere werden Klopfsensoren basierend auf der bei 3302 beschriebenen Karte mit Klopfsensoren ausgewählt. Der Karte von Klopfsensoren wird über den Zylindermodus und den Zylinderabschaltungsmodus eingepflegt. Die Tabelle gibt die Motorklopfsensoren aus, die während eines Motorzyklus für das Motorklopfen in den verschiedenen Zylindermodi und Zylinderabschaltungsmodi abgefragt werden. In einem Beispiel werden die Klopfsensoren bei spezifischen Winkelbereichen der Kurbelwelle zum Detektieren des Klopfens in angeschalteten Zylindern überwacht.
  • Wenn die Klopfsensorausgabe einen Schwellenwert überschreitet (z. B. die bei 3306 beschriebenen Klopfschwellenwerte), wird ein Motorklopfen angezeigt. In einigen Beispielen kann die Klopfsensorausgabe integriert und mit dem Schwellenwert verglichen werden. Wenn die integrierte Klopfsensorausgabe größer als der Schwellenwert ist, wird ein Motorklopfen angegeben. Das Verfahren 3300 geht zu 3310 über.
  • Bei 3310 passt das Verfahren 3300 einen Aktor als Reaktion auf die Klopfangabe an. In einem Beispiel ist der Zündzeitpunkt verzögert, um das Motorklopfen zu reduzieren. Der Beginn des Einspritzzeitpunkts für die Kraftstoffeinspritzung kann verzögert werden, um den Zylinderdruck und das Motorklopfen zu reduzieren. Alternativ kann die Menge des eingespritzten Kraftstoffs erhöht werden. Ferner kann in einigen Fällen die Zylinderluftladung reduziert werden, um die Möglichkeit eines Motorklopfens zu reduzieren. Darüber hinaus kann das Verhältnis einer Menge von über einen Einlass eingespritzten Kraftstoff zu einer Menge von direkt eingespritztem Kraftstoff als Reaktion auf das Motorklopfen eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Menge an direkt eingespritztem Kraftstoff erhöht werden, während die Menge an mittels Saugrohr eingespritztem Kraftstoff reduziert werden kann. Das Verfahren 3300 rückt zum Ende vor, nachdem der Aktor eingestellt wurde.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 34 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 34 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T3400–T3407 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 34 zeigt sechs Darstellungen und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. Die Sequenz nach 34 repräsentiert eine Sequenz zum Betreiben eines Vierzylindermotors bei einer im Wesentlichen konstanten Drehzahl und einem im Wesentlichen konstanten Fahrer-Bedarfsdrehmoment (z. B. Drehmoment- und Drehzahländerung um weniger als 5 %).
  • Die erste Darstellung von oben in 34 ist eine Darstellung des Zündzeitpunkts für angeschaltete Zylinder (z. B. Zylinder, die Luft und Kraftstoff verbrennen) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Zündzeitpunkt für angeschaltete Zylinder dar, und der Funken wird weiter vorgezogen, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der Funken wird weniger vorgezogen oder verzögert, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 34 ist eine Darstellung der angeschalteten Zylindergruppe gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die angeschaltete Zylindergruppe dar und die Zylindergruppe ist angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf Stufe der Zylindergruppe befindet. In diesem Beispiel gibt es zwei mögliche Zylindergruppen A und B wie entlang der vertikalen Achse angegeben. Gruppe 1 gibt an, dass die Zylinder 1–4 angeschaltet sind und Luft und Kraftstoff verbrennen. Gruppe 2 gibt an, dass die Zylinder 1 und 4 angeschaltet sind und Luft und Kraftstoff verbrennen. Die Zylinder 2 und 3 sind abgeschaltet, wenn die Gruppe 3 angeschaltet ist. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 34 ist eine Darstellung des Zylinderabschaltungsmodus gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Zylinderabschaltungsmodus. Die Zylinder werden nicht abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung für die Zylinderabschaltung nahe dem Mittelpunkt der vertikalen Achse befindet. Abgeschaltete Zylinder werden durch das Beenden der Versorgung der abgeschalteten Zylinder mit Luft und Kraftstoff abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung in der Nähe des Pfeils der vertikalen Achse befindet. Abgeschaltete Zylinder werden durch das Beenden der Versorgung der abgeschalteten Zylinder mit Kraftstoff abgeschaltet, während Luft durch die abgeschalteten Zylinder strömt, wenn sich die Ablaufverfolgung in der Nähe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 34 ist eine Darstellung, die die abgefragten Klopfsensoren gegenüber der Zeit zeigt. Die vertikale Achse stellt die abgefragten Klopfsensoren dar. Ein Wert eins gibt an, dass nur der erste Klopfsensor abgefragt wird. Ein Wert zwei gibt an, dass nur der zweite Klopfsensor abgefragt wird. Die Werte 1 und 2 geben an, dass sowohl der erste als auch der zweite Klopfsensor abgefragt wird. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 34 ist eine Darstellung der Klopfsensorausgabeamplitude gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die Klopfsensoramplitude, und die Klopfsensorausgabe nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die durchgezogene Linie 3404 ist die Ausgabe des ersten Klopfsensors. Die gestrichelte Linie 3406 ist die Ausgabe des zweiten Klopfsensors. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die gestrichelte Linie 3402 stellt einen Schwellenwert für den Vergleich der Klopfsensorausgabe dar. Falls die Klopfsensorausgabe größer als 3402 ist, wird ein Motorklopfen angegeben. Die Stufe von 3402 wird für die Zylindergruppe und den Zylinderabschaltungsmodus angepasst.
  • Die sechste Darstellung von oben in 34 ist eine Darstellung des angegebenen Motorklopfens gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert das angegebene Motorklopfen. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Ein Motoraktor kann als Reaktion auf ein angezeigtes Motorklopfen eingestellt werden, um die Möglichkeit von weiterem Motorklopfen zu reduzieren.
  • Zum Zeitpunkt T3400 ist die Zylindergruppe 1 angeschaltet und ist der Zündzeitpunkt weiter vorgezogen. Die Zylinder sind nicht abgeschaltet, sodass der Zylinderabschaltungsmodus keine abgeschalteten Zylinder angibt. Die abgefragten Klopfsensoren sind 1 & 2, sodass der erste und zweite Klopfsensor abgefragt wird, um zu bestimmen, ob ein Motorklopfen vorhanden ist. Die Ausgaben des ersten und zweiten Klopfsensors sind geringer als der Schwellenwert 3402, daher wird kein Motorklopfen angegeben.
  • Zum Zeitpunkt T3401 wechselt die angeschaltete Zylindergruppe zu Gruppe 2. Zwei Motorzylinder sind unter der Gruppe 2 abgeschaltet (z. B. die Zylinder Nummer 2 und 3). Die angeschaltete Zylindergruppe kann sich als Reaktion auf ein Reduzieren des Fahrer-Bedarfsdrehmoments oder andere Änderungen bei Fahrzeugbetriebsbedingungen (z. B. Motortemperatur, die eine Schwellentemperatur erreicht) verändern. Der Zündzeitpunkt wird verzögert, um eine höhere Last in den zwei angeschalteten Zylindern zu reflektieren, auch wenn sich das Fahrer-Bedarfsdrehmoment nicht geändert hat (nicht gezeigt). Die zwei Zylinder werden über das Abschalten des Kraftstoffflusses zu den Zylindern abgeschaltet. Die Kraftstoffeinspritzung wird angehalten, um den Kraftstofffluss zu den zwei Zylindern anzuhalten. Luft fließt weiterhin durch die abgeschalteten Zylinder, da der Zylinderabschaltungsmodus KRAFTSTOFF ist. Die abgefragten Klopfsensoren bleiben unverändert. Der Klopfsensorschwellenwert 3402 wird auf eine niedrigere Stufe reduziert, da das Hintergrundgeräusch reduziert werden kann, da zwei Motorzylinder inaktiv sind und das Verbrennungsgeräusch reduziert werden kann. Die Ausgaben der Klopfsensoren übersteigen nicht den Schwellenwert 3402, daher wird kein Motorklopfen angegeben.
  • Zum Zeitpunkt T3402 wechselt die angeschaltete Zylindergruppe zurück zu Gruppe 1. Die angeschaltete Zylindergruppe kann den Zustand als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments, eine Reduzierung der Motortemperatur oder eine andere Bedingung ändern. Der Zylinderabschaltungsmodus wechselt zurück zum Mittelwert, um anzugeben, dass keine Zylinder abgeschaltet sind. Die abgefragten Klopfsensoren bleiben unverändert. Der Klopfsensorschwellenwert erhöht sich zurück auf ihre vorherige Stufe und es wird kein Motorklopfen angegeben, da die Klopfsensorausgaben unterhalb des Schwellenwerts 3402 liegen. Der Zündzeitpunkt des Motors kehrt zum vorherigen Wert zurück.
  • Zum Zeitpunkt T3403 wechselt die angeschaltete Zylindergruppe erneut zu Gruppe 2. Die zwei Zylinder werden durch das Abschalten von Kraftstoff und Luft zu den Zylindern abgeschaltet. Die Kraftstoffeinspritzung wird angehalten, um den Kraftstofffluss zu den zwei Zylindern anzuhalten, und die Einlass- und Auslassventile der zwei abgeschalteten Zylinder werden während eines Motorzyklus geschlossen gehalten, um den Luftstrom zu den zwei abgeschalteten Zylindern zu beenden. Die abgefragten Klopfsensoren bleiben unverändert. Der Klopfsensorschwellenwert 3402 wird auf eine geringste Stufe reduziert, da das Hintergrundgeräusch durch das Fehlen von Verbrennung in den abgeschalteten Zylindern und Abschaltungszylinderventilen reduziert werden kann, da der Ventileinfluss reduziert wird. Die Ausgaben des ersten und zweiten Klopfsensors übersteigen nicht den Schwellenwert 3402, daher wird kein Motorklopfen angegeben. Der Zündzeitpunkt wird verzögert, um die erhöhte Last auf den angeschalteten Zylindern zu reflektieren, um das Fahrer-Bedarfsdrehmoment beizubehalten.
  • Zum Zeitpunkt T3404 übersteigt die Ausgabe des ersten Klopfsensors den Schwellenwert 3402. Daher wird ein Motorklopfen wie in der sechsten Darstellung gezeigt angegeben. Der Zündzeitpunkt wird als Reaktion auf die Angabe von Motorklopfen weiter verzögert. Die angeschaltete Zylindergruppe bleibt 2 und der Zylinder-Luftstrom und -Kraftstofffluss zu den abgeschalteten Zylindern bleibt angehalten. Die abgefragten Klopfsensoren bleiben unverändert. Die Klopfsensorausgabe sinkt als Reaktion auf eine erhöhte Zündverzögerung.
  • Zum Zeitpunkt T3405 wechselt die angeschaltete Zylindergruppe zurück zu Gruppe 1. Der Zylinderabschaltungsmodus wechselt zurück zum Mittelwert, um anzugeben, dass keine Zylinder abgeschaltet sind. Die abgefragten Klopfsensoren bleiben unverändert. Der Klopfsensorschwellenwert erhöht sich zurück auf ihre anfängliche Stufe und es wird kein Motorklopfen angegeben, da die Klopfsensorausgaben unterhalb des Schwellenwerts 3402 liegen.
  • Zum Zeitpunkt T3406 wechselt die angeschaltete Zylindergruppe zu Gruppe 3. Drei Zylinder (z. B. die Zylinder Nummer 1, 4 und 2) sind in der Zylindergruppe 3 angeschaltet. Die abgefragten Klopfsensoren wechseln von 1 & 2 zu 1. Aus diesem Grund ist der erste Klopfsensor der einzige Klopfsensor, der abgefragt wird, wenn die Gruppe 3 angeschaltet wird und die Zylinder durch das Beenden des Kraftstoffflusses ohne Beenden des Luftstroms zu den abgeschalteten Zylindern abgeschaltet werden (z. B. KRAFTSTOFF, wie in Tabelle 2 gezeigt). Durch das Umschalten der abgefragten Klopfsensoren kann das Signal-Rausch-Verhältnis zum Bestimmen des Motorklopfens verbessert werden. Das Motorklopfen wird nicht angegeben, da die erste und zweite Klopfsensorausgabe unterhalb des Schwellenwerts 3402 liegt.
