DE102017121831A1

DE102017121831A1 - System und Verfahren zum Verlängern der Betriebszeit von Ventilaktoren eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102017121831A1
Application number: DE102017121831.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas G. Leone
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2018-03-22
Also published as: US10018133B2; RU2679088C1; US20180080398A1; CN107869395B; CN107869395A

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Bestimmen, wann ein oder mehrere Zylinder eines Motors abgeschaltet werden können, vorgestellt. In einem Beispiel werden verschiedene Zylinderabschaltungsstrategie verwendet, um zu bestimmen, welche Motorzylinder während eines Motorzyklus als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als ein erster Schwellenwert ist, abgeschaltet werden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft ein System und Verfahren zum selektiven Anschalten und Abschalten von Zylindern eines Motors, um Kraftstoff zu sparen, während Motordrehmomentbedarf erfüllt wird. Das System und die Verfahren variieren, welche Zylinder eines Motors von einem Motorzyklus zum nächsten Motorzyklus zünden.
Hintergrund und Kurzdarstellung
Ein Motor kann eine Vielzahl von variablen Ventilaktoren beinhalten, die zwischen Motorzyklen das Anschalten oder Abschalten eines oder mehrerer Motorzylinder ermöglichen. In einigen Motoren können die Motorzylinder, die abgeschaltet werden, jeden Motorzyklus variieren, sodass jeder Motorzylinder über eine Vielzahl von Motorzyklen genauso oft wie andere Zylinder des Motors abgeschaltet wird. Indem Motorzylinder auf diese Weise abgeschaltet werden, können Motorpumpverluste reduziert werden und können Betriebsbedingungen von Motorzylindern einheitlicher sein. Jedoch können im Laufe des Betriebs des Motors über eine erhebliche Menge an Zeit und Fahrstrecke die Motorventilaktoren den Zustand so oft wechseln, dass sie abbauen, wodurch die Motorzylinderabschaltung unzuverlässiger wird. Dies kann besonders für Motoren zutreffen, die in jedem Motorzyklus oder jedem Motorereignis die abgeschalteten Motorzylinder wechseln, da jeder Ventilaktor jedes Motorzylinders wiederholt von der Betätigung eines Ventils in die Nichtbetätigung des Ventils gewechselt werden kann, auch wenn die Motorlast konstant ist.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat die vorstehend genannten Probleme erkannt und hat ein Motorsteuerverfahren entwickelt, umfassend: Abschalten von Motorzylindern über eine Steuerung gemäß einer ersten Zylinderabschaltungsstrategie als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen weniger als ein erster Schwellenwert ist; und Abschalten der Motorzylinder über die Steuerung gemäß einer zweiten Zylinderabschaltungsstrategie als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als ein zweiter Schwellenwert ist.
Durch Wechseln zwischen zwei oder mehr Zylinderabschaltungsstrategien als Reaktion auf eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktarzustandsänderungen kann es möglich sein, das technische Ergebnis der Verlängerung einer Betriebszeit von Motorventilaktoren bereitzustellen. Insbesondere können Ventilaktoren eine begrenzte Anzahl an Zustandsänderungen aufweisen, wobei erwartet wird, dass sie diese mit einer geringen Abbauwahrscheinlichkeit betreiben. Falls die Ventilaktoren nach der begrenzten Anzahl an Zustandsänderungen den Zustand weiter bei einer gleichen Rate wechseln, kann sich die Möglichkeit des Ventilaktorabbaus erhöhen. Dennoch kann die Rate, in der Ventilaktoren den Zustand wechseln, reduziert werden, indem feste Zylindergruppen abgeschaltet werden, anstatt zu rotieren oder zu variieren, welche Zylinder in jedem Motorzyklus abgeschaltet werden. Die Rate, in der ein Ventilaktor den Zustand wechselt, kann reduziert werden, wenn Zylinder in festen Gruppen abgeschaltet werden, da Ventilaktoren im Vergleich zu Strategien, bei denen Ventilaktoren in jedem Motorzyklus den Zustand wechseln können, nicht in jedem Motorzyklus den Zustand wechseln müssen. Daher kann eine zweite Ventilstrategie, bei der Zylinder in einer festen Gruppe abgeschaltet werden, durch eine erste Strategie ersetzt oder mit dieser kombiniert werden, bei der Zylinder auf einer rotierenden Basis (z. B. kann in einem ersten Motorzyklus der Motorzylinder Nummer eins abgeschaltet werden, während die Motorzylinder zwei, drei und vier aktiv sind; kann in einem zweiten Motorzyklus direkt im Anschluss an den ersten Motorzyklus der Motorzylinder Nummer zwei abgeschaltet werden, während die Motorzylinder eins, drei und vier aktiv sind; kann in einem dritten Motorzyklus direkt im Anschluss an den zweiten Motorzyklus der Motorzylinder Nummer drei abgeschaltet werden, während die Motorzylinder eins, zwei und vier aktiv sind, und so weiter) abgeschaltet werden, um Ventilaktorzustandsänderungen zu reduzieren, wodurch sich die Ventilaktorbetriebszeit verlängert.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz eine Menge an Zeit erhöhen, in der ein Ventilaktor ohne Abbau arbeiten kann. Ferner stellt der Ansatz progressive Vorgänge bereit, die wirken, um den Ventilaktornutzen zu verlängern, während dennoch die Zylinderabschaltung ermöglicht wird. Außerdem kann der Ansatz die Zylinderabschaltung abschalten, sodass der Zylinderbetrieb beibehalten werden kann, obwohl sich ein Ventilaktor Zuständen nähert, bei denen ein Ventilaktorabbau erwartet wird.
Die vorstehenden Vorteile sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese an sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weitergehend beschrieben sind. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Ansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die Nachteile lösen, die oben oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung erwähnt wurden.
Kurze Beschreibung 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:
1 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors ist;
2A eine schematische Darstellung eines Achtzylindermotors mit zwei Zylinderbänken ist;
2B eine schematische Darstellung eines Vierzylindermotors mit einer einzelnen Zylinderbank ist;
3A ein Verlauf einer ersten beispielhaften Betriebssequenz ist;
3B ein Verlauf einer zweiten beispielhaften Betriebssequenz ist;
4A und 4B Verläufe von beispielhaften Motarzylinderabschaltungsspannen sind; und
5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben eines Motors zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft die Verlängerung der Betriebszeit von Motorzylinderventilaktoren. Der Ventilaktor kann in einem Motor wie in 1–2B gezeigt enthalten sein. Der Motor kann über eine Steuerung gemäß den in 3A und 3B gezeigten Sequenzen betrieben werden. Die Motorzylinderventilaktoren können auf Grundlage der in 4A und 4B gezeigten Motorbetriebsspannen gesteuert werden. Ein Verfahren zum Betreiben des Motors aus 1–2B, um eine verlängerte Betriebszeit bereitzustellen, wird in 5 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch die elektronische Verbrennungsmotorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 10 beinhaltet die Brennkammer 30 und die Zylinderwände 32 mit dem Kolben 36, der darin angeordnet und mit der Kurbelwelle 40 verbunden ist.
Der Darstellung nach kommuniziert die Brennkammer 30 über das entsprechende Einlassventil 52 und Auslassventil 54 mit dem Ansaugkrümmer 44 und dem Abgaskrümmer 48. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen variablen Einlassventilaktor 51 und einen variablen Auslassventilakator 53 betätigt werden, die mechanisch, elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder durch eine Kombination derselben betätigt werden können. Zum Beispiel können die Ventilaktoren des Typs sein, der in der US-Patentveröffentlichung 2014/0303873 und den US-Patenten 6,321,704 ; 6,273,039 ; und 7,458,345 , die hiermit für sämtliche Absichten und Zwecke vollständig aufgenommen sind, beschrieben ist. Der Einlassventilaktor 51 und ein Auslassventilaktor können das Einlassventil 52 und Auslassventil 54 synchron oder asynchron mit der Kurbelwelle 40 öffnen. Die Position des Einlassventils 52 kann durch den Einlassventilpositionssensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassventils 54 kann durch den Auslassventilpositionssensor 57 bestimmt werden.
Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 derart positioniert, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Ansaugkanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Saugrohreinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gibt flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des Signals von der Steuerung 12 ab. Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem 175 geliefert. Zusätzlich kommuniziert der Ansaugkrümmer 44 der Darstellung nach mit der optionalen elektronischen Drossel 62 (z. B. einem Schmetterlingsventil), die eine Position der Drosselklappe 64 einstellt, um den Luftstrom von dem Luftfilter 43 und dem Lufteinlass 42 zu dem Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Die Drossel 62 reguliert den Luftstrom von dem Luftfilter 43 in den Motorlufteinlass 42 zu dem Ansaugkrümmer 44. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Kraftstoffsystem mit Hochdruck verwendet werden, um einen höheren Kraftstoffdruck zu generieren. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 derart zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, dass die Drossel 62 eine Saugrohrdrossel ist.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Der Darstellung nach ist eine Breitbandlambda-(UEGO)-Sonde 126 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt, der dem Katalysator 70 vorgelagert ist. Alternativ dazu kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuerungsvorrichtungen, die jeweils mehrere Bausteine aufweisen, verwendet werden. Bei dem Katalysator 70 kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
Die Steuerung 12 wird in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, enthaltend: eine 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 erläutert wurden, umfassend: die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der mit einem Gaspedal 130 verbunden ist, um die von einem menschlichen Fahrer 132 ausgeübte Kraft zu erfassen; eine Messung des Krümmerdrucks des Motors (MAP) von dem Drucksensor 122, der mit dem Ansaugkrümmer 44 verbunden ist; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse von dem Sensor 120; Bremspedalposition von dem Bremspedalpositionssensor 154, wenn der menschliche Fahrer 132 das Bremspedal 150 betätigt; und eine Messung der Drosselposition von dem Sensor 58. Atmosphärendruck kann ebenso zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Verbrennungsmotorpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Verbrennungsmotordrehzahl (RPM) bestimmen lässt.
In einigen Beispielen kann der Motor mit einem Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug verbunden sein. Ferner können in einigen Beispielen andere Motorkonfigurationen eingesetzt sein, zum Beispiel ein Dieselmotor.
Während des Betriebs wird jeder Zylinder in dem Motor 10 typischerweise einem Viertaktzyklus unterzogen: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. 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, an 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 üblicherweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf 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 Einspritzung 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 die 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 Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 abzugeben, und kehrt der Kolben 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, wie etwa um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
Unter Bezugnahme auf 2A wird ein beispielhafter Mehrzylindermotor, der zwei Zylinderbänke enthält, gezeigt. Der Motor beinhaltet Zylinder und zugehörige Komponenten, wie in 1 gezeigt. Der Motor 10 beinhaltet acht Zylinder 210. Jeder der acht Zylinder ist nummeriert und die Nummern der Zylinder sind in den Zylindern enthalten. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 66 führen jedem der Zylinder, die aktiviert sind (z. B. während eines Zyklus des Verbrennungsmotors Kraftstoff verbrennen), selektiv Kraftstoff zu. Die Zylinder 1–8 können selektiv abgeschaltet werden, um die Kraftstoffeffizienz des Motors zu verbessern, wenn weniger als die vollständige Drehmomentkapazität des Motors angefordert wird. Zum Beispiel können die Zylinder 2, 3, 5 und 8 (z. B. ein festes Muster an abgeschalteten Zylindern) während eines Motorzyklus (z. B. zwei Umdrehungen für einen Viertaktmotor) abgeschaltet sein und können für eine Vielzahl von Motorzyklen abgeschaltet sein, während Motordrehzahl und -last konstant sind oder leicht variieren. Während eines anderen Motorzyklus kann ein zweites festes Muster der Zylinder 1, 4, 6 und 7 abgeschaltet werden. Ferner können andere Muster von Zylindern auf Grundlage von Fahrzeugbetriebsbedingungen selektiv abgeschaltet werden. Außerdem können Motorzylinder abgeschaltet werden, sodass ein festes Muster an Zylindern über eine Vielzahl von Motorzyklen nicht abgeschaltet ist. Stattdessen können sich Zylinder, die abgeschaltet sind, von einem Motorzyklus zu dem nächsten Motorzyklus ändern. Jeder Zylinder beinhaltet variable Einlassventilaktoren 51 und variable Auslassventilaktoren 53. Ein Motorzylinder kann durch seine variablen Einlassventilaktoren 51 und variablen Auslassventilaktoren, die die Einlass- und Auslassventile des Zylinders während eines gesamten Zyklus des Zylinders geschlossen halten, während die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 während des gesamten Zyklus des Zylinders keinen Kraftstoff in den Zylinder einspritzt, abgeschaltet werden. Ein Motorzylinder kann durch seine variablen Einlassventilaktoren 51 und variablen Auslassventilaktoren 53, die die Einlass- und Auslassventile des Zylinders während eines Zyklus des Zylinders öffnen und schließen, während die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 während eines Zyklus des Zylinders Kraftstoff in den Zylinder einspritzt, angeschaltet werden. Der Motor 10 beinhaltet eine erste Zylinderbank 204, die vier Zylinder 1, 2, 3 und 4 beinhaltet. Der Motor 10 beinhaltet außerdem eine zweite Zylinderbank 202, die vier Zylinder 5, 6, 7 und 8 beinhaltet. Die Zylinder jeder Bank können während eines Zyklus des Motors aktiv oder abgeschaltet sein.
Unter Bezugnahme auf 2B wird ein beispielhafter Mehrzylindermotor, der eine Zylinderbank enthält, gezeigt. Der Motor beinhaltet Zylinder und zugehörige Komponenten, wie in 1 gezeigt. Der Motor 10 beinhaltet vier Zylinder 210. Jeder der vier Zylinder ist nummeriert und die Nummern der Zylinder sind in den Zylindern enthalten. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 66 führen jedem der Zylinder, die angeschaltet sind (z. B. während eines Zyklus des Verbrennungsmotors Kraftstoffverbrennen, wobei sich Einlass- und Auslassventile während eines Zyklus des Zylinders, der aktiv ist, öffnen und schließen), selektiv Kraftstoff zu. Die Zylinder 1–4 können selektiv abgeschaltet werden (z. B. während eines Zyklus des Motors, in dem Einlass- und Auslassventile über einen gesamten Zyklus des abgeschalteten Zylinders geschlossen gehalten werden, keinen Kraftstoff verbrennen), um die Motorkraftstoffökonomie zu verbessern, wenn weniger als die volle Drehmomentkapazität des Motors angefordert wird. Zum Beispiel können die Zylinder 2 und 3 (z. B. ein festes Muster abgeschalteter Zylinder) während einer Vielzahl von Motorzyklen (z. B. zwei Umdrehungen für einen Viertaktmotor) abgeschaltet werden. Während eines anderen Motorzyklus kann ein zweites festes Muster aus den Zylindern 1 und 4 über eine Vielzahl von Motorzyklen abgeschaltet werden. Ferner können andere Muster von Zylindern auf Grundlage von Fahrzeugbetriebsbedingungen selektiv abgeschaltet werden. Außerdem können Motorzylinder abgeschaltet werden, sodass ein festes Muster an Zylindern über eine Vielzahl von Motorzyklen nicht abgeschaltet ist. Stattdessen können sich Zylinder, die abgeschaltet sind, von einem Motorzyklus zu dem nächsten Motorzyklus ändern. Auf diese Weise können sich die abgeschalteten Motorzylinder drehen oder sich von einem Motorzyklus zu dem nächsten Motorzyklus ändern.
Der Motor 10 beinhaltet eine einzelne Zylinderbank 250, die vier Zylinder 1–4 beinhaltet. Die Zylinder der einzelnen Bank können während eines Zyklus des Motors aktiv oder abgeschaltet sein. Jeder Zylinder beinhaltet variable Einlassventilaktoren 51 und variable Auslassventilaktoren 53. Ein Motorzylinder kann durch seine variablen Einlassventilaktoren 51 und variablen Auslassventilaktoren, die die Einlass- und Auslassventile des Zylinders während eines Zyklus des Zylinders geschlossen halten, während die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 während eines Zyklus des Zylinders keinen Kraftstoff in den Zylinder einspritzt, abgeschaltet werden. Ein Motorzylinder kann durch seine variablen Einlassventilaktoren 51 und variablen Auslassventilaktoren 53, die die Einlass- und Auslassventile des Zylinders während eines Zyklus des Zylinders öffnen und schließen, während die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 während eines Zyklus des Zylinders Kraftstoff in den Zylinder einspritzt, angeschaltet werden.