  • Zum Zeitpunkt T3407 wechselt die angeschaltete Zylindergruppe zurück zu Gruppe 1. Der Zylinderabschaltungsmodus wechselt zurück zum Mittelwert, um anzugeben, dass keine Zylinder abgeschaltet sind. Der Klopfsensorschwellenwert erhöht sich zurück auf ihre anfängliche Stufe und es wird kein Motorklopfen angegeben, da die Ausgabe des ersten und zweiten Klopfsensors unterhalb des Schwellenwerts 3402 liegt.
  • Auf diese Weise können als Reaktion auf die angeschaltete Zylindergruppe und den Zylinderabschaltungsmodus unterschiedliche Klopfsensoren abgefragt werden. Ferner kann sich der Schwellenwert, mit dem die Klopfsensorausgaben verglichen werden, als Reaktion auf den Zylindermodus und den Zylinderabschaltungsmodus verändern. Die Zylindermodi, die abgefragten Klopfsensoren, die Klopfschwellenwerte und die Zylindergruppen sind beispielhafter Natur und dienen nicht zur Einschränkung des Umfangs oder der Breite der Offenbarung.
  • An dieser Stelle wird auf 35 verwiesen, in welcher ein Verfahren zum Steuern eines Motorklopfens als Reaktion auf den Zylinderabschaltungsmodus gezeigt ist. Das Verfahren nach 35 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 35 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 35 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 3502 schätzt das Verfahren 3500 Temperaturen von Motorzylindern über ein Modell und/oder zählt eine tatsächliche Gesamtanzahl an Motorzyklen, über die die abgeschalteten Zylinder abgeschaltet sind. Es werden die Temperaturen der angeschalteten und abgeschalteten Zylinder modelliert. In einem Beispiel wird eine stationäre Temperatur eines Zylinders bei 3504 über die folgende Gleichung bestimmt: CYLss = Cyl_temp_fn(N, L, Cyl_d_state)·AF_fn(afr)·Spk_fn(spkMBT)·EGR_fn(EGR) wobei CYLss die Schätzung einer stationären Zylindertemperatur (z. B. Temperatur eines Zylinders) ist; Cyl_temp_fn die Zylindertemperatur als eine Funktion der Motordrehzahl (N), der Motorlast (L) und des Zylinderabschaltungszustands (CYL_d_state) ist; AF_fn eine Funktion ist, die einen Multiplikator reeller Zahlen für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Zylinder bereitstellt (afr); Spk_fn eine Funktion ist, die einen Multiplikator reeller Zahlen für die Zylinderzündung auf der Grundlage der Zündverzögerung für den MBT-Zündzeitpunkt bereitstellt (spkMBT); und EGR_fn eine Funktion ist, die einen Multiplikator reeller Zahlen für den Prozentsatz der Abgasrückführung (EGR) bereitstellt. CYL_d_state ermittelt, ob der Zylinder angeschaltet ist und Luft und Kraftstoff verbrennt oder nicht Luft und Kraftstoff verbrennt, sodass die Ausgabe CYLss sich ändert, wenn sich der Motorzylinder von angeschaltet zu abgeschaltet oder umgekehrt ändert. Die stationäre Temperatur eines Zylinders wird von einer Zeitkonstante verändert, um die Schätzung der Zylindertemperatur über die folgende Gleichung bereitzustellen:
    Figure DE102017112638A1_0012
    wobei CYLtmp die endgültige geschätzte Zylindertemperatur ist, CYL0 die anfängliche Zylindertemperatur ist, t die Zeit ist und τ eine Systemzeitkonstante ist. In einem Beispiel ist τ eine Funktion des Luftstroms durch den Zylinder, dessen Temperatur geschätzt wird, und der Motortemperatur. Insbesondere strömt Luft durch den Zylinder, wenn der Kraftstofffluss durch den Zylinder abgeschaltet ist und die Verbrennung im Zylinder beendet wird. Der Wert von τ erhöht sich, wenn der Luftstrom durch den Zylinder abnimmt, und der Wert von τ nimmt ab, wenn der Luftstrom durch den Zylinder zunimmt. Der Wert von τ nimmt ab, wenn sich die Motortemperatur erhöht, und der Wert von τ nimmt zu, wenn die Motortemperatur sinkt. Der Wert von CYLtmp nähert sich dem Wert CYLss, wenn der Zylinder für eine längere Zeit nicht abgeschaltet wird. Das Verfahren 3500 geht zu 3506 über.
  • Bei 3506 zählt das Verfahren 3500 eine tatsächliche Gesamtanzahl an Motorzyklen, über die der eine oder die mehreren Zylinder abgeschaltet sind und nicht Luft und Kraftstoff verbrennen. In einem Beispiel zählt ein Zähler die tatsächliche Anzahl an Motorzyklen, über die der eine oder die mehreren Zylinder abgeschaltet sind, indem eine tatsächliche Gesamtanzahl an Motorumdrehungen gezählt wird, da der eine oder die mehreren Zylinder abgeschaltet werden, und das Ergebnis durch zwei geteilt wird, da es zwei Motorumdrehungen in einem Motorzyklus gibt. Die tatsächliche Anzahl an Motorumdrehungen wird über die Ausgabe des Motorkurbelwellenpositionssensors bestimmt.
  • Bei 3508 überwacht das Verfahren 3500 das Klopfen aller Motorzylinder. Alle Motorzylinder können über einen oder mehrere Motorklopfsensoren auf ein Klopfen überprüft werden. Motorklopfsensoren können unter anderem Beschleunigungsmesser, Drucksensoren und akustische Sensoren umfassen. Das Klopfen für individuelle Zylinder kann während vorbestimmten Winkelintervallen oder -fenstern der Kurbelwelle überwacht werden. Motorklopfen kann vorhanden sein, wenn die Ausgabe eines Klopfsensors einen Schwellenwert überschreitet. Das Verfahren 3500 geht zu 3510 über.
  • Bei 3510 reduziert das Verfahren 3500 die Möglichkeit von Klopfen in den Motorzylindern, wo das Klopfen angegeben wird. In einem Beispiel reduziert das Verfahren 3500 die Möglichkeit von Motorklopfen in Zylindern, wo das Motorklopfen bei 3508 angegeben wurde, indem der Zündzeitpunkt der Zylinder, wo das Motorklopfen angegeben wurde, verzögert wird. In anderen Beispielen kann der Beginn des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts verzögert werden. Das Verfahren 3500 geht zu 3512 über.
  • Bei 3512 zieht das Verfahren 3500 den Zündzeitpunkt von Zylindern vor, bei denen der Zündzeitpunkt verzögert wurde, um die Möglichkeit von Motorklopfen zu reduzieren. Der Zündzeitpunkt wird vorgezogen, um die Kraftstoffeffizienz des Motors, die Motoremissionen und die Motoreffizienz zu verbessern. Der Zündzeitpunkt kann von dem verzögerten Zündzeitpunkt bis zu einer Zündzeitpunktgrenze (z. B. minimale Frühzündung für das beste Motordrehmoment (MBT)) auf der Grundlage einer grundlegenden Frühzündungsverstärkung vorgezogen werden.
  • Eine Frühzündungsverstärkung für einen Zylinder kann auf der bei 3504 geschätzten Temperatur des Zylinders und/oder der gezählten Anzahl an Zyklen, über die der Zylinder abgeschaltet war, und der gezählten Anzahl an Zylinderzyklen, über die der Zylinder angeschaltet war, seit der Zylinder das letzte Mal abgeschaltet wurde, beruhen. Die grundlegende Frühzündungsverstärkung kann zum verzögerten Zündzeitpunkt hinzugefügt werden. In einem Beispiel kann die Frühzündungsverstärkung als X Grad/Sekunde ausgedrückt werden, wobei der Wert der Variable X auf der Zylindertemperatur beruht. Demzufolge kann die Zündung von einem verzögerten Zeitpunkt vorgezogen werden, indem der Wert für die Frühzündungsverstärkung zum verzögerten Zündzeitpunkt hinzugefügt wird. Wenn beispielsweise der MBT-Zündzeitpunkt 20 Grad vor dem oberen Totpunkt beträgt und der Zündzeitpunkt als Reaktion auf das Motorklopfen 10 Grad Kurbelwellendrehung vor dem oberen Totpunkt beträgt, zieht die Frühzündungsverstärkung den Zündzeitpunkt von 10 Grad Kurbelwellendrehung vor dem oberen Totpunkt auf 20 Grad Kurbelwellendrehung vor dem oberen Totpunkt in einer Sekunde vor, es sei denn, das Motorklopfen wird während des Vorziehens des Zündzeitpunkts angegeben. In anderen Beispielen kann die Frühzündungsverstärkung ein Multiplikator sein, der einen grundlegenden Zündzeitpunkt erhöht oder senkt. Beispielsweise kann die Frühzündungsverstärkung eine reelle Zahl sein, die zwischen 1 und 2 variiert, sodass, wenn ein grundlegender Zündzeitpunkt 10 Grad vor dem oberen Totpunkt beträgt, der Zündzeitpunkt bis zu 20 Grad vor dem oberen Totpunkt vorgezogen werden kann, indem der grundlegende Zündzeitpunkt mit der Frühzündungsverstärkung multipliziert wird. Auf diese Weise kann der Zündzeitpunkt zurück zum MBT-Zündzeitpunkt vorgezogen werden, im Motoremissionen, Kraftstoffeffizienz und Leistung zu verbessern. Das Verfahren 3500 rückt zum Ende vor.
  • Alternativ kann die Zündungsverstärkung eine Funktion der gezählten Anzahl an Zyklen, über die der Zylinder abgeschaltet war, und der gezählten Anzahl an Zylinderzyklen, über die der Zylinder angeschaltet war, seit der Zylinder das letzte Mal abgeschaltet wurde, beruhen. Wenn beispielsweise der Zylinder für 10.000 Motorzyklen abgeschaltet und für 5 Motorzyklen angeschaltet wurde, bevor ein Klopfen im Zylinder aufgetreten ist, kann die Zündungsverstärkung ein größerer Wert sein (z. B. 2 Grad/Sekunde). Wenn allerdings der Zylinder für 500 Motorzyklen abgeschaltet und für 5 Zyklen angeschaltet wurde, bevor ein Klopfen im Zylinder aufgetreten ist, kann die Zündungsverstärkung ein kleinerer Wert sein (z. B. 1 Grad/Sekunde).
  • Demzufolge kann eine Rate, bei der die Zündung nach dem Verzögern der Zündung für das Motorklopfen vorgezogen werden kann, als Reaktion auf Temperaturen von Zylindern und/oder eine Anzahl an tatsächlichen Gesamtmotorzyklen eingestellt werden, da ein oder mehrere Zylinder abgeschaltet wurden. Folglich kann die Rate, bei der die Zündung vorgezogen wird, eingestellt werden, um die Möglichkeit von Motorklopfen zu reduzieren, wenn die Zündung vorgezogen wird. Jedoch kann die Zündung bei einer Rate vorgezogen werden, die Motoreffizienz, Einsparung und Leistung verbessert.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 36 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 35 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T3600–T3606 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 36 zeigt fünf Darstellungen, und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. Die Sequenz nach 36 repräsentiert eine Sequenz für das Betreiben eines Vierzylindermotors bei einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Fahrer-Bedarfsdrehmoment.