Das System aus 1–2B stellt ein Motorsystem bereit, umfassend: einen Motor mit einem oder mehreren Zylinderabschaltungsmechanismen; eine Steuerung mit ausführbaren Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um eine Motorbetriebsspanne anzupassen, die definiert, wann Motorzylinder als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als ein erster Schwellenwert ist, abgeschaltet werden können und Motorzylinder gemäß der Motorbetriebsspanne abzuschalten. Das Motorsystem beinhaltet, wo die Motorbetriebsspanne eine Motordrehzahl- und -lastspanne ist. Das Motorsystem beinhaltet, wo das Anpassen der Motorbetriebsspanne das Teilen der Motorbetriebsspanne in zwei Betriebsspannen beinhaltet. Das Motorsystem beinhaltet, wo bei der ersten Betriebsspanne der zwei Betriebsspannen eine Motorlast geringer ist als bei einer zweiten Betriebsspanne der zwei Betriebsspannen.
In einigen Beispielen umfasst das Motorsystem ferner zusätzliche Anweisungen, um den Motor über eine Vielzahl von Motorzyklen in der zweiten Betriebsspanne mit einer festen Gruppe an abgeschalteten Zylindern zu betreiben. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um als Reaktion auf die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen zu ändern, welche Motorzylinder in der festen Gruppe an abgeschalteten Zylindern sind.
Unter Bezugnahme auf 3A werden nun Verläufe einer Motorbetriebssequenz gezeigt. Die zwei Verläufe sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. Die durch die Markierungen T0–T4 identifizierten vertikalen gestrichelten Linien trennen Motorzyklen. Die Sequenz kann durch das System aus 1 und 2A mit dem Verfahren aus 5, gespeichert als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher, bereitgestellt werden. Die Sequenz aus 3A basiert auf einem Achtzylinderviertaktmotor mit einer Zündungsreihenfolge oder eine Reihenfolge der Verbrennung von 1, 3, 7, 2, 6, 5, 4 und 8. Die Motorzylinderzündungsfraktion für diese Sequenz ist 0,333.
Der erste Verlauf an der Oberseite der 3A ist ein Verlauf der Entscheidung zur Zylinderanschaltung (z. B. Zünden mit Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile und Einspritzen von Kraftstoff während eins Zyklus des Zylinders) oder Abschaltung (z. B. kein Zünden mit geschlossen gehaltenen Einlass- und Auslassventilen und kein Einspritzen von Kraftstoff während eines Zyklus des Zylinders) für Motorzylinder gegenüber der Motorereigniszahl. Ein Motorereignis kann ein auftretender Takt eines Zylinders (z. B. Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Arbeitstakt, Ausstoßtakt), ein Öffnungs- oder Schließzeitpunkt eines Einlass- oder Auslassventils, das Einspritzen von Kraftstoff, die Zeit der Zündung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zylinder, eine Position eines Kolbens in dem Zylinder in Bezug auf die Kurbelwellenposition oder ein anderes motorbezogenes Ereignis sein. Die Motorereigniszahl entspricht einem bestimmten Zylinder. Zum Beispiel kann die Motorereigniszahl eins einem Verdichtungstakt des Zylinders Nummer eins entsprechen. Die Motorereigniszahl zwei kann einem Verdichtungstakt des Zylinders Nummer drei entsprechen.
Die Entscheidung zum Anschalten oder Abschalten eines Zylinders und Öffnen und Schließen des Einlass- und Auslassventils des Zylinders und Einspritzen von Kraftstoff kann eine zuvor festgelegte Anzahl an Zylinderereignissen (z. B. ein Zylinderereignis oder alternativ einen Zylinderzyklus oder acht Zylinderereignisse), bevor der Zylinder angeschaltet oder abgeschaltet werden soll, getroffen werden, um die Evaluierung der Zeit zum Beginnen des Prozesses des Öffnens und Schließens der Einlass- und Auslassventile des Zylinders zu ermöglichen. Zum Beispiel kann für einen Achtzylindermotor mit einer Zündungsreihenfolge von 1, 3, 7, 2, 6, 5, 4, 8 die Entscheidung zum Anschalten oder Abschalten von Zylinder Nummer sieben während eines Ansaug- oder Verdichtungstakts des Zylinders Nummer sieben einen Motorzyklus vor der Abschaltung von Zylinder Nummer sieben getroffen werden. Alternativ kann die Entscheidung, einen Zylinder anzuschalten oder nicht anzuschalten, eine zuvor festgelegte Anzahl an Motorereignissen oder Zylinderereignissen, bevor der ausgewählte Zylinder angeschaltet oder abgeschaltet wird, getroffen werden. Der Zylinder, der sich zu dem Zeitpunkt, der der Ereigniszahl entspricht, in seinem Verdichtungstakt befindet, wird angeschaltet, wenn der durch den Kreis angegebene Zündentscheidungswert ein Wert von eins ist. Der Zylinder, der sich zu dem Zeitpunkt, der der Ereigniszahl entspricht, in seinem Verdichtungstakt befindet, wird nicht angeschaltet, wenn der durch den Kreis angegebene Zündentscheidungswert null ist. Die vertikale Achse stellt die Zündentscheidung dar und die horizontale Achse stellt die Zylinderereigniszahl oder die tatsächliche Gesamtzahl an Zylinderereignissen dar.
Der zweite Verlauf an der Oberseite der 3A ist ein Verlauf der Zylinderzahlen, die den in dem ersten Verlauf an der Oberseite der 3A gezeigten Zündentscheidungen entsprechen. Die vertikale Achse stellt die Zylinderzahl für den derzeitig evaluierten Zylinder dar. Die horizontale Achse stellt die Motorereigniszahl oder tatsächliche Gesamtzahl an Motorereignissen dar. Die durchgehenden gefüllten Kreise stellen einen aktiven Zylinder mit Verbrennung während des Zyklus des Zylinders dar. Die Kreise, die nicht gefüllt sind, stellen abgeschaltet Zylinder ohne Verbrennung während des Zyklus des Motors dar.
In diesem Beispiel beginnt der erste gezeigte Motorzyklus zum Zeitpunkt T0. Das erste Motorereignis entspricht Zylinder Nummer eins wie bei 302 angegeben. Zylinder Nummer eins zündet nicht, wie durch den nicht gefüllten Kreis bei 302 und die Zündentscheidung bei 304, die null beträgt, angegeben. Das zweite Motorereignis entspricht Zylinder Nummer drei wie bei 310 angegeben. Zylinder Nummer drei ist aktiv und er zündet, wie durch den gefüllten Kreis bei 310 und die Zündentscheidung bei 312, die eins beträgt, angegeben. Zündentscheidungen für die übrigen Zylinder folgen einer ähnlichen Konvention.
Es kann beobachtet werden, dass die Zylinder des Motors dreimal für alle neun Verdichtungstakte angeschaltet und gezündet werden, sodass der Motor der gewünschten Motorzylinderzündfraktion von 0,333 folgt. Ferner beginnen und enden Motorzyklen bei den vertikalen Markierungen T0, T1, T2, T3 und T4. Zum Beispiel ist der erste Motorzyklus zwischen dem Zeitpunkt T0 und dem Zeitpunkt T1. Der zweite Motorzyklus ist zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2. Es werden von einem Motorzyklus zu dem nächsten verschiedene Motorzylinder abgeschaltet, sodass während benachbarten Motorzyklen kein festes Muster an abgeschalteten Zylindern vorhanden ist. Die Motorzylinderzündfraktion von 0,333 ist ein nicht stationäres oder nicht festes Muster, da die Zylinder, die angeschaltet und abgeschaltet werden, sich von Motorzyklus zu Motorzyklus ändern. Alle Motorzylinder können im Verlauf von einem oder mehreren Zylinderzyklen für ein nicht stationäres Muster zünden, wenn Zylinder abgeschaltet sind.
Nun werden unter Bezugnahme auf 3B Verläufe einer zweiten Motorbetriebssequenz gezeigt. Die zwei Verläufe sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. Die Sequenz kann durch das System aus 1 und 2A mit dem Verfahren aus 5, gespeichert als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher, bereitgestellt werden. Die Sequenz aus 3B basiert auf einem Achtzylinderviertaktmotor mit einer Zündungsreihenfolge oder eine Reihenfolge der Verbrennung von 1, 3, 7, 2, 6, 5, 4, 8. Die Motorzylinderzündungsfraktion für diese Sequenz ist 0,5.
Der erste Verlauf an der Oberseite der 3B ist ein Verlauf der Zylinderanschalt- oder -abschaltentscheidung für Motorzylinder gegenüber Motorereigniszahl. Die vertikale Achse stellt die Zündentscheidung dar und die horizontale Achse stellt die Motorereigniszahl oder die tatsächliche Gesamtzahl an Motorereignissen dar.
Der zweite an der Oberseite der 3B ist ein Verlauf der Zylinderzahlen, die den in dem ersten Verlauf an der Oberseite der 3B gezeigten Zündentscheidungen entsprechen. Die vertikale Achse stellt die Zylinderzahl für das evaluierte Motorereignis dar. Die horizontale Achse stellt die Motorereigniszahl oder tatsächliche Gesamtzahl an Motorereignissen dar. Die durchgehenden gefüllten Kreise stellen einen aktiven Zylinder mit Verbrennung während des Zyklus des Motors dar. Die Kreise, die nicht gefüllt sind, stellen abgeschaltet Zylinder ohne Verbrennung während des Zyklus des Motors dar.
In diesem Beispiel entspricht das erste Motorereignis Zylinder Nummer eins wie bei 352 angegeben. Zylinder Nummer eins zündet, wie durch den gefüllten Kreis bei 352 und die Zündentscheidung bei 354, die eins beträgt, angegeben. Das zweite Motorereignis entspricht Zylinder Nummer drei wie bei 360 angegeben. Zylinder Nummer drei ist abgeschaltet und er zündet nicht, wie durch den nicht gefüllten Kreis bei 360 und die Zündentscheidung bei 362, die null beträgt, angegeben. Zündentscheidungen für die übrigen Zylinder folgen einer ähnlichen Konvention.
Es kann beobachtet werden, dass die Zylinder des Motors fünfmal für alle zehn Verdichtungstakte angeschaltet und gezündet werden, sodass der Motor der gewünschten Motorzylinderzündfraktion von 0,5 folgt. Die Motorzylinderzündfraktion von 0,5 ist ein festes oder stationäres Muster, da die Zylinder, die angeschaltet und abgeschaltet werden, sich von Motorzyklus zu Motorzyklus nicht ändern. Zum Beispiel zünden die Zylinder 1, 6, 7 und 4 stets in einem Motorzyklus, während die Zylinder 2, 3, 5 und 8 zu keinem Zeitpunkt während der Sequenz zünden. Die vertikalen Markierungen zum Zeitpunkt T10–T14 stellen den Beginn und das Ende von Motorzyklen dar. Zum Beispiel ist der erste Motorzyklus zwischen dem Zeitpunkt T10 und dem Zeitpunkt T11. Der zweite Motorzyklus ist zwischen dem Zeitpunkt T11 und dem Zeitpunkt T12.
Nun wird unter Bezugnahme auf 4A eine beispielhafte Motorzylinderabschaltungsbetriebsspanne gezeigt. Die vertikale Achse repräsentiert die Motorlast, und die Motorlast nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Motordrehzahl dar, und die Motordrehzahl steigt in Richtung des Pfeils der horizontalen Achse.
Der durch die durchgehende Linie 400 begrenzte Bereich ist eine Motorbetriebsspanne, in der ein oder mehrere Motorzylinder abgeschaltet werden können, um Kraftstoff zu sparen. Die Motorzylinder können (z. B. Kraftstoff an abgeschaltete Zylinder einstellen und Einlass- und Auslassventile von abgeschalteten Zylindern über einen gesamten Motorzyklus geschlossen halten) in dem von der durchgezogenen Linie 400 umgebenen Bereich durch Abschalten der Zylinder abgeschaltet werden, sodass verschiedene Motorzylinder für jeden Motorzyklus abgeschaltet werden und sodass während eines Motorzyklus abgeschaltete Zylinder nicht dieselben Zylinder sind, die während eines nächsten oder benachbarten Motorzyklus abgeschaltet sind. Zum Beispiel können für einen Vierzylindermotor mit vier Zyklen mit einer Zündungsreihenfolge von 1, 3, 4, 2 die Zylinder 1 und 4 während eines ersten Motorzyklus abgeschaltet werden und es kann nur der Zylinder Nummer 1 während eines nächsten Motorzyklus abgeschaltet werden. 3A zeigt ebenfalls ein Zylinderabschaltungsbeispiel für diese Motorbetriebsspanne. Somit ändert sich die Gruppe an abgeschalteten Zylindern von einem Motorzyklus zu dem nächsten Motorzyklus. In dem Bereich, der die durchgezogene Linie 400 umgibt, sind alle Motorzylinder aktiv (z. B. fließt Kraftstoff zu aktiven Zylindern und verbrennt Luft und Kraftstoff in den aktiven Zylindern, während sich Einlass- und Auslassventile während eines Zyklus des Motors öffnen und schließen).
In diesem Beispiel zeigt die durchgezogene Linie 400, dass die Motorzylinderabschaltungsbetriebsspanne eine Trapezform aufweist, aber die Motorzylinderabschaltungsspanne kann in anderen Beispielen anders geformt sein. Die Motorzylinderabschaltungsspanne ist durch die Motorlast (z. B. die vertikale Achse) und Motordrehzahl (z. B. die horizontale Achse) definiert. Die Motorzylinderabschaltungsspanne erstreckt sich von einer Motorlast bei 402 zu einer Motorlast bei 404 und von einer Motordrehzahl bei 410 zu einer Motordrehzahl bei 412. Die durch die durchgezogene Linie 400 begrenzte Motorzylinderabschaltungsspanne kann die Grundlage für die Zylinderabschaltung sein, wenn die tatsächliche Gesamtzahl von Ventilaktorzustandsänderungen geringer als eine erste Schwellenmenge ist.
Nun wird unter Bezugnahme auf 4B ein zweites Beispiel für eine Motorzylinderabschaltungsbetriebsspanne gezeigt. Die vertikale Achse repräsentiert die Motorlast, und die Motorlast nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Motordrehzahl dar, und die Motordrehzahl steigt in Richtung des Pfeils der horizontalen Achse. Die in 4B gezeigte Motorzylinderabschaltungsspanne weist die gleiche Größe wie die in 4A gezeigte Zylinderabschaltungsspanne auf, aber die in 4B gezeigte Spanne ist in zwei Teile oder Abschnitte geteilt.
Der/die durch die durchgehende Linie 465 und die gepunktet-gestrichelte Linie 465 begrenzte Bereich oder Spanne ist eine Motorbetriebsspanne, in der ein oder mehrere Motorzylinder abgeschaltet werden können, um Kraftstoff zu sparen. Die Motorzylinder können in dem von der durchgehenden Linie 462 und gepunktet-gestrichelten Linie 465 umgebenen Bereich abgeschaltet werden, indem die Zylinder abgeschaltet werden, sodass verschiedene Motorzylinder für jeden Motorzyklus abgeschaltet werden und sodass während eines Motorzyklus abgeschaltete Zylinder nicht die gleichen Zylinder sind, die während eines nächsten oder benachbarten Motorzyklus abgeschaltet werden, wenn Motordrehzahl, -last und -temperatur im Wesentlichen konstant sind (z. B. sich um weniger als +3% ändern). Somit können die Motorzylinder auf die gleichen Arten abgeschaltet werden wie für die Spanne 400 aus 4A beschrieben. Folglich kann sich die Gruppe an abgeschalteten Zylindern von einem Motorzyklus zu dem nächsten Motorzyklus ändern, wenn Motorzylinder in dieser Motorbetriebsspanne abgeschaltet werden. 3A zeigt ein Zylinderabschaltungssequenzbeispiel für diese Motorbetriebsspanne.