  • Die erste Darstellung von oben in 36 ist eine Darstellung der Temperatur eines Zylinders (z. B. eines Zylinders, der nicht Kraftstoff und Luft verbrennt) gegenüber der Zeit für den Betrieb des abzubildenden Zylinders. Die vertikale Achse repräsentiert die Zylindertemperatur, und die Zylindertemperatur nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 36 ist eine Darstellung des Zündzeitpunkts des Zylinders gegenüber der Zeit für den Betrieb des abzubildenden Zylinders. Die vertikale Achse repräsentiert den Zündzeitpunkt des Zylinders, und die Frühzündung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 36 ist eine Darstellung des Zylinderabschaltungsmodus gegenüber der Zeit für den abzubildenden Zylinder. Die vertikale Achse repräsentiert den Zylinderabschaltungsmodus. Der Zylinder wird nicht abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung für die Zylinderabschaltung nahe dem Mittelpunkt der vertikalen Achse befindet. Der Zylinder wird durch das Beenden der Versorgung des Zylinders mit Luft und Kraftstoff abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung in der Nähe des Pfeils der vertikalen Achse befindet. Der Zylinder wird durch das Beenden der Versorgung des Zylinders mit Kraftstoff abgeschaltet, während Luft durch den Zylinder strömt, wenn sich die Ablaufverfolgung in der Nähe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 36 ist eine Darstellung der Frühzündungsverstärkung des Zylinders für den abgebildeten Zylinder in Grad Kurbelwellendrehung pro Sekunde gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die Frühzündungsverstärkung, und die Frühzündungsverstärkung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 36 ist eine Darstellung des angegebenen Motorklopfens gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die Angabe von Motorklopfen, und ein Motorklopfen wird angegeben, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt T3600 ist die Zylindertemperatur hoch und ist der Zündzeitpunkt des Zylinders weiter vorgezogen. Der Zylinder wird nicht abgeschaltet, wie von dem Zylinderabschaltungsmodus angegeben, während sich die Ablaufverfolgung auf einer mittleren Stufe befindet. Die Zündungsverstärkung des Zylinders befindet sich auf einer geringeren Stufe und ein Motorklopfen wird nicht angegeben.
  • Zum Zeitpunkt T3601 wird der Motorzylinder durch das Beenden des Kraftstoffflusses und des Luftstroms zum Zylinder abgeschaltet, wie von der Ablaufverfolgung für den Zylinderabschaltungsmodus angegeben. Der Luftstrom zum abgeschalteten Zylinder wird gestoppt, indem Einlass- und Auslasstellerventil des Zylinders während eines Motorzyklus geschlossen gehalten werden. Alternativ können die Einlassventile des abgeschalteten Zylinders geschlossen gehalten werden, während sich die Auslassventile des abgeschalteten Zylinders während eines Motorzyklus öffnen und schließen. Die Temperatur des Zylinders beginnt zu sinken, jedoch bei einer geringeren Rate, da die Luft nicht durch den abgeschalteten Zylinder strömt. Die Frühzündungsverstärkung des Zylinders bleibt unverändert, während der Zylinder abgeschaltet wird. Der Zündzeitpunkt für den Zylinder wird nicht gezeigt, da der Zylinder abgeschaltet ist. Es wird kein Motorklopfen angegeben.
  • Zum Zeitpunkt T3602 wird der Zylinder wiederangeschaltet, indem der Zylinder mit Kraftstoff und Luft versorgt wird, wie von der Ablaufverfolgung für den Zylinderabschaltungsmodus, die zur mittleren Stufe übergeht, angegeben. Die Frühzündungsverstärkung des Zylinders nimmt auf der Grundlage der Temperatur des Zylinders zu. Der Zündzeitpunkt des Zylinders kehrt zu einer vorgezogenen Stufe zurück und die Temperatur des Zylinders beginnt zu steigen. Es wird kein Klopfen angegeben.
  • Zum Zeitpunkt T3603 wird ein Motorklopfen angegeben und der Zündzeitpunkt des Zylinders wird verzögert, um das Motorklopfen zu verringern. Die Zylindertemperatur steigt, jedoch bei einer Stufe unterhalb einer langfristigen stabilen Stufe für die vorliegende Motordrehzahl und -last. Der Zylinder ist angeschaltet und die Frühzündungsverstärkung des Zylinders befindet sich auf einer erhöhten Stufe.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T3603 und dem Zeitpunkt T3604 wird der Zündzeitpunkt für den Zylinder mit Hilfe der Frühzündungsverstärkung auf der Grundlage der Temperatur des Zylinders erhöht. Im Zylinder ist kein Klopfen vorhanden, wenn sich die Frühzündung des Zylinders erhöht. Die Frühzündung erhöht sich bei einer vorbestimmten Rate (z. B. 10 Grad Kurbelwellendrehung/Sekunde), sodass die Motoreffizienz, Leistung und Emission verbessert werden kann, nachdem der Zündzeitpunkt des Zylinders als Reaktion auf das Motorklopfen verzögert wird. Die Frühzündungsverstärkung des Zylinders wird gesenkt, nachdem der Zylinder abgeschaltet wurde und die Zylindertemperatur sich erhöht hat.
  • Zum Zeitpunkt T3604 wird der Motorzylinder ein zweites Mal durch das Beenden des Kraftstoffflusses zum Zylinder, während Luft weiterhin durch den abgeschalteten Zylinder strömt, abgeschaltet, wie von der Ablaufverfolgung für den Zylinderabschaltungsmodus angezeigt. Die Zylindertemperatur ist auf einer Stufe, auf der sie zum Zeitpunkt T3600 war, und beginnt dann, schneller zu sinken, da die Luft, die durch den Zylinder strömt, den Zylinder abkühlt. Es wird kein Klopfen im Zylinder angegeben, da der Zylinder abgeschaltet ist.
  • Zum Zeitpunkt T3605 wird der Zylinder wiederangeschaltet, indem der Zylinder mit Funken und Kraftstoff versorgt wird. Der Zylinder kann als Reaktion auf einen Anstieg des angeforderten Drehmoments oder einer anderen Bedingung wiederangeschaltet werden. Der Zündzeitpunkt des Zylinders befindet sich auf einem vorgezogeneren Wert oder Zeitpunkt. Die Zylindertemperatur beginnt, sich zu erhöhen, nachdem der Zylinder erneut angeschaltet wurde. Die Frühzündungsverstärkung des Zylinders wird ebenfalls als Reaktion auf das Anschalten des Zylinders erhöht. Es wird kein Klopfen im Zylinder angegeben.
  • Zum Zeitpunkt T3606 wird ein Motorklopfen angegeben. Die Temperatur des Zylinders ist auf einer niedrigeren Stufe und wenn ein Klopfen angegeben wird. Der Zündzeitpunkt für den Zylinder wird als Reaktion auf ein Klopfen im Zylinder verzögert. Die Temperatur des Zylinders steigt weiter.
  • Nach dem Zeitpunkt T3606 wird der Zündzeitpunkt des Zylinders zu einer vorbestimmten Rate vorgezogen (z. B. 15 Grad Kurbelwellendrehung/Sekunde), sodass Motoreffizienz, Leistung und Emission verbessert werden können, nachdem der Zündzeitpunkt des Zylinders als Reaktion auf das Motorklopfen verzögert wurde. Der Zündzeitpunkt des Zylinders erhöht sich rampenartig und er erhöht sich mit einer höheren Geschwindigkeit als bei Zeitpunkt T3603. Der Zündzeitpunkt kann mit einer höheren Geschwindigkeit erhöht werden, da die Zylindertemperatur geringer ist als bei Zeitpunkt T3603. Ein Motorklopfen im Zylinder wird nicht angegeben und die Zylindertemperatur steigt weiter.
  • Auf diese Weise kann der Zündzeitpunkt des Motors als Reaktion auf den Zylinderabschaltungsmodus und die Frühzündungsverstärkung des Zylinders eingestellt werden. Ferner kann das Motorklopfen verringert werden, wenn die Minderung der Motorleistung und -emissionen reduziert wird.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf 37 ein Verfahren zum Steuern eines Motorklopfens in der Anwesenheit der Zylinderabschaltung gezeigt. Das Verfahren nach 37 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 37 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 37 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 3702 bestimmt das Verfahren 3700 Motorklopffenster zum Detektieren von Klopfen in jedem Motorzylinder. In einem Beispiel sind die Motorklopfdetektionsfenster Motorkurbelwellenintervalle, bei denen das Auftreten von Motorklopfen erwartet wird. Wenn beispielsweise der Verdichtungstakt am oberen Totpunkt für Zylinder Nummer eins 0 Grad Kurbelwellendrehung beträgt, kann ein Klopfen in Zylinder Nummer eins in einem Bereich von zwischen 20 Grad Kurbelwellendrehung nach dem Verdichtungstakt des Zylinders Nummer eins am oberen Totpunkt und 50 Grad Kurbelwellendrehung nach dem Verdichtungstakt des Zylinders Nummer zwei am oberen Totpunkt erwartet werden. Somit beträgt die Klopfdetektion für Zylinder Nummer eins in diesem Beispiel zwischen 20 und 50 Grad Kurbelwellendrehung nach dem Verdichtungstakt des Zylinders Nummer eins am oberen Totpunkt. Die Klopfdetektionsfenster für andere Motorzylinder können ähnlich definiert werden. Die Bereiche des Motorklopffensters für jeden Zylindern können empirisch bestimmt und in einer Tabelle oder Funktion im Speicher der Steuerung gespeichert werden. Die Tabelle kann über Motordrehzahl und Motordrehmoment eingepflegt werden. Das Verfahren 3700 geht zu 3704 über.
  • Bei 3704 fragt das Verfahren 3700 selektiv eine oder mehrere Motorklopfsensorausgaben auf der Grundlage der vorliegenden Motorposition und der Motorklopffenster ab. Beispielsweise fragt das Verfahren 3700 einen Motorklopfsensor in einem Bereich von zwischen 20 Grad Kurbelwellendrehung nach dem Verdichtungstakt von Zylinder Nummer eins am oberen Totpunkt und 50 Grad Kurbelwellendrehung nach dem Verdichtungstakt von Zylinder Nummer eins am oberen Totpunkt ab, um die Klopfsensorausgabe für das Klopffenster von Zylinder Nummer eins zu bestimmen. Das Verfahren 3700 geht zu 3706 über.
  • Bei 3706 bestimmt das Verfahren 3700, ob ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis für die Klopfsensorausgabe im neuesten oder vorliegenden Klopfsensorfenster vorhanden ist. In einem Beispiel kann das Verfahren 3700 auf der Beurteilung der vorbestimmten Signal-Rausch-Verhältnisse, die in einer Tabelle oder Funktion im Speicher der Steuerung gespeichert sind, beruhen. Die Tabelle oder Funktion kann gemäß dem vorliegenden Zylinderklopffenster, der vorliegenden Motordrehzahl und dem vorliegenden Motordrehmoment eingepflegt werden. Beurteilt das Verfahren 3700, dass ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis vorhanden ist, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3700 geht zu 3720 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 3700 geht zu 3708 über.
  • Bei 3708 beurteilt das Verfahren 3700, ob ein oder mehrere Motorzylinder abgeschaltet sind. In einem Beispiel enthalten die Variablen im Speicher Werte, die abgeschaltete Zylinder ermitteln. Beispielsweise kann eine Variable, die den Betriebszustand von Zylinder Nummer eins darstellt, einen Wert von null haben, wenn der Zylinder abgeschaltet ist, und einen Wert von eins haben, wenn der Zylinder angeschaltet ist und Kraftstoff und Luft verbrennt. Beurteilt das Verfahren 3700, dass ein oder mehrere Motorzylinder abgeschaltet sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3700 geht zu 3710 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 3700 geht zu 3740 über.
  • Bei 3710 beurteilt das Verfahren 3700, ob das Klopfsensorausgabegeräusch im Klopffenster bei dem vorliegenden Kurbelwellenwinkel (z. B. vorliegendes Klopffenster) oder ob das Klopfsensorausgabegeräusch bei einem Klopffenster, in dem die Klopfsensorausgabe nur abgefragt wurde (z. B. vorliegendes Klopffenster) von der kraftstoff- und luftbasierten Zylinderabschaltung eines Zylinders beeinflusst wurde. Beispielsweise sind die Verbrennungsereignisse für Achtzylindermotoren nur neunzig Grad Kurbelwellendrehung entfernt. Aus diesem Grund kann das Verbrennungsgeräusch (z. B. Ventilschließen und Blockvibration, die durch den Verbrennungsdruck induziert wurden) für einen Achtzylindermotor mit einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-7-2-6-5-4-8 von Zylinder Nummer 6 in das Klopffenster von Zylinder Nummer 5 eintreten. Wenn das Verfahren 3700 ein Klopfsensorgeräusch im Klopfsensor des Zylinders Nummer fünf evaluiert und Zylinder Nummer fünf durch das Abschalten des Kraftstoffflusses und des Luftstroms zum Zylinder Nummer fünf abgeschaltet wird, kann das Verfahren 3700 beurteilen, dass die kraftstoff- und luftbasierte Zylinderabschaltung das Klopfsensorgeräusch im Klopffenster des Zylinders Nummer fünf beeinflusst. Es ist zu beachten, dass, auch wenn Zylinder Nummer fünf in diesem Beispiel abgeschaltet ist, das Geräusch in dessen Klopffenster verwendet werden kann, um die Klopfsensorausgabe zu verarbeiten, wenn der Zylinder Nummer fünf bei Zuständen eines geringen Signal-Rausch-Verhältnisses angeschaltet ist.
  • Alternativ, wenn das Verfahren 3700 ein Klopfsensorgeräusch im Klopfsensor von Zylinder Nummer fünf evaluiert, wird Zylinder Nummer sechs durch das Abschalten des Kraftstoffflusses und des Luftstroms zu Zylinder Nummer sechs abgeschaltet und wenn das Geräusch (z. B. Geräusch durch das Schließen von Auslassventilen, während Einlassventile während eines Zylinderzyklus geschlossen gehalten werden, oder Geräusch von einer Verdichtung und Ausdehnung im abgeschalteten Zylinder) von Zylinder Nummer sechs in das Klopffenster von Zylinder Nummer fünf eintritt, während Zylinder Nummer fünf angeschaltet ist und Kraftstoff und Luft verbrennt, kann das Verfahren 3700 beurteilen, dass eine kraftstoff- und luftbasierte Zylinderabschaltung das Klopfsensorgeräusch im Klopffenster des Zylinders Nummer fünf beeinflusst. Beurteilt das Verfahren 3700, dass das Klopfsensorausgabegeräusch im Klopffenster bei dem vorliegenden Kurbelwellenwinkel (z. B. vorliegendes Klopffenster) oder ob das Klopfsensorausgabegeräusch bei einem Klopffenster, in dem die Klopfsensorausgabe nur abgefragt wurde (z. B. vorliegendes Klopffenster) von der kraftstoff- und luftbasierten Zylinderabschaltung eines Zylinders beeinflusst wurde, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3700 geht zu 3742 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 3700 geht zu 3712 über.
  • Bei 3712 beurteilt das Verfahren 3700, ob das Klopfsensorausgabegeräusch im Klopffenster bei dem vorliegenden Kurbelwellenwinkel (z. B. vorliegendes Klopffenster) oder ob das Klopfsensorausgabegeräusch bei einem Klopffenster, in dem die Klopfsensorausgabe nur abgefragt wurde (z. B. vorliegendes Klopffenster) von der kraftstoffbasierten Zylinderabschaltung eines Zylinders beeinflusst wurde. Wenn beispielsweise das Verfahren 3700 ein Klopfsensorgeräusch im Klopffenster von Zylinder Nummer fünf evaluiert und Zylinder Nummer fünf durch das Abschalten des Kraftstoffflusses, während Luft zu Zylinder Nummer fünf strömt, abgeschaltet wird, kann das Verfahren 3700 beurteilen, dass die kraftstoffbasierte Zylinderabschaltung das Klopfsensorgeräusch (z. B. Geräusch durch das Öffnen und Schließen von Ventilen der Zylinder Nummer fünf und sechs und Verdichtungs- und Ausdehnungsgeräusch der Zylinder Nummer fünf und sechs) im Klopffenster des Zylinders Nummer fünf beeinflusst.
  • Alternativ, wenn das Verfahren 3700 ein Klopfsensorgeräusch im Klopfsensor von Zylinder Nummer fünf evaluiert, wird Zylinder Nummer sechs durch das Abschalten des Kraftstoffflusses zu Zylinder Nummer sechs, während Luft zu Zylinder Nummer sechs strömt, abgeschaltet und wenn das Geräusch (z. B. Geräusch durch das Schließen von Auslassventilen, während Einlassventile während eines Zylinderzyklus geschlossen gehalten werden, oder Geräusch von einer Verdichtung und Ausdehnung im abgeschalteten Zylinder) von Zylinder Nummer sechs in das Klopffenster von Zylinder Nummer fünf eintritt, während Zylinder Nummer fünf angeschaltet ist und Kraftstoff und Luft verbrennt, kann das Verfahren 3700 beurteilen, dass eine kraftstoff- und luftbasierte Zylinderabschaltung das Klopfsensorgeräusch im Klopffenster des Zylinders Nummer fünf beeinflusst. Beurteilt das Verfahren 3700, dass das Klopfsensorausgabegeräusch im Klopffenster bei dem vorliegenden Kurbelwellenwinkel (z. B. vorliegendes Klopffenster) oder ob das Klopfsensorausgabegeräusch bei einem Klopffenster, in dem die Klopfsensorausgabe nur abgefragt wurde (z. B. vorliegendes Klopffenster) von der kraftstoffbasierten Zylinderabschaltung eines Zylinders beeinflusst wurde, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3700 geht zu 3742 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 3700 geht zu 3730 über.
  • Bei 3714 filtert das Verfahren 3700 die Ausgabe über einen Bandpass von einem Klopfsensor, der während des Klopffensters erfasst wurde. Der Bandpassfilter kann ein Filter erster Ordnung oder höherer Ordnung sein. Es wird ein Durchschnitt der gefilterten Klopfsensordaten ermittelt, um einen zweiten Klopfreferenzwert bereitzustellen. In einigen Beispielen kann der zweite Klopfreferenzwert unter Zuständen bestimmt werden, unter denen erwartet wird, dass kein Klopfen stattfindet. Beispielsweise kann ein zweiter Klopfreferenzwert bestimmt werden, wenn der Zündzeitpunkt drei Grad Kurbelwellendrehung vor dem Grenzzündzeitpunkt verzögert wird. Ferner können zweite Klopfreferenzwerte regelmäßig (z. B. einmal für alle 1000 Verbrennungsereignisse in einem Zylinder bei einer bestimmten Motordrehzahl und einem bestimmten Motordrehmoment) anstelle von jedem Motorzyklus bestimmt werden. Das Verfahren 3700 geht zu 3716 über.
  • Bei 3716 verarbeitet das Verfahren 3700 die im vorliegenden Klopffenster aufgezeichneten Klopfsensordaten auf der Grundlage der zweiten Klopfreferenz, um zu bestimmen, ob in dem Zylinder, in dem eine Verbrennung aufgetreten ist, Klopfen für das vorliegende Klopffenster vorhanden ist. In einem Beispiel werden die im vorliegenden Klopffenster entnommenen Klopfsensordaten integriert, um einen integrierten Klopfwert bereitzustellen. Der integrierte Klopfwert wird dann durch den zweiten Klopfreferenzwert geteilt und das Ergebnis wird mit einem Schwellenwert verglichen. Falls das Ergebnis größer als der Schwellenwert ist, wird ein Klopfen für den Zylinder angegeben, der mit dem Klopfbereich verbunden ist. Ansonsten wird kein Klopfen angegeben. Ein Klopfen kann angegeben werden, indem ein Wert einer Variablen im Speicher geändert wird. Das Verfahren 3700 geht zu 3718 über.
  • Bei 3718 stellt das Verfahren 3700 einen Aktor ein, um das Motorklopfen zu verringern. In einem Beispiel wird der Zündzeitpunkt für den dem Klopffenster zugehörigen Zylinder verzögert. Zusätzlich, oder alternativ, kann der Luftstrom zu dem dem Klopffenster zugehörigen Zylinder durch das Einstellen der Ventilsteuerung reduziert werden. In einem weiteren Beispiel kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Klopffenster zugehörigen Zylinders durch das Einstellen des Zeitpunkts eines Kraftstoffeinspritzsystems angereichert werden. Das Verfahren 3700 wird beendet, nachdem Maßnahmen zum Verringern des Motorklopfens ergriffen wurden.
  • Bei 3720 beurteilt das Verfahren 3700, ob ein oder mehrere Motorzylinder erneut angeschaltet werden. Das Verfahren 3700 kann beurteilen, dass ein oder mehrere Motorzylinder wiederangeschaltet werden oder dass deren Wiederanschaltung auf der Grundlage von einer oder mehreren Variablen im Speicheränderungszustand angefordert wird. Beispielsweise kann eine Variable, die den Betriebszustand von Zylinder Nummer eins darstellt, einen Wert von null haben, wenn der Zylinder abgeschaltet ist, und der Wert kann zu einem Wert von eins übergehen, wenn der Zylinder wiederangeschaltet wird. Beurteilt das Verfahren 3700, dass ein oder mehrere Motorzylinder wiederangeschaltet werden sollen, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3700 geht zu 3722 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 3700 geht zu 3724 über.
  • Bei 3722 stellt das Verfahren 3700 einen oder mehrere Klopfreferenzwerte für die wiederanzuschaltenden Zylinder auf einen vorbestimmten Wert oder auf vorbestimmte Werte ein, die die Klopfreferenzwerte hatten, kurz bevor die wiederanzuschaltenden Zylinder abgeschaltet wurden. Der zuvor festgelegte Wert kann empirisch bestimmt und im Speicher gespeichert werden. Die Werte, die die Klopfreferenzwerte hatten, kurz bevor die wiederanzuschaltenden Zylinder abgeschaltet wurden, werden im Speicher gespeichert, wenn die Zylinderabschaltung angefordert wird. Somit werden die Klopfreferenzwerte für Klopffenster jedes Zylinders bei verschiedenen Motordrehzahlen und -drehmomenten als Reaktion auf die Zylinderabschaltung im Speicher gespeichert und die gleichen Klopfreferenzwerte werden vom Speicher als Reaktion auf das Anschalten von abgeschalteten Zylindern abgerufen, sodass die Klopfreferenzwerte für angeschaltete Zylinderzustände angemessen sind, anstelle des Verwendens von Klopfreferenzwerten, die während der Zylinderabschaltung bestimmt wurden. Das Abrufen der Klopfreferenzwerte vom Speicher kann die Klopfdetektion verbessern, wenn Zylinder wiederangeschaltet werden. Das Verfahren 3700 geht zu 3724 über.
  • Bei 3724 filtert das Verfahren 3700 die Ausgabe über einen Bandpass von einem Klopfsensor, der während des Klopffensters erfasst wurde. Der Bandpassfilter kann ein Filter erster Ordnung oder höherer Ordnung sein. Es wird ein Durchschnitt der gefilterten Klopfsensordaten ermittelt, um einen dritten Klopfreferenzwert bereitzustellen. In einigen Beispielen kann der dritte Klopfreferenzwert unter Zuständen bestimmt werden, unter denen erwartet wird, dass kein Klopfen stattfindet. Beispielsweise kann ein dritter Klopfreferenzwert bestimmt werden, wenn der Zündzeitpunkt drei Grad Kurbelwellendrehung vor dem Grenzzündzeitpunkt verzögert wird. Ferner können dritte Klopfreferenzwerte regelmäßig (z. B. einmal für alle 1000 Verbrennungsereignisse in einem Zylinder bei einer bestimmten Motordrehzahl und einem bestimmten Motordrehmoment) anstelle von jedem Motorzyklus bestimmt werden. Der Klopfreferenzwert kann nicht auf einen dritten Referenzwert korrigiert werden, bis eine vorbestimmte Zeitdauer oder Menge an Motorzyklen seit der Zylinderwiederanschaltung aufgetreten ist. Stattdessen kann der dritten Klopfreferenzwert der bei 3722 bestimmte Klopfreferenzwert sein, bis die vorbestimmten Zustände erfüllt wurden. Das Verfahren 3700 geht zu 3726 über.