Der/die durch die gestrichelte Linie 460 und die gepunktet-gestrichelte Linie 465 begrenzte Bereich oder Spanne ist eine Motorbetriebsspanne, in der ein oder mehrere Motorzylinder ebenfalls abgeschaltet werden können, um Kraftstoff zu sparen. Die Motorzylinder können in dem von der gestrichelten Linie 460 und gepunktet-gestrichelten Linie 465 umgebenen Bereich abgeschaltet werden, indem die Zylinder abgeschaltet werden, sodass die gleichen Motorzylinder für jeden Motorzyklus abgeschaltet werden und sodass während eines Motorzyklus abgeschaltete Zylinder die gleichen Zylinder sind, die während eines nächsten oder benachbarten Motorzyklus abgeschaltet werden, wenn Motordrehzahl, -last und -temperatur im Wesentlichen konstant sind (z. B. sich um weniger als +3% ändern). Das Zylinderabschaltungsmuster ist fest, wie in dem Beispiel aus 3B gezeigt.
Somit können Motorzylinder (z. B. werden verschiedene Motorzylinder für jeden Motorzyklus abgeschaltet, sodass während eines Motorzyklus abgeschaltete Motorzylinder nicht die gleichen Zylinder sind, die während eines nächsten oder benachbarten Motorzyklus abgeschaltet werden, wenn der Motor bei konstanter Drehzahl, Motorlast und Motortemperatur betrieben wird) in einer ersten Motorbetriebsspanne, umgeben von der durchgezogenen Linie 462 und der gepunktet-gestrichelten Linie 465, über eine erste Motorzylinderabschaltungsstrategie abgeschaltet werden. Die Motorzylinder können über eine zweite Strategie (z. B. werden die gleichen Motorzylinder für jeden Motorzyklus abgeschaltet, sodass während eines Motorzyklus abgeschaltete Zylinder die gleichen Zylinder sind, die während eines nächsten oder benachbarten Motorzyklus abgeschaltet werden) in der zweiten Motorbetriebsspanne, die von der gestrichelten Linie 460 und der gepunktet-gestrichelten Linie 465 umgeben wird, abgeschaltet werden.
Falls die tatsächliche Anzahl an Ventilaktorzustandsänderungen einen Schwellenwert übersteigt, kann die zweite Spanne erweitert werden, sodass sie den Bereich der ersten Spanne beinhaltet, und die erste Spanne kann weggelassen werden, sodass die Motorzylinder nur über die zweite Strategie abgeschaltet werden können.
In dem Bereich, der die durchgezogene Linie 462 und die gestrichelte Linie 460 umgibt, sind alle Motorzylinder aktiv (z. B. fließt Kraftstoff zu aktiven Zylindern und verbrennt Luft und Kraftstoff in den aktiven Zylindern, während sich Einlass- und Auslassventile während eines Zyklus des Motors öffnen und schließen).
In diesem Beispiel zeigen die durchgezogene Linie 462 und die gestrichelte Linie 460, dass die Motorzylinderabschaltungsbetriebsspanne eine Trapezform aufweist, aber die Motorzylinderabschaltungsspanne kann in anderen Beispielen anders geformt sein. Die Motorzylinderabschaltungsspanne ist durch die Motorlast (z. B. die vertikale Achse) und Motordrehzahl (z. B. die horizontale Achse) definiert. Die Motorzylinderabschaltungsspanne erstreckt sich von einer Motorlast bei 402 zu einer Motorlast bei 404 und von einer Motordrehzahl bei 410 zu einer Motordrehzahl bei 412. Die durch die durchgezogene Linie 400 begrenzte Motorzylinderabschaltungsspanne kann die Grundlage für die Zylinderabschaltung sein, wenn die tatsächliche Gesamtzahl von Ventilaktorzustandsänderungen geringer als eine erste Schwellenmenge ist.
Es sollte angemerkt werden, dass die von der gestrichelten Linie 460 und der gepunktet-gestrichelten Linie 465 umgebene Motorbetriebsspanne vergrößert werden kann, indem die Spanne in die Richtung der geringeren Motorlasten, wie durch den Pfeil 470 gezeigt, (z. B. Bewegen der gepunktet-gestrichelten Linie 465) als Reaktion darauf, dass die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen zunimmt, erweitert werden kann. Gleichzeitig kann die von der durchgezogenen Linie 462 und der gepunktet-gestrichelten Linie 465 umgebene Spanne reduziert werden, sodass der von der durchgezogenen Linie 462 und der gestrichelten Linie 460 umgebene Bereich dieselbe Größe beibehält. Durch Vergrößern des von der gestrichelten Linie 460 und der gepunktet-gestrichelten Linie 465 begrenzten Bereichs kann die Rate, in der die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktarzustandsänderungen auftritt, reduziert werden, da Zylinder während einer Vielzahl von Motorzyklen in der von der gestrichelten Linie 460 und der gepunktet-gestrichelten Linie 465 begrenzten Spanne gemäß einem festen Muster abgeschaltet werden. Wenn Zylinder gemäß einem festen Muster abgeschaltet werden, wenn abgeschaltete Zylinder sich nicht in jedem Motorzyklus ändern, kann die Änderungsrate der tatsächlichen Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen reduziert werden.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5 ein Ablaufdiagramm, das verschiedene Strategien zum Abschalten von Motorzylindern als Reaktion auf eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen beschreibt, gezeigt. Das Verfahren aus 5 kann in das System aus 1–2B aufgenommen sein und mit diesem zusammenarbeiten. Ferner können mindestens Abschnitte des Verfahrens aus 5 als ausführbare Anweisungen integriert sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, während andere Abschnitte des Verfahrens über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der physischen Welt umwandelt.
Bei 502 zählt oder folgert das Verfahren 500 eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen (z. B. Wechsel von einem Zustand, in dem der Ventilaktor ein Ventil derart betätigt, dass sich das Ventil während eines Motorzyklus öffnet und schließt, zu einem Zustand, in dem der Ventilaktor das Ventil nicht betätigt, sodass das Ventil während eines vollständigen Motorzyklus geschlossen bleibt oder umgekehrt). In einem Beispiel kann die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen im Speicher verfolgt werden, indem ein im Speicher gespeicherter Wert jedes Mal, wenn eine Zustandsänderung des Ventilaktors befohlen wird, inkrementiert wird. In anderen Beispielen kann eine Position des Ventilaktors auf eine Ventilaktorzustandsänderungen hinweisen und ein Sensor kann derartige Zustandsänderungen angeben. Ein im Speicher gespeicherter Wert kann jedes Mal, wenn von dem Sensor eine Ventilaktorzustandsänderung angegeben wird, inkrementiert werden. Alternativ kann die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen durch Verfolgen einer Menge an Zeit, in der der Motor in einer spezifischen Betriebsspanne arbeitet, gefolgert werden. Die Menge an Zeit kann verwendet werden, um eine Tabelle oder Funktion von empirisch bestimmten Werten, die die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen darstellen, zu indizieren. Ausgabe von der Tabelle oder Funktion kann einem Akkumulator hinzugefügt werden, der die Anzahl an Ventilaktorzustandsänderungen zusammenzählt, um die Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen zu bestimmen. Nach dem Bestimmen der tatsächlichen Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen geht das Verfahren 500 zu 504 über.
Bei 504 beurteilt das Verfahren 500, ob die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen für einen oder mehrere Ventilaktoren größer als eine erste Schwellenmenge ist. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 506 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 520 über. Die erste Schwellenmenge kann auf empirisch bestimmten Ventilaktorabbaudaten basieren. Zum Beispiel kann der erste Schwellenwert auf einer tatsächlichen Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen basieren, die achtzig Prozent einer tatsächlichen Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen entsprechen, bei denen Ventilaktorabbau erwartet werden kann.
Bei 506 beurteilt das Verfahren 500, ob die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen für einen oder mehrere Ventilaktoren größer als eine zweite Schwellenmenge ist. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 508 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 540 über. Die zweite Schwellenmenge kann auf empirisch bestimmten Ventilaktorabbaudaten basieren. Zum Beispiel kann der zweite Schwellenwert auf einer tatsächlichen Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen basieren, die neunzig Prozent einer tatsächlichen Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen entsprechen, bei denen Ventilaktorabbau erwartet werden kann.