  • Bei 3726 verarbeitet das Verfahren 3700 die im vorliegenden Klopffenster entnommenen Klopfsensordaten auf der Grundlage der dritten Klopfreferenz, um zu bestimmen, ob in dem Zylinder, in dem eine Verbrennung aufgetreten ist, für das vorliegende Klopffenster vorhanden ist. In einem Beispiel werden die im vorliegenden Klopffenster entnommenen Klopfsensordaten integriert, um einen integrierten Klopfwert bereitzustellen. Der integrierte Klopfwert wird dann durch den dritten Klopfreferenzwert geteilt und das Ergebnis wird mit einem Schwellenwert verglichen. Falls das Ergebnis größer als der Schwellenwert ist, wird ein Klopfen für den Zylinder angegeben, der mit dem Klopfbereich verbunden ist. Ansonsten wird kein Klopfen angegeben. Ein Klopfen kann angegeben werden, indem ein Wert einer Variablen im Speicher geändert wird. Das Verfahren 3700 geht zu 3718 über.
  • Bei 3730 und 3740 filtert das Verfahren 3700 die Ausgabe über einen Bandpass von einem Klopfsensor, der während des vorliegenden Klopffensters erfasst wurde. Der Bandpassfilter kann ein Filter erster Ordnung oder höherer Ordnung sein. Es wird ein Durchschnitt der gefilterten Klopfsensordaten ermittelt, um einen vierten Klopfreferenzwert bereitzustellen. In einigen Beispielen kann der vierte Klopfreferenzwert unter Zuständen bestimmt werden, unter denen erwartet wird, dass kein Klopfen stattfindet. Beispielsweise kann ein vierter Klopfreferenzwert bestimmt werden, wenn der Zündzeitpunkt drei Grad Kurbelwellendrehung vor dem Grenzzündzeitpunkt verzögert wird. Ferner können vierte Klopfreferenzwerte regelmäßig (z. B. einmal für alle 1000 Verbrennungsereignisse in einem Zylinder bei einer bestimmten Motordrehzahl und einem bestimmten Motordrehmoment) anstelle von jedem Motorzyklus bestimmt werden. Das Verfahren 3700 geht zu 3746 über.
  • Bei 3746 beurteilt das Verfahren 3700, ob der vierte Klopfwert größer als ein Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann empirisch bestimmt und im Speicher gespeichert werden. Wenn der weitere Klopfreferenzwert den Schwellenwert überschreitet, kann der Klopfintensitätswert aufgrund der Art und Weise, wie die Intensität bestimmt wird, verringert werden. Um das Signal-Rausch-Verhältnis der Klopfsensorausgabe zu verbessern, kann der erste Klopfreferenzwert (z. B. bei 3742 bestimmt) oder der zweite Klopfreferenzwert (z. B. bei 3714 bestimmt) ausgewählt werden, um Klopfsensordaten anstelle des vierten Klopfreferenzwerts zu verarbeiten. Falls das Verfahren 3700 beurteilt, dass der vierte Klopfreferenzwert größer als der Schwellenwert ist, ist so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3700 geht zu 3750 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 3700 geht zu 3748 über.
  • Bei 3748 verarbeitet das Verfahren 3700 die im vorliegenden Klopffenster entnommenen Klopfsensordaten auf der Grundlage der vierten Klopfreferenz, um zu bestimmen, ob in dem Zylinder, in dem eine Verbrennung aufgetreten ist, Klopfen für das vorliegende Klopffenster vorhanden ist. In einem Beispiel werden die im vorliegenden Klopffenster entnommenen Klopfsensordaten integriert, um einen integrierten Klopfwert bereitzustellen. Der integrierte Klopfwert wird dann durch den vierten Klopfreferenzwert geteilt und das Ergebnis wird mit einem Schwellenwert verglichen. Falls das Ergebnis größer als der Schwellenwert ist, wird ein Klopfen für den Zylinder angegeben, der mit dem Klopfbereich verbunden ist. Ansonsten wird kein Klopfen angegeben. Ein Klopfen kann angegeben werden, indem ein Wert einer Variablen im Speicher geändert wird. Das Verfahren 3700 geht zu 3718 über.
  • Bei 3750 verarbeitet das Verfahren 3700 die im vorliegenden Klopffenster entnommenen Klopfsensordaten auf der Grundlage der ersten oder zweiten Klopfreferenz, bestimmt für die/das vorliegende Motordrehzahl und -drehmoment, aber ohne abgeschaltete Zylinder, um zu bestimmen, ob in dem Zylinder, in dem eine Verbrennung aufgetreten ist, Klopfen für das vorliegende Klopffenster vorhanden ist. Der integrierte Klopfwert wird dann durch den ersten oder zweiten Klopfreferenzwert geteilt und das Ergebnis wird mit einem Schwellenwert verglichen. Falls das Ergebnis größer als der Schwellenwert ist, wird ein Klopfen für den Zylinder angegeben, der mit dem Klopfbereich verbunden ist. Ansonsten wird kein Klopfen angegeben. Ein Klopfen kann angegeben werden, indem ein Wert einer Variablen im Speicher geändert wird. Der erste Klopfreferenzwert kann verwendet werden, um ein Motorklopfen während einer ersten Bedingung zu bestimmen, und die zweite Klopfreferenz kann verwendet werden, um ein Motorklopfen während einer zweiten Bedingung zu bestimmen. Beispielsweise kann der erste Klopfreferenzwert verwendet werden, wenn das Schließgeräusch des Motorventils einen Schwellenwert überschreitet. Der zweite Klopfreferenzwert kann verwendet werden, wenn das Schließgeräusch des Motorwerts einen Schwellenwert unterschreitet. Das Verfahren 3700 geht zu 3718 über.
  • Bei 3742 filtert das Verfahren 3700 die Ausgabe über einen Bandpass von einem Klopfsensor, der während des Klopffensters erfasst wurde. Der Bandpassfilter kann ein Filter erster Ordnung oder höherer Ordnung sein. Es wird ein Durchschnitt der gefilterten Klopfsensordaten ermittelt, um einen ersten Klopfreferenzwert bereitzustellen. In einigen Beispielen kann der erste Klopfreferenzwert unter Zuständen bestimmt werden, unter denen erwartet wird, dass kein Klopfen stattfindet. Beispielsweise kann ein erster Klopfreferenzwert bestimmt werden, wenn der Zündzeitpunkt drei Grad Kurbelwellendrehung vor dem Grenzzündzeitpunkt verzögert wird. Ferner können erste Klopfreferenzwerte regelmäßig (z. B. einmal für alle 1000 Verbrennungsereignisse in einem Zylinder bei einer bestimmten Motordrehzahl und einem bestimmten Motordrehmoment) anstelle von jedem Motorzyklus bestimmt werden. Das Verfahren 3700 geht zu 3744 über.
  • Bei 3744 verarbeitet das Verfahren 3700 die im vorliegenden Klopffenster entnommenen Klopfsensordaten auf der Grundlage der ersten Klopfreferenz, um zu bestimmen, ob in dem Zylinder, in dem eine Verbrennung aufgetreten ist, für das vorliegende Klopffenster vorhanden ist. In einem Beispiel werden die im vorliegenden Klopffenster entnommenen Klopfsensordaten integriert, um einen integrierten Klopfwert bereitzustellen. Der integrierte Klopfwert wird dann durch den ersten Klopfreferenzwert geteilt und das Ergebnis wird mit einem Schwellenwert verglichen. Falls das Ergebnis größer als der Schwellenwert ist, wird ein Klopfen für den Zylinder angegeben, der mit dem Klopfbereich verbunden ist. Ansonsten wird kein Klopfen angegeben. Ein Klopfen kann angegeben werden, indem ein Wert einer Variablen im Speicher geändert wird. Das Verfahren 3700 geht zu 3718 über.
  • Das Verfahren 3700 kann für jeden Motorzylinder durchgeführt werden, wenn sich der Motor durch alle Motorzylinderklopffenster in einem Motorzyklus dreht. Die Beispiele in der Beschreibung des Verfahrens 3700 sind beispielhafter Natur und sollen die Offenbarung nicht einschränken.
  • Zusätzlich kann die Klopfsteuerung für abgeschaltete Zylinder unterbrochen werden, indem Variablen nicht aktualisiert werden und/oder der Zündzeitpunkt in Bezug auf abgeschalteten Zylindern eingestellt wird (z. B. den abgeschalteten Zylindern keine Zündung bereitstellen). In einem Beispiel werden Zylinder, die abgeschaltet sind, einer Motorklopfsteuerung gegenüber angegeben, sodass die Klopfsteuerung die Klopfsensordaten für abgeschaltete Zylinder nicht weiterverarbeiten muss.
  • Auf diese Weise können Klopfreferenzwert als Reaktion auf Zylinderabschaltungsmodi und Zylinderabschaltung eingestellt werden, um Signal-Rausch-Verhältnisse und Motorklopfdetektion zu verbessern. Ferner können mehrere Klopfreferenzwerte bei einer bestimmten Motordrehzahl und einem bestimmten Motordrehmoment auf der Grundlage der Zylinderabschaltung bereitgestellt werden.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 38 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 37 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T3800–T3804 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 38 zeigt drei Darstellungen, und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. Die Sequenz nach 38 repräsentiert eine Sequenz für das Betreiben eines Vierzylindermotors bei einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Fahrer-Bedarfsdrehmoment.
  • Die erste Darstellung von oben in 38 ist eine Darstellung eines Klopfreferenzwerts für Zylinder Nummer eins gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins und der Klopfreferenzwert nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Ein höherer Klopfreferenzwert gibt ein lauteres Hintergrundmotorgeräusch an (z. B. Motorgeräusch wird nicht durch ein Klopfen im zum Klopfen zu evaluierenden Zylinder verursacht). Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Der Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins kann abhängig von Betriebsbedingungen auf einem ersten, zweiten, dritten oder weiteren Referenzwert basieren. Die horizontale Linie 3802 stellt einen Schwellenwert dar, über dem der vierte Klopfreferenzwert nicht ausgewählt werden kann.
  • Die zweite Darstellung von oben in 38 ist eine Darstellung eines ausgewählten Klopfreferenzwerts für Zylinder Nummer eins gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den ausgewählten Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins und der Klopfreferenzwert nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Der ausgewählte Klopfreferenzwert kann auf einem ersten, zweiten, dritten oder vierten Klopfreferenzwert basieren. Die vierten Klopfreferenzwerte werden wie in 37 beschrieben bestimmt und die ausgewählte Klopfreferenz basiert auf den vorliegenden Fahrzeugbedingungen. Der ausgewählte Referenzwert ist der Referenzwert, der verwendet wird, um die Klopfsensorinformationen zu verarbeiten, die im Klopfsensor abgefragt wurden, um zu beurteilen, ob ein Klopfen angegeben wird oder nicht (z. B. bei 3748 nach 37). Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 38 ist eine Darstellung des Zylinderabschaltungsmodus gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert den Zylinderabschaltungsmodus. Die Zylinder werden nicht abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung für die Zylinderabschaltung nahe dem Mittelpunkt der vertikalen Achse befindet. Abgeschaltete Zylinder werden durch das Beenden der Versorgung der abgeschalteten Zylinder mit Luft und Kraftstoff abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung in der Nähe des Pfeils der vertikalen Achse befindet. Abgeschaltete Zylinder werden durch das Beenden der Versorgung der abgeschalteten Zylinder mit Kraftstoff abgeschaltet, während Luft durch die abgeschalteten Zylinder strömt, wenn sich die Ablaufverfolgung in der Nähe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt 3800 ist der Klopfreferenzwert von Zylinder Nummer eins ein höherer Mittelwert unterhalb des Schwellenwerts 3802. Der Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins ist der dritte Klopfreferenzwert (z. B. 3724 aus 37), da die Zylinder nicht abgeschaltet werden und das Signal-Rausch-Verhältnis des Klopfsensors gering ist. Motorzylinder werden nicht abgeschaltet, wie von dem abgeschalteten Zylinderzustand auf mittlerer Stufe angegeben. Der ausgewählte Klopfreferenzmodus ist der Wert des Klopfreferenzwertes für Zylinder Nummer eins, da der Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins geringer als der Schwellenwert 3802 ist.