Bei 508 beurteilt das Verfahren 500, ob die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen für einen oder mehrere Ventilaktoren größer als eine dritte Schwellenmenge ist. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 510 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 530 über. Die dritte Schwellenmenge kann auf empirisch bestimmten Ventilaktorabbaudaten basieren. Zum Beispiel kann der dritte Schwellenwert auf einer tatsächlichen Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen basieren, die fünfundneunzig Prozent einer tatsächlichen Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen entsprechen, bei denen Ventilaktorabbau erwartet werden kann.
Bei 510 deaktiviert das Verfahren 500 alle Motorzylinderabschaltungsmodi, sodass der Motor mit allen Motorzylindern arbeitet, wenn der Motor arbeitet (z. B. Luft und Kraftstoff verbrennt). Die Motorzylinderabschaltungsmodi sind abgeschaltet, sodass der Motor Drehmoment in seiner vollständigen Kapazität bereitstellen kann und sodass die Möglichkeit des Ventilaktorabbaus reduziert werden kann. Das Verfahren 500 geht zu 512 über.
Bei 512 betätigt das Verfahren 500 den Motor, sodass alle der Motorzylinder aktiv sind (z. B. Luft und Kraftstoff verbrennen), wenn Motordrehmoment angefordert wird. Falls eine kleine Menge an Motordrehmoment angefordert wird, kann der Motor gedrosselt werden, um die angeforderte Menge an Drehmoment bereitzustellen. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Bei 520 ermöglicht das Verfahren 500 eine erste Zylinderabschaltungsstrategie, die ermöglicht, dass verschiedene Motorzylinder für jeden Motorzyklus abgeschaltet werden, sodass Motorzylinder, die während eines Motorzyklus abgeschaltet werden, nicht die gleichen Zylinder sind, die während eines nächsten oder benachbarten Motorzyklus abgeschaltet werden, wenn der Motor bei im Wesentlichen konstanter (z. B. sich um weniger als ±3 Prozent über einen zuvor festgelegten Zeitraum ändernd) Drehzahl, im Wesentlichen konstanter Motorlast und im Wesentlichen konstanter Motortemperatur betrieben wird. 3A zeigt ein Beispiel für das Abschalten von Zylindern gemäß einer ersten Strategie wie beschrieben. Ferner kann sich die Anzahl an aktiven Zylindern (z. B. Zylinder, die Luft und Kraftstoff verbrennen, mit Auslass- und Einlassventilen, die sich während eines Motorzyklus öffnen und schließen) von Motorereignis zu Motorereignis ändern, wenn sich die Motordrehmomentanforderung und/oder Motordrehzahl ändert. Die erste Zylinderabschaltungsstrategie kann angewandt werden, um Motorzylinder in einer Motorbetriebsspanne wie durch die durchgezogene Linie 400 in 4A angegeben abzuschalten.
Die erste Motorzylinderabschaltungsstrategie wählt auf Grundlage der Motordrehzahl, Motorlast, einer gewünschten Zylinderzündfraktion und anderen Bedingungen auch aus, welche bestimmten Zylinder angeschaltet und abgeschaltet werden. Zum Beispiel kann die erste Motorzylinderabschaltungsstrategie Zylinder zum Abschalten wie beschrieben im US-Patent 7,577,511 , welches hiermit durch Bezugnahme für sämtliche Absichten und Zwecke vollständig aufgenommen ist, auswählen. Alternativ kann eine andere Motorzylinderabschaltungsstrategie angewandt werden, um auszuwählen, welche Motorzylinder angeschaltet und abgeschaltet werden. Das Verfahren 500 geht zu 522 über.
Bei 522 betreibt das Verfahren 500 Motorzylinder gemäß der ersten Strategie, wenn der Motor in einer Motordrehzahl-/lastspanne arbeitet, in der die Zylinderabschaltung erlaubt ist (z. B. der Spanne innerhalb der durchgezogenen Linie 400 aus 4A). Zylinder können auf Grundlage des/der angeforderten Motordrehmoments, Motorgeschwindigkeit und Motortemperatur abgeschaltet werden. Ein Zylinder kann abgeschaltet werden, indem Einlass- und Auslassventile des Zylinders über einen gesamten Motorzyklus geschlossen gehalten werden und indem die Zufuhr von Kraftstoff an den abgeschalteten Zylinder eingestellt wird. Falls der Motor in einer Spanne außerhalb der Spanne arbeitet, in der die Motorzylinderabschaltung erlaubt ist, wird der Motor derart betrieben, dass alle Motorzylinder angeschaltet sind. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Bei 540 reduziert das Verfahren 500 eine Größe der ersten Motorbetriebsspanne (z. B. eine Motordrehzahl- und -lastspanne definiert durch den von der gepunktet-gestrichelten Linie 465 und der durchgezogenen Linie 462 begrenzten Bereich in 4B), wobei die erste Motorzylinderabschaltungsstrategie die Grundlage für die Abschaltung von Zylindern ist. Ferner stellt das Verfahren 500 eine zweite Motorbetriebsspanne bereit, wobei eine zweite Motorzylinderabschaltungsstrategie die Grundlage für die Abschaltung von Zylindern ist. Die zweite Motorbetriebsspanne weist höhere Motorlasten auf als die erste Motorbetriebsspanne (z. B. der von der gestrichelten Linie 460 und gepunktet-gestrichelten Linie 465 umgebene Bereich in 4B).
Die erste Zylinderabschaltungsstrategie ermöglicht, dass verschiedene Motorzylinder für jeden Motorzyklus abgeschaltet werden, sodass Motorzylinder, die während eines Motorzyklus abgeschaltet werden, nicht die gleichen Zylinder sind, die während eines nächsten oder benachbarten Motorzyklus abgeschaltet werden, wenn der Motor bei konstanter Drehzahl, Motorlast und Motortemperatur betrieben wird. Die in 3A gezeigte Motorzylinderabschaltungsstrategie ist ein Beispiel für die erste Motorzylinderabschaltungsstrategie. In einem anderen Beispiel, in dem der Motor ein Achtzylinderviertaktmotor mit einer Zündungsreihenfolge von 1, 3, 7, 2, 6, 5, 4 und 8 ist, kann der Motor arbeiten, indem die Zylinder 1, 7, 6, 4 und 8 gezündet werden, während alle anderen übrigen Zylinder während eines ersten Motorzyklus abgeschaltet werden, indem die Zylinder 1, 3, 7, 6 und 4 gezündet werden, während alle anderen übrigen Zylinder während eines nächsten Motorzyklus abgeschaltet werden, indem die Zylinder 1, 7, 2, 5 und 4 gezündet werden, während alle anderen übrigen Zylinder während eines nächsten Motorzyklus abgeschaltet werden, indem die Zylinder 3, 2, 5, 4 und 8 gezündet werden, während alle anderen übrigen Zylinder während eines nächsten Motorzyklus abgeschaltet werden und so weiter. Indem die Grüße der Spanne, in der die erste Motorzylinderabschaltungsstrategie angewandt werden kann, reduziert wird, wird der Nutzen der Anwendung der ersten Motorzylinderabschaltungsstrategie beibehalten, wo der Nutzen (z. B. reduzierter Kraftstoffverbrauch) am größten ist.
Die zweite Motorzylinderabschaltungsstrategie erlaubt lediglich festen Gruppen an Motorzylindern, über eine Vielzahl von Motorzyklen abgeschaltet zu werden, sodass Motorzylinder, die während eines Motorzyklus abgeschaltet werden, dieselben Zylinder sind, die während eines nächsten oder benachbarten Motorzyklus abgeschaltet werden, wenn der Motor bei einer im Wesentlichen konstanten (z. B. sich um weniger als ±3 Prozent über einen zuvor festgelegten Zeitraum ändernd) Motordrehzahl, im Wesentlichen konstanten (z. B. sich um weniger als ±3 Prozent über einen zuvor festgelegten Zeitraum ändernd) Motorlast und im Wesentlichen konstanten (z. B. sich um weniger als ±3 Prozent über einen zuvor festgelegten Zeitraum ändernd) Motortemperatur betätigt wird. Die in 3B gezeigte Motorzylinderabschaltungsstrategie ist ein Beispiel für die zweite Motorzylinderabschaltungsstrategie. In einem anderen Beispiel, in dem der Motor ein Achtzylinderviertaktmotor mit einer Zündungsreihenfolge von 1, 3, 7, 2, 6, 5, 4 und 8 ist, kann der Motor arbeiten, indem eine feste Gruppe an Zylindern (z. B. 2, 3, 5 und 8) gezündet wird, während alle anderen übrigen Zylinder während eines ersten Motorzyklus und einer Vielzahl von anschließenden Motorzyklen abgeschaltet werden. Durch Bereitstellen einer Motorbetriebsspanne, in der die zweite Motorzylinderabschaltungsstrategie angewandt werden kann, kann zumindest etwas Nutzen (z. B. reduzierter Kraftstoffverbrauch) beibehalten werden, während die Rate, in der Motorventilaktoren ihren Zustand ändern, reduziert werden kann, wodurch sich die Menge an Zeit verlängert, in der die Zylinderabschaltung verfügbar sein kann. Das Verfahren 400 geht zu 541 über.