  • Zum Zeitpunkt 3801 ändert sich der Klopfreferenzwert des Zylinders Nummer eins zu einem geringeren Wert unterhalb des Schwellenwerts 3802. Der Klopfreferenzwert des Zylinders Nummer eins ist der erste Klopfreferenzwert (z. B. 3742 aus 37), da die Zylinder über Kraftstoff und Luft abgeschaltet werden und da das Signal-Rausch-Verhältnis des Klopfsensors gering ist. Motorzylinder werden über Luft und Kraftstoff abgeschaltet (z. B. Kraftstofffluss und Luftstrom durch Zylinder Nummer eins wird beendet), wie von dem abgeschalteten Zylinderzustand auf der geringen Stufe angegeben. Der ausgewählte Klopfreferenzmodus ist der Wert des Klopfreferenzwertes für Zylinder Nummer eins, da der Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins geringer als der Schwellenwert 3802 ist. Da die Zylinder zum Zeitpunkt T3801 abgeschaltet werden und da der abgeschaltete Zylinder das Geräusch im Klopffenster von Zylinder Nummer eins beeinflusst, ist der Referenzwert des Zylinders Nummer eins der erste Klopfreferenzwert (z. B. von 3742 aus 37).
  • Zum Zeitpunkt T3802 erhöht sich der Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins als Reaktion auf das erneute Anschalten von Zylindern. Der Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins ist der dritte Klopfreferenzwert (z. B. 3724 aus 37), da dies der Wert war, bevor die Zylinder zum Zeitpunkt T3801 abgeschaltet wurden. Die Motorzylinder werden durch das Versorgen des Zylinders Nummer eins mit Luft und Kraftstoff wiederangeschaltet, wie von dem abgeschalteten Zylinderzustand auf mittlerer Stufe angegeben. Der ausgewählte Klopfreferenzwert wird auf den Klopfreferenzwert des Zylinders Nummer eins eingestellt, bevor die Zylinder zum Zeitpunkt T3801 abgeschaltet wurden. Durch die Verwendung des Klopfreferenzwerts, bevor die Zylinder abgeschaltet wurden, kann ein verbesserter Klopfreferenzwert bereitgestellt werden, da der Klopfreferenzwert auf angeschalteten Zylindern (z. B. der aktuelle Motorbetriebszustand) und nicht abgeschalteten Zylindern (z. B. früherer Motorbetriebszustand) beruht.
  • Zum Zeitpunkt 3803 ändert sich der Klopfreferenzwert des Zylinders Nummer eins zu einem geringeren Wert unterhalb des Schwellenwerts 3802. Der Klopfreferenzwert des Zylinders Nummer eins ist der zweite Klopfreferenzwert (z. B. 3714 aus 37), da die Zylinder über Kraftstoff abgeschaltet werden (z. B. Kraftstoffeinspritzung zu den Zylindern wird beendet, während Luft durch die Zylinder strömt) und da das Signal-Rausch-Verhältnis des Klopfsensors gering ist. Der ausgewählte Klopfreferenzwert ist der Wert des Klopfreferenzwertes für Zylinder Nummer eins, da der Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins geringer als der Schwellenwert 3802 ist. Da die Zylinder zum Zeitpunkt T3803 abgeschaltet werden und da der abgeschaltete Zylinder das Geräusch im Klopffenster von Zylinder Nummer eins beeinflusst, ist der Referenzwert des Zylinders Nummer eins der zweite Klopfreferenzwert (z. B. von 3714 aus 37).
  • Zum Zeitpunkt T3804 erhöht sich der Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins als Reaktion auf das erneute Anschalten von Zylindern. Der Klopfreferenzwert für Zylinder Nummer eins ist der dritte Klopfreferenzwert (z. B. 3724 aus 37), da dies der Wert war, bevor die Zylinder zum Zeitpunkt T3803 abgeschaltet wurden. Die Motorzylinder werden durch das Versorgen des Zylinders Nummer eins mit Luft und Kraftstoff wiederangeschaltet, wie von dem abgeschalteten Zylinderzustand auf mittlerer Stufe angegeben. Der ausgewählte Klopfreferenzwert wird auf den Klopfreferenzwert des Zylinders Nummer eins eingestellt, bevor die Zylinder zum Zeitpunkt T3803 abgeschaltet wurden.
  • Auf diese Weise können die Klopfreferenzwerte der Zylinder, die die Grundlage für das Bestimmen der Anwesenheit oder der Abwesenheit von Motorklopfen sind, als Reaktion auf die Zylinderabschaltung und den Zylinderabschaltungsmodus eingestellt werden.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf 39 ein Verfahren zum Durchführen der Diagnose eines Motors gezeigt. Das Verfahren nach 39 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 39 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 39 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 3902 überwacht das Verfahren 3900 die Betriebszustände von Motoreinlass- und Motorauslassventilen. In einem Beispiel werden die Betriebszustände von Motoreinlass- und Motorauslassventilen durch Drucksensoren in den Motorzylindern, im Motorabgassystem und/oder im Motoreinlasssystem (z. B. im Motoransaugkrümmer) überwacht. Das Verfahren 3900 geht zu 3904 über.
  • Bei 3904 beurteilt das Verfahren 3900, ob die Zylinderabschaltung (z. B. Beenden der Verbrennung in dem Zylinder oder in den Zylindern) angefordert wird oder ob die Zylinderabschaltung zurzeit im Gange ist. Das Verfahren 3900 kann bestimmen, welche Motorzylinder angeschaltet (z. B. Luft und Kraftstoff verbrennen) und abgeschaltet sind, wie bei 1118 in 11 beschrieben, oder angeschaltete Zylinder können an bestimmten Stellen im Speicher ermittelte Werte von Variablen sein. Die Werte der Variablen können jedes Mal, wenn ein Zylinder angeschaltet oder abgeschaltet wird, überarbeitet werden. Zum Beispiel kann eine Variable im Speicher den Betriebsstatus von Zylinder Nummer eins angeben. Ein Wert eins in der Variable kann angeben, dass Zylinder Nummer eins angeschaltet ist, während ein Wert null in der Variable angeben kann, dass Zylinder Nummer eins abgeschaltet ist. Auf diese Weise kann der Betriebszustand jedes Motorzylinders ermittelt werden. Eine Anforderung, Zylinder abzuschalten, kann auch auf einem Wert einer Variable im Speicher beruhen. Zylinderanschaltungsanforderungen und -abschaltungsanforderungen können Befehle sein, die von der Steuerung ausgegeben werden. Beurteilt das Verfahren 3900, dass ein oder mehrere Zylinder abgeschaltet sind oder dass deren Abschaltung angefordert wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3900 geht zu 3906 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 3500 geht zu 3930 über.
  • Bei 3906 beurteilt das Verfahren 3900, ob ein oder mehrere Tellerventile von Zylindern, deren Abschaltung angefordert wurde, nach dem Befehlen, das Tellerventil abzuschalten, und nach dem Bereitstellen von ausreichend Zeit, um die Zylinder abzuschalten (z. B. ein voller Motorzyklus wurde nach einer Anforderung durchgeführt), angeschaltet sind. Auf der Grundlage von Zylinderdruck, Abgasdruck oder Ansaugdruck kann bestimmt werden, dass ein oder mehrere Tellerventile angeschaltet bleiben. Alternativ können Sensoren auf die individuellen Ventilantriebe positioniert werden, um zu bestimmen, ob Ventile weiterhin arbeiten, nachdem der Befehl für deren Abschaltung ausgegeben wurde. Wenn das Verfahren 3900 beurteilt, dass ein oder mehrere Tellerventile, für die der Befehl zur Abschaltung (z. B. während eines Motorzyklus geschlossen gehalten, wenn der Motor sich dreht) ausgegeben wurde, weiterhin arbeiten (z. B. sich während des Motorzyklus öffnen und schließen, wenn der Motor sich dreht), lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3900 geht zu 3908 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 3900 geht zu 3920 über. Es ist zu beachten, dass das Verfahren 3900 eine bestimme Zeitdauer warten kann, nachdem der Befehl ausgegeben wurde, das eine oder die mehreren Tellerventile abzuschalten, bevor zu 3908 übergangen wird, um sicherzustellen, dass der Zustand des Tellerventils gültig ist.
  • Bei 3908 schaltet das Verfahren 3900 den Zylinder oder die Zylinder, in denen die Tellerventile weiterhin arbeitet, wieder an. Der Zylinder oder die Zylinder werden wiederangeschaltet, indem die Tellerventile des Zylinders angeschaltet werden und die Zylinder mit Kraftstoff und Funken versorgt werden. Durch Anschalten der Zylindertellerventile wird dem Zylinder Luft bereitgestellt. Luft und Kraftstoff werden in den angeschalteten Zylindern verbrannt. Das Verfahren 3900 geht zu 3910 über.
  • Bei 3910 entfernt das Verfahren 3900 die Zylinder mit einem oder mehreren Ventilen, die sich nicht abgeschaltet haben, aus einer Liste mit Zylindern, die abgeschaltet werden können. Somit hemmt das Verfahren 3900 die Zylinderabschaltung für die Zylinder mit Ventilen, die sich nicht abgeschaltet haben, als die Ventile aufgefordert wurden, sich abzuschalten. Das Verfahren 3900 geht zu 3912 über.
  • Bei 3912 schaltet das Verfahren 3900 einen alternativen Zylinder ab, um eine gewünschte Anzahl an abgeschalteten Zylindern bereitzustellen. Wenn beispielsweise angefordert wird, Zylinder Nummer zwei eines Vierzylindermotors abzuschalten, jedoch die Ventile von Zylinder Nummer zwei sich nicht abschalten, während die Zylinder Nummer eins, drei und vier angeschaltet sind, wird Zylinder Nummer zwei wiederangeschaltet, wie bei 3910 beschrieben, und es wird der Befehl ausgegeben, Zylinder Nummer drei abzuschalten. In diesem Beispiel ist die gewünschte Anzahl an abgeschalteten Zylindern eins und die Anzahl der gewünschten angeschalteten Zylinder drei. Auf diese Weise kann die gewünschte Anzahl an angeschalteten und abgeschalteten Zylindern bereitgestellt werden. Folglich kann eine verbesserte Kraftstoffeffizienz auch bei Vorhandensein eines Verschleißes des Ventilantriebs beibehalten werden. Das Verfahren 3900 rückt zum Ende vor.
  • Bei 3920 stellt das Verfahren 3900 über angeschaltete Zylinder eine gewünschte Menge an Motordrehmoment bereit. Die gewünschte Menge an Motordrehmoment kann auf einem Fahrer-Bedarfsdrehmoment basieren und das Fahrer-Bedarfsdrehmoment kann auf einer Position eines Gaspedals und einer Fahrzeuggeschwindigkeit basieren. Die gewünschte Menge an Drehmoment von den angeschalteten Zylindern wird bereitgestellt, indem der Luftstrom und der Kraftstofffluss zu den angeschalteten Zylindern kontrolliert werden. Das Verfahren 3900 rückt zum Ende vor.
  • Bei 3930 beurteilt das Verfahren 3900, ob ein oder mehrere Tellerventile von Zylindern, deren An- oder Abschaltung angefordert wurde, nach dem Befehlen, das Tellerventil anzuschalten, und nach dem Bereitstellen von ausreichend Zeit, um die Zylinder anzuschalten (z. B. ein voller Motorzyklus wurde nach einer Anforderung durchgeführt), abgeschaltet sind. Auf der Grundlage von Zylinderdruck, Abgasdruck oder Ansaugdruck kann bestimmt werden, dass ein oder mehrere Tellerventile abgeschaltet bleiben. Alternativ können Sensoren auf die individuellen Ventilantriebe positioniert werden, um zu bestimmen, ob Ventile sich während eines Motorzyklus nicht öffnen und schließen, nachdem der Befehl ausgegeben wurde, sie anzuschalten. Wenn das Verfahren 3900 beurteilt, dass ein oder mehrere Tellerventile, für die der Befehl zur Anschaltung (z. B. sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen, wenn der Motor sich dreht) ausgegeben wurde, sich während des Motorzyklus nicht öffnen und schließen, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 3900 geht zu 3932 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 3900 geht zu 3940 über. Es ist zu beachten, dass das Verfahren 3900 eine vorbestimmte Zeitdauer warten kann, bevor zu 3932 übergegangen wird, nachdem der Befehl ausgegeben wurde, das eine oder die mehreren Tellerventile anzuschalten, um sicherzustellen, dass der Zustand des Tellerventils gültig ist.
  • Bei 3932 schaltet das Verfahren 3900 den Zylinder oder die Zylinder, in denen sich die Tellerventile während eines Zylinderzyklus nicht öffnen und schließen, ab. Der Zylinder oder die Zylinder werden abgeschaltet, indem die Tellerventile des Zylinders abgeschaltet werden und die Versorgung des Zylinders mit Kraftstoff und Funken beendet wird. Durch Abschalten der Zylindertellerventile hört der Luftstrom zum Zylinder auf. Das Verfahren 3900 geht zu 3934 über.
  • Bei 3934 entfernt das Verfahren 3900 den Zylinder mit einem oder mehreren Ventilen, die sich nicht angeschaltet haben, aus einer Liste mit Zylindern, die angeschaltet werden können. Somit hemmt das Verfahren 3900 die Zylinderanschaltung für die Zylinder mit Ventilen, die sich nicht angeschaltet haben, als die Ventile aufgefordert wurden, sich anzuschalten. Die Verbrennung ist in Zylindern, die von der Liste mit Zylindern, die angeschaltet werden können, entfernt wurden, gehemmt. Das Verfahren 3900 geht zu 3936 über.
  • Bei 3936 stellt das Verfahren 3900 ein angefordertes Motordrehmoment bis zur Kapazität der Zylinder in der Liste von Zylindern, die angeschaltet werden können, bereit. Die tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindern, die angeschaltet sind, kann als Reaktion auf die Motordrehmomentanforderung erhöht oder als Reaktion auf die Motordrehmomentanforderung gesenkt werden. Infolgedessen kann ein erheblicher Betrag an Motordrehmoment bereitgestellt werden, auch wenn Tellerventile von einem oder mehreren Zylindern verschleißen. Das Verfahren 3900 rückt zum Ende vor.
  • Bei 3940 stellt das Verfahren 3900 über angeschaltete Zylinder eine gewünschte Menge an Motordrehmoment bereit. Die gewünschte Menge an Motordrehzahl kann auf einem Fahrer-Bedarfsdrehmoment basieren und das Fahrer-Bedarfsdrehmoment kann auf einer Position eines Gaspedals und einer Fahrzeuggeschwindigkeit basieren. Die gewünschte Menge an Drehmoment von den angeschalteten Zylindern wird bereitgestellt, indem der Luftstrom und der Kraftstofffluss zu den angeschalteten Zylindern kontrolliert werden. Das Verfahren 3900 rückt zum Ende vor.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 40 wird eine Sequenz zum Betreiben eines Motors nach dem Verfahren nach 39 gezeigt. Die vertikalen Linien bei Zeitpunkt T4000–T4005 stellen in der Sequenz relevante Zeitpunkte dar. 40 zeigt fünf Darstellungen, und die Darstellungen sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. SS entlang der Zeitlinie jeder Darstellung gibt eine Unterbrechung der Sequenz an. Die Zeit zwischen der Unterbrechung kann lang oder kurz sein. Die Sequenz nach 40 repräsentiert eine Sequenz für das Betreiben eines Vierzylindermotors mit einer Feuerungsreihenfolge von 1-3-4-2.
  • Die erste Darstellung von oben in 40 ist eine Darstellung der Zylinderabschaltungsanforderung (z. B. eine Anforderung, die Verbrennung in einem oder mehreren Zylindern zu beenden) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Zylinderabschaltungsanforderung dar, und die Zylinderabschaltung wird angefordert, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite Darstellung von oben in 40 ist eine Darstellung des Ventilbetriebszustands von Zylinder Nummer zwei gegenüber der Zeit. Die Zylinderventile im Zylinder Nummer zwei sind angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Zylinderventile im Zylinder Nummer zwei sind abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die dritte Darstellung von oben in 40 ist eine Darstellung des Ventilbetriebszustands von Zylinder Nummer drei gegenüber der Zeit. Die Zylinderventile im Zylinder Nummer drei sind angeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Zylinderventile im Zylinder Nummer drei sind abgeschaltet, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die vierte Darstellung von oben in 40 ist eine Darstellung einer tatsächlichen Gesamtanzahl der angeforderten angeschalteten Motorzylinder gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert die tatsächliche Gesamtanzahl der angeforderten angeschalteten Zylinder, und die tatsächliche Gesamtanzahl der angeforderten angeschalteten Zylinder ist entlang der vertikalen Achse aufgeführt. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Die fünfte Darstellung von oben in 40 ist eine Darstellung des angeforderten Motordrehmoments gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse repräsentiert das angeforderte Drehmoment und der Wert des angeforderten Drehmoments nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse repräsentiert die Zeit, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt T4000 wird nicht angefordert, die Zylinder abzuschalten, wie von der Zylinderabschaltungsanforderung auf geringerer Stufe angegeben. Die Ventile der Zylinder Nummer zwei und drei sind angeschaltet. Die Ventile der Zylinder Nummer zwei und drei sind basierend darauf angeschaltet, dass die Anzahl der angeforderten angeschalteten (z. B. Luft und Kraftstoff verbrennenden) Zylinder vier ist. Das angeforderte Motordrehmoment befindet sich auf einer höheren Stufe.
  • Zum Zeitpunkt 4001 nimmt das angeforderte Motordrehmoment ab. Das angeforderte Motordrehmoment kann als Reaktion auf ein Reduzieren des Fahrer-Bedarfsdrehmoments sinken. Die Anzahl der angeforderten Motorzylinder wird als Reaktion auf das Senken des angeforderten Motordrehmoments von vier auf drei gesenkt. Ferner wird die Zylinderabschaltungsanforderung als Reaktion auf das Senken des angeforderten Motordrehmoments bestätigt. Für Zylinder Nummer zwei wird die Abschaltung angefordert, und es wird der Befehl gegeben, die Zylindertellerventile von Zylinder Nummer zwei zu schließen. Allerdings bleiben die Ventile von Zylinder Nummer zwei angeschaltet, wie von dem Ventilzustand des Zylinders Nummer zwei angezeigt. Da die Tellerventile von Zylinder Nummer zwei angeschaltet bleiben (z. B. sich öffnen und schließen während eines Motorzyklus, wenn der Motor sich dreht), wird der Befehl ausgegeben, Zylinder Nummer zwei wiederanzuschalten, wie von der Anzahl der angeforderten angeschalteten Zylinder, die zu vier zurückgeht, angezeigt. Kurz danach wird der Befehl gegeben, Zylinder Nummer drei als Reaktion auf die Anzahl der angeschalteten Zylinder, die zurück zu drei geändert werden, abzuschalten. Die Tellerventile von Zylinder Nummer drei werden inaktiv (z. B. werden während des Motorzyklus geschlossen gehalten), und die angeforderte Anzahl an angeschalteten Zylindern bleiben bei einem Wert von drei konstant.
  • Zum Zeitpunkt T4002 erhöht sich das angeforderte Motordrehmoment, und die Anzahl der angeforderten angeschalteten Zylinder wird zurück zu vier erhöht. Zylinder Nummer drei wird wiederangeschaltet, und die Ventile von Zylinder Nummer drei werden angeschaltet, wie von dem Ventilzustand des Zylinders Nummer drei angegeben. Zylinder Nummer zwei bleibt angeschaltet, und die Zylinderabschaltungsanforderung wird als Reaktion auf die Anzahl an angeforderten angeschalteten Zylindern nicht bestätigt.
  • Zum Zeitpunkt T4003 wird die Zylinderabschaltungsanforderung als Reaktion auf die Anzahl an angeforderten angeschalteten Zylindern, die zwei ist, bestätigt. Die Ventile des Zylinders Nummer zwei und des Zylinders Nummer drei sind abgeschaltet. Das angeforderte Motordrehmoment ist auf einer geringen Stufe, wodurch der Motor das angeforderte Drehmoment unterhalb des vollständigen Komplements von angeschalteten Zylindern bereitstellen kann.
  • Zum Zeitpunkt 4004 erhöht sich die Motordrehmomentanforderung als Reaktion auf einen Anstieg des Fahrer-Bedarfsdrehmoments (nicht gezeigt). Die Anzahl der angeforderten angeschalteten Zylinder erhöht sich als Reaktion auf das erhöhte angeforderte Drehmoment auf einen Wert von vier. Die Ventile des Zylinders Nummer drei schalten sich wieder an, aber die Ventile von Zylinder Nummer zwei schalten sich als Reaktion auf die Anzahl der angeforderten angeschalteten Zylinder nicht an. Kurz nach dem Zeitpunkt T4004 geht die Anzahl der angeforderten angeschalteten Zylinder zu einem Wert von drei über und dem Zylinder Nummer zwei wird befohlen, sich abzuschalten (z. B. Beenden der Zufuhr von Kraftstoff und Halten der Tellerventile, die bei einem Motorzyklus geschlossen sind). Ferner wird die Zylinderabschaltungsanforderung erneut für Zylinder Nummer zwei bestätigt. Der Motor stellt so viel des angeforderten Drehmoments bereit, wie es die Drehmomentkapazität der drei aktiven Zylinder erlaubt.
  • Zum Zeitpunkt 4005 wird das angeforderte Motordrehmoment als Reaktion auf ein Senken des Fahrer-Bedarfsdrehmoments gesenkt. Die Anzahl der angeforderten angeschalteten Zylinder wird als Reaktion auf das Senken des angeforderten Motordrehmoments von drei auf zwei gesenkt. Die Ventile des Zylinders Nummer drei werden abgeschaltet und die Zylinder Nummer zwei und drei werden als Reaktion auf die Anzahl der angeforderten angeschalteten Zylinder abgeschaltet. Die Zylinderabschaltungsanforderung bleibt auch bestätigt.
  • Auf diese Weise kann die Anzahl der angeforderten angeschalteten Motorzylinder als Reaktion auf die Ventile, die nicht abgeschaltet werden können, wenn ihr Abschalten angefordert wird, eingestellt werden. Ferner kann die Anzahl der angeforderten angeschalteten Motorzylinder als Reaktion auf die Ventile, die abgeschaltet werden können, wenn ihr Anschalten angefordert wird, eingestellt werden.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 41 wird ein Verfahren zum Abfragen von Sauerstoffsensoren eines Motors mit Zylinderabschaltung gezeigt. Das Verfahren nach 41 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 41 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 41 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 4102 beurteilt das Verfahren 4100, ob ein oder mehrere Zylinder des Motors abgeschaltet sind. Das Verfahren 4100 kann einen Wert einer im Speicher gespeicherten Variable bewerten, um zu bestimmen, ob ein oder mehrere Motorzylinder abgeschaltet sind. Beurteilt das Verfahren 4100, dass ein oder mehrere Motorzylinder abgeschaltet sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 4100 geht zu 4104 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 4100 geht zu 4120 über.