Bei 541 beurteilt das Verfahren 500, ob der Motor in der zweiten Motorbetriebsspanne arbeitet, in der die zweite Zylinderabschaltungsstrategie die Grundlage für die Abschaltung von Motorzylindern ist. Das Verfahren 500 kann beurteilen, dass sich der Motor in der zweiten Motorbetriebsspanne befindet, falls die Motordrehzahl und Motorlast innerhalb der zweiten Motorbetriebsspanne liegen. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 542 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 546 über.
Bei 542 beurteilt das Verfahren 500, ab zwei oder mehr Gruppen mit festen abgeschalteten Zylindern das derzeit angeforderte Motordrehmoment bereitstellen können. Zum Beispiel lautet für einen Achtzylinderviertaktmotor mit einer Zündungsreihenfolge von 1, 3, 7, 2, 6, 5, 4 und 8, wobei eine Motordrehmomentanforderung mit vier aktiven Zylindern erfüllt werden kann, während vier Zylinder eines Achtzylindermotors abgeschaltet sind, die Antwort Ja, falls das Motordrehmoment bereitgestellt werden kann, während eine erste feste Gruppe an Zylindern 2, 3, 5 und 8 in einem ersten Motorzylinderabschaltungsmodus abgeschaltet wird und falls das Motordrehmoment bereitgestellt werden kann, während eine zweite feste Gruppe an Zylindern 1, 4, 6 und 7 in einem zweiten Motorzylinderabschaltungsmodus abgeschaltet wird, wobei der erste Motorzylinderabschaltungsmodus und der zweite Motorzylinderabschaltungsmodus nicht gleichzeitig aktiv sind. Falls das angeforderte Motordrehmoment durch zwei oder mehr Gruppen mit festen abgeschalteten Zylindern bereitgestellt werden kann, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 543 über. Falls das angeforderte Motordrehmoment von zwei oder mehr Gruppen an festen abgeschalteten Zylindern nicht bereitgestellt werden kann (z. B. das angeforderte Motordrehmoment bereitgestellt werden kann, indem lediglich die Zylinder 2, 3, 5 und 8 abgeschaltet werden), lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 546 über.
Bei 543 beurteilt das Verfahren 500, ob der Motor in die bei 540 beschriebene zweite Motorbetriebsspanne eintritt. Das Verfahren 500 kann beurteilen, dass der Motor in die zweite Motorbetriebsspanne eintritt, wenn sich Motordrehzahl und Motorlast von sich in dem Bereich außerhalb der zweiten Motorbetriebsspanne befindend zu sich innerhalb des durch die zweite Motorbetriebsspanne definierten Bereichs befindend ändern. Falls das Verfahren 500 beurteilt, dass der Motor in die zweite Motorbetriebsspanne eintritt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 544 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 545 über.
Bei 544 wählt das Verfahren 500 eine neue feste Gruppe an abzuschaltenden Motorzylindern, während das angeforderte Motordrehmoment bereitgestellt wird. Falls der Motor zum Beispiel die Fähigkeit aufweist, das gewünschte Motordrehmoment mit den abgeschalteten Zylindern 2, 3, 5 und 8 oder mit den abgeschalteten Zylindern 1, 4, 6 und 7 bereitzustellen und der Motor das letzte Mal mit den abgeschalteten Zylindern 2, 3, 5 und 8 gearbeitet hat, als der Motor in der zweiten Motorbetriebsspanne gearbeitet hat, bevor die zweite Motorbetriebsspanne verlassen wurde, wählt der Motor die Abschaltung der Zylinder 1, 4, 6 und 7. Auf diese Weise kann die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen zwischen den Ventilaktoren der verschiedenen Motorzyklen verteilt werden. Falls der Motor das angeforderte Motordrehmoment über drei oder mehr verschiedene feste Gruppen an Zylindern bereitstellen kann, kann das Verfahren 500 die festen Gruppen an Zylindern, die eine geringere Zahl an Ventilaktorzustandsänderungen aufweisen, als die Gruppe der abzuschaltenden Motorzylinder auswählen. Somit kann die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen zwischen den verschiedenen Zylindern ausgeglichen werden. Das Verfahren 500 geht zu 546 über, nachdem bestimmt ist, welche feste Gruppe an Motorzylindern abzuschalten ist.
Bei 545 betreibt das Verfahren 500 den Motor weiter mit der festen Gruppe an Zylindern, die abgeschaltet wurden, als der Motor zuerst in die zweite Betriebsspanne eingetreten ist. Somit arbeitet der Motor, sobald der Motor in die zweite Motorbetriebsspanne eintritt und die feste Gruppe an Zylindern abgeschaltet ist, weiter mit der gleichen Gruppe an abgeschalteten Zylindern, bis der Motor die zweite Betriebsspanne verlässt. Das Verfahren 500 geht zu 546 über.
Bei 546 betreibt das Verfahren 500 Motorzylinder gemäß der ersten Strategie, wenn der Motor in der ersten Motorbetriebsspanne arbeitet und werden Motorzylinder gemäß der zweiten Strategie betrieben, wenn der Motor in der zweiten Betriebsspanne arbeitet, wie bei 540 beschrieben. Ferner ist, falls der Motor in der zweiten Motorbetriebsspanne arbeitet, die feste Gruppe an abgeschalteten Zylindern die bei 544 beschriebene Gruppe oder das Verfahren 500 schaltet die Zylinder wie bei 545 beschrieben weiter ab. Zylinder können auf Grundlage des/der angeforderten Motordrehmoments, Motorgeschwindigkeit und Motortemperatur abgeschaltet werden. Falls der Motor in einer Spanne außerhalb der Spanne arbeitet, in der die Motorzylinderabschaltung erlaubt ist, wird der Motor derart betrieben, dass alle Motorzylinder angeschaltet sind. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Bei 530 erlaubt das Verfahren 500 lediglich der zweiten Motorzylinderabschaltungsstrategie, feste Gruppen an Motorzylindern in der zweiten Betriebsspanne abzuschalten. Die erste Motorbetriebsspanne wird ausgelassen und die zweite Motorbetriebsspanne wird erweitert, sodass sie die gesamte Motorbetriebsspanne umfasst, in der Zylinder abgeschaltet werden können (z. B. den von der durchgezogenen Linie 462 und der gestrichelten Linie 460 umgebenen Bereich, der in 4B gezeigt wird).
Die zweite Motorzylinderabschaltungsstrategie erlaubt lediglich festen Gruppen an Motorzylindern, über eine Vielzahl von Motorzyklen abgeschaltet zu werden, sodass Motorzylinder, die während eines Motorzyklus abgeschaltet werden, dieselben Zylinder sind, die während eines nächsten oder benachbarten Motorzyklus abgeschaltet werden, wenn der Motor bei einer im Wesentlichen konstanten (z. B. sich um weniger als ±3 Prozent über einen zuvor festgelegten Zeitraum ändernd) Motordrehzahl, im Wesentlichen konstanten (z. B. sich um weniger als ±3 Prozent über einen zuvor festgelegten Zeitraum ändernd) Motorlast und im Wesentlichen konstanten (z. B. sich um weniger als ±3 Prozent über einen zuvor festgelegten Zeitraum ändernd) Motortemperatur betätigt wird. Die in 3B gezeigte Motorzylinderabschaltungsstrategie ist ein Beispiel für die zweite Motorzylinderabschaltungsstrategie. In einem anderen Beispiel, in dem der Motor ein Achtzylinderviertaktmotor mit einer Zündungsreihenfolge von 1, 3, 7, 2, 6, 5, 4 und 8 ist, kann der Motor arbeiten, indem eine feste Gruppe an Zylindern (z. B. 2, 3, 5 und 8) gezündet wird, während alle anderen übrigen Zylinder während eines ersten Motorzyklus und einer Vielzahl von anschließenden Motorzyklen abgeschaltet werden. Durch Bereitstellen einer Motorbetriebsspanne, in der die zweite Motorzylinderabschaltungsstrategie angewandt werden kann, kann zumindest etwas Nutzen (z. B. reduzierter Kraftstoffverbrauch) beibehalten werden, während die Rate, in der Motorventilaktoren ihren Zustand ändern, reduziert werden kann, wodurch sich die Menge an Zeit verlängert, in der die Zylinderabschaltung verfügbar sein kann.