  • Bei 4120 fragt das Verfahren 4100 einen Sauerstoffsensor einer Zylinderbank zwei Mal pro Ausstoßtakt jedes Zylinders auf der Zylinderbank ab. Demzufolge fragt das Verfahren 4100, wenn der Motor ein Vierzylindermotor mit einer einzelnen Bank von Zylindern ist, einen Abgassensor acht Mal in zwei Motorumdrehungen ab. Die Abfragen werden dann gemittelt, um eine Luft-Kraftstoff-Verhältnisschätzung für den Motor bereitzustellen. Zusätzlich können zylinderspezifische Luft-Kraftstoff-Verhältnisse über eine Mittelwertbildung der zwei Abfragen, die bei einem Ausstoßtakt eines Zylinders genommen wurden, geschätzt werden, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen. Das Verfahren 4100 geht zu 4108 über.
  • Bei 4108 stellt das Verfahren 4100 den Kraftstoff ein, der den Motorzylindern auf der Grundlage der Sauerstoffsensorwerte zugeführt wird. Wenn der Sauerstoffsensor ein magereres Luft-Kraftstoff-Verhältnis als gewünscht anzeigt, kann zusätzlicher Kraftstoff in den Motor eingespritzt werden. Wenn der Sauerstoffsensor ein angereicherteres Luft-Kraftstoff-Verhältnis als gewünscht anzeigt, kann weniger Kraftstoff in den Motor eingespritzt werden. Das Verfahren 4100 rückt zum Ende vor.
  • Bei 4104 bestimmt das Verfahren 4100, welche Motorzylinder abgeschaltet sind. In einem Beispiel evaluiert das Verfahren 4100 Werte, die im Speicher gespeichert sind und auf angeschaltete und abgeschaltete Zylinder hinweisen. Das Verfahren 4100 bestimmt, welche Zylinder abgeschaltet werden, und geht zu 4106 über.
  • Bei 4106 fragt das Verfahren 4100 einen Sauerstoffsensor einer Zylinderbank zwei Mal pro Ausstoßtakt jedes Zylinders auf der Zylinderbank ab, mit Ausnahme von Ausstoßtakten von abgeschalteten Zylindern, die nicht abgefragt werden. Alternativ können Sauerstoffwerte, die während Ausstoßtakten von abgeschalteten Zylindern abgefragt werden, verworfen werden. Die Werte werden dann gemittelt, um ein durchschnittliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors zu bestimmen. Das Verfahren 4100 geht zu 4108 über.
  • Wenn Sauerstoffsensoren bei Ausstoßtakten von abgeschalteten Zylindern nicht abgefragt werden, kann es möglich sein, die Tendenz des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, die auf die Motornockenposition induziert wird, zu reduzieren. Insbesondere, wenn ein Luft-Kraftstoff-Gemisch eines Zylinders magerer oder angereicherter ist als das anderer Zylinder und dessen Abgase nahe eines Ausstoßtaktes eines abgeschalteten Zylinders ausgestoßen werden, kann die Tendenz des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motors reduziert werden, indem die Ausgabe vom Zylinder, der magerer oder angereicherter ist, zweimal während eines Motorzylinders nicht abgefragt wird.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 42 wird ein Verfahren zum Abfragen von Nockensensoren eines Motors mit Zylinderabschaltung gezeigt. Das Verfahren nach 42 kann in dem in den 1A–6C beschriebenen System enthalten sein. Das Verfahren nach 42 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Das Verfahren nach 42 kann mit der Systemhardware und anderen hier beschriebenen Verfahren zusammenwirkend durchgeführt werden, um einen Betriebszustand eines Motors oder dessen Komponenten umzuwandeln.
  • Bei 4202 beurteilt das Verfahren 4200, ob ein oder mehrere Zylinder des Motors abgeschaltet sind. Das Verfahren 4200 kann einen Wert einer im Speicher gespeicherten Variable bewerten, um zu bestimmen, ob ein oder mehrere Motorzylinder abgeschaltet sind. Beurteilt das Verfahren 4200, dass ein oder mehrere Zylinder abgeschaltet werden, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 4200 geht zu 4204 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 4200 geht zu 4220 über.
  • Bei 4220 fragt das Verfahren 4200 einen Einlassnockensensor zwei Mal pro Ansaugtakt jedes Zylinders auf einer Zylinderbank ab, die einen Einlassnocken umfasst, der von dem Einlassnockensensor überwacht wird. Ähnlich hierzu fragt das Verfahren 4200 einen Auslassnockensensor zwei Mal pro Ausstoßtakt jedes Zylinders auf einer Zylinderbank ab, die einen Auslassnocken umfasst, der von dem Auslassnockensensor überwacht wird. Demzufolge fragt das Verfahren 4200, wenn der Motor ein Vierzylindermotor mit einem einzelnen Einlassnocken ist, einen Nockensensor acht Mal in zwei Motorumdrehungen ab. Die Nockenposition und -drehzahl kann für jeden abgefragten Nockensensorwert bestimmt werden. Das Verfahren 4200 geht zu 4208 über.
  • Bei 4208 stellt das Verfahren 4200 einen Nockenphasenaktorbefehl ein, um die Nockenposition auf der Grundlage der Nockensensorwerte einzustellen. Wenn der Nockensensor anzeigt, dass die Nockenposition sich nicht an der gewünschten Position befindet, und/oder wenn der Nocken sich langsamer oder schneller als gewünscht bewegt, wird der Nockenphasenbefehl eingestellt, um den Fehler zwischen der tatsächlichen Nockenposition und der gewünschten Nockenposition zu reduzieren. Das Verfahren 4200 rückt zum Ende vor.
  • Bei 4204 bestimmt das Verfahren 4200, welche Motorzylinder abgeschaltet sind. In einem Beispiel evaluiert das Verfahren 4200 Werte, die im Speicher gespeichert sind und auf angeschaltete und abgeschaltete Zylinder hinweisen. Das Verfahren 4200 bestimmt, welche Zylinder abgeschaltet werden, und geht zu 4206 über.
  • Bei 4206 fragt das Verfahren 4200 einen Nockensensor einer Zylinderbank zwei Mal pro Ansaugtakt für einen Einlassnocken oder zwei Mal für jeden Ausstoßtakt für einen Auslassnocken ab, außer für Ausstoßtakte von abgeschalteten Zylindern, die nicht abgefragt werden. Alternativ können Nockensensorwerte, die während Ansaug- oder Ausstoßtakten von abgeschalteten Zylindern abgefragt werden, verworfen werden. Die Werte werden dann verarbeitet, um die Nockenposition und -geschwindigkeit zu bestimmen. Zusätzlich können Nockenwerte gemittelt werden, um das Nockensignalrauschen zu reduzieren. Das Verfahren 4200 geht zu 4208 über.
  • Wenn Nockensensoren bei Ansaug- und Ausstoßtakten von abgeschalteten Zylindern nicht abgefragt werden, kann es möglich sein, die Nockenpositiontendenz, die auf die Motornockenposition induziert wird, zu reduzieren. Die Rate, mit der sich ein Nockenphasenaktor bewegt, kann dadurch beeinflusst werden, ob ein Zylinder abgeschaltet ist oder nicht. Aus diesem Grund kann es wünschenswert sein, Nockenwerte, die entnommen werden, wenn Ventilfedern von abgeschalteten Zylindern die Nockenbewegung relativ zur Kurbelwellenposition nicht unterstützen, zu eliminieren.
  • Es ist zu beachten, dass die hierin beinhalteten beispielhaften Regel- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Regelverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht-transitorischen Speichern gespeichert werden und durch das Regelsystem ausgeführt werden, das die Regelung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Betätigungselementen und anderer Motorhardware beinhaltet. Die konkreten hierin beschriebenen Routinen können für eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl an Verarbeitungsstrategien stehen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multi-Tasking, Multi-Threading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern sie wird zur Erleichterung der Verarbeitung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere aus den veranschaulichten Handlungen, Vorgängen und/oder Funktionen können wiederholt durchgeführt werden, je nach konkret eingesetzter Strategie. Ferner kann zumindest ein Teil der beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einem nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Steuersystem programmiert werden soll. Durch die Steuerhandlungen kann außerdem der Betriebszustand von einem oder mehreren Sensoren oder Aktoren in dem physikalischen Bereich umgewandelt werden, wenn die beschriebenen Handlungen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System, einschließend die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit einer oder mehreren Steuerungen, ausgeführt werden.
  • Dadurch ist die Beschreibung abgeschlossen. Durch ihre Lektüre durch einen Fachmann werden viele Veränderungen und Modifikationen vergegenwärtigt, ohne von dem Geist und dem Umfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel kann man sich die vorliegende Beschreibung bei I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, zunutze machen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2003/0145722 [0102]
    • US 2014/0303873 [0102]
    • US 6708102 [0377]
    • US 6170475 [0377]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Motors, umfassend: Abschalten von einem oder mehreren Zylindertellerventilen in einem geschlossenen Zustand über eine Steuerung als Reaktion auf eine Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung; und vollständiges Schließen einer Drossel über die Steuerung als Reaktion auf eine tatsächliche Gesamtanzahl an Motorzylindereinlassereignissen, um einen gewünschten Druck in einem Motoransaugkrümmer als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung bereitzustellen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Reduzieren des Luftflusses durch alle Zylinder eines Motors durch Abschalten des einen oder der mehreren Zylindertellerventile im geschlossenen Zustand.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gewünschte Druck im Motoransaugkrümmer ein Druck ist, wenn ein Motor bei Leerlaufdrehzahl arbeitet und das Fahrer-Bedarfsdrehmoment im Wesentlichen null ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Absperren des Zugangs zu einem Motoransaugkrümmer von Unterdruckabnehmern über die Steuerung.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend das Bereitstellen des Zugangs zum Motoransaugkrümmer nach dem Absperren des Zugangs zum Motoransaugkrümmer als Reaktion auf ein Unterdruckniveau im Unterdruckbehälter.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das eine oder die mehreren Zylindertellerventile Einlassventile sind und wobei Auslassventile eines Motors, der das eine oder die mehreren Zylindertellerventile umfasst, nicht abgeschaltet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Anwenden eines Unterdrucks auf einen Motoransaugkrümmer, um den gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer bereitzustellen, wobei der Unterdruck über einen Ejektor oder eine Unterdruckpumpe bereitgestellt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Reduzieren eines Drucks eines Motoransaugkrümmers als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung, wobei alle Zylinder eines Motors die Verbrennung beenden; und Blockieren des Flusses zwischen Unterdruckabnehmern und dem Motoransaugkrümmer über eine Steuerung als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Druck des Motoransaugkrümmers durch das Schließen der Drossel und Ablassen von Luft aus dem Motoransaugkrümmer über Motorzylinder reduziert wird.
  10. Fahrzeugsystem, umfassend: einen Motor, einschließlich eines oder mehrerer Zylindertellerventile, die abgeschaltet werden können, und einer Drossel; und eine Steuerung, einschließlich nichtflüchtiger ausführbarer Anweisungen, die, wenn sie von der Steuerung ausgeführt werden, die Drossel und das eine abzuschaltende oder die mehreren abzuschaltenden Zylindertellerventile schließen, um einen gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer als Reaktion auf eine Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung bereitzustellen, wobei der gewünschte Druck im Motoransaugkrümmer mit dem Umgebungsdruck variiert.
  11. Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, die Drossel auf Grundlage einer tatsächlichen Gesamtanzahl an Motorzylindereinlassereignissen zu schließen, um den gewünschten Druck im Motoransaugkrümmer bereitzustellen.
  12. Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, wobei der gewünschte Druck im Ansaugkrümmer ein Druck ist, wenn ein Motor bei Leerlaufdrehzahl arbeitet und das Fahrer-Bedarfsdrehmoment im Wesentlichen null ist.
  13. Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, den Kraftstofffluss zu allen Motorzylindern als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltungsanforderung zur Abbremsung zu beenden.
  14. Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, einen Unterdruck auf einen Motoransaugkrümmer anzuwenden, während der Luftfluss durch alle Zylinder des Motors durch das Schließen des einen oder der mehreren Zylindertellerventile gehemmt wird.
  15. Fahrzeugsystem nach Anspruch 14, wobei der Unterdruck über einen Ejektor bereitgestellt wird.
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