Die zweite Motorzylinderabschaltungsstrategie wählt auf Grundlage der Motordrehzahl und Motorlast auch aus, welche Zylinder angeschaltet und abgeschaltet werden. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von Motorzylindermodi im Speicher gespeichert sein und Zylindermodi, die unzureichend Drehmoment bereitstellen, um das angeforderte Motordrehmoment zu erfüllen, werden aus den verfügbaren Motorzylindermodi gestrichen. Der Motor kann mit den übrigen verfügbaren Motorzylindermodi betrieben werden. Die Motorzylindermodi können Muster von angeschalteten Motorzylindern und abgeschalteten Motorzylindern, mit denen der Motor arbeiten kann, beinhalten. Zum Beispiel kann der Motorbetriebsmodus oder das Zylindermuster für einen Achtzylindermotor die aktiven Zylinder 1, 4, 6 und 7 aufweisen, wobei die Zylinder 2, 3, 5 und 8 abgeschaltet sind. In einem anderen Beispiel kann der Motorbetriebsmodus oder das Zylindermuster für den Achtzylindermotor die aktiven Zylinder 2, 3, 5 und 8 aufweisen, wobei die Zylinder 1, 4, 6 und 7 abgeschaltet sind. Das Verfahren 500 geht zu 531 über.
Bei 531 beurteilt das Verfahren 500, ab zwei oder mehr Gruppen mit festen abgeschalteten Zylindern das derzeit angeforderte Motordrehmoment bereitstellen können. Zum Beispiel lautet für einen Achtzylinderviertaktmotor mit einer Zündungsreihenfolge von 1, 3, 7, 2, 6, 5, 4 und 8, wobei eine Motordrehmomentanforderung mit vier aktiven Zylindern erfüllt werden kann, während vier Zylinder eines Achtzylindermotors abgeschaltet sind, die Antwort Ja, falls das Motordrehmoment bereitgestellt werden kann, während eine erste feste Gruppe an Zylindern 2, 3, 5 und 8 in einem ersten Motorzylinderabschaltungsmodus abgeschaltet wird und falls das Motordrehmoment bereitgestellt werden kann, während eine zweite feste Gruppe an Zylindern 1, 4, 6 und 7 in einem zweiten Motorzylinderabschaltungsmodus abgeschaltet wird, wobei der erste Motorzylinderabschaltungsmodus und der zweite Motorzylinderabschaltungsmodus nicht gleichzeitig aktiv sind. Falls das angeforderte Motordrehmoment durch zwei oder mehr Gruppen mit festen abgeschalteten Zylindern bereitgestellt werden kann, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 532 über. Falls das angeforderte Motordrehmoment von zwei oder mehr Gruppen an festen abgeschalteten Zylindern nicht bereitgestellt werden kann (z. B. das angeforderte Motordrehmoment bereitgestellt werden kann, indem lediglich die Zylinder 2, 3, 5 und 8 abgeschaltet werden), lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 534 über.
Bei 532 beurteilt das Verfahren 500, ob der Motor in die bei 530 beschriebene zweite Motorbetriebsspanne eintritt. Das Verfahren 500 kann beurteilen, dass der Motor in die zweite Motorbetriebsspanne eintritt, wenn sich Motordrehzahl und Motorlast von sich in dem Bereich außerhalb der zweiten Motorbetriebsspanne befindend zu sich innerhalb des durch die zweite Motorbetriebsspanne definierten Bereichs befindend ändern. Falls das Verfahren 500 beurteilt, dass der Motor in die zweite Motorbetriebsspanne eintritt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 533 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 534 über.
Bei 533 wählt das Verfahren 500 eine neue feste Gruppe an abzuschaltenden Motorzylindern, während das angeforderte Motordrehmoment bereitgestellt wird. Falls der Motor zum Beispiel die Fähigkeit aufweist, das gewünschte Motordrehmoment mit den abgeschalteten Zylindern 2, 3, 5 und 8 oder mit den abgeschalteten Zylindern 1, 4, 6 und 7 bereitzustellen und der Motor das letzte Mal mit den abgeschalteten Zylindern 2, 3, 5 und 8 gearbeitet hat, als der Motor in der zweiten Motorbetriebsspanne gearbeitet hat, bevor die zweite Motorbetriebsspanne verlassen wurde, wählt der Motor die Abschaltung der Zylinder 1, 4, 6 und 7. Auf diese Weise kann die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen zwischen den Ventilaktoren der verschiedenen Motorzyklen verteilt werden. Falls der Motor das angeforderte Motordrehmoment über drei oder mehr verschiedene feste Gruppen an Zylindern bereitstellen kann, kann das Verfahren 500 die festen Gruppen an Zylindern, die eine geringere Zahl an Ventilaktorzustandsänderungen aufweisen, als die Gruppe der abzuschaltenden Motorzylinder auswählen. Somit kann die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen zwischen den verschiedenen Zylindern ausgeglichen werden. Das Verfahren 500 geht zu 535 über, nachdem bestimmt ist, welche feste Gruppe an Motorzylindern abzuschalten ist.
Bei 534 betreibt das Verfahren 500 den Motor weiter mit der festen Gruppe an Zylindern, die abgeschaltet wurden, als der Motor zuerst in die zweite Betriebsspanne eingetreten ist. Somit arbeitet der Motor, sobald der Motor in die zweite Motorbetriebsspanne eintritt und die feste Gruppe an Zylindern abgeschaltet ist, weiter mit der gleichen Gruppe an abgeschalteten Zylindern, bis der Motor die zweite Betriebsspanne verlässt. Das Verfahren 500 geht zu 546 über.
Bei 535 betreibt das Verfahren 500 Motorzylinder gemäß der zweiten Strategie, wenn der Motor in der zweiten Betriebsspanne wie bei 540 beschrieben arbeitet. Ferner ist, falls der Motor in der zweiten Motorbetriebsspanne arbeitet, die feste Gruppe an abgeschalteten Zylindern die bei 544 beschriebene Gruppe oder das Verfahren 500 schaltet die Zylinder wie bei 545 beschrieben weiter ab. Zylinder können auf Grundlage des/der angeforderten Motordrehmoments, Motorgeschwindigkeit und Motortemperatur abgeschaltet werden. Falls der Motor in einer Spanne außerhalb der Spanne arbeitet, in der die Motorzylinderabschaltung erlaubt ist, wird der Motor derart betrieben, dass alle Motorzylinder angeschaltet sind. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Somit stellt das Verfahren aus 5 ein Motorsteuerverfahren bereit, umfassend: Abschalten von Motorzylindern über eine Steuerung gemäß einer ersten Zylinderabschaltungsstrategie als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen weniger als ein erster Schwellenwert ist; und Abschalten der Motorzylinder über die Steuerung gemäß einer zweiten Zylinderabschaltungsstrategie als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als ein zweiter Schwellenwert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die erste Zylinderabschaltungsstrategie während eines ersten Motorzyklus einen ersten Motorzylinder abschaltet und einen zweiten Motorzylinder anschaltet, während der Motor bei einer im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl, einer im Wesentlichen konstanten Last und einer im Wesentlichen konstanten Temperatur arbeitet, und dass die erste Zylinderabschaltungsstrategie während eines zweiten Motorzyklus den ersten Zylinder anschaltet und einen zweiten Motorzylinder abschaltet, während der Motor bei der im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl, einer im Wesentlichen konstanten Last und einer im Wesentlichen konstanten Temperatur arbeitet.
In einigen Beispielen beinhaltet das Verfahren, dass die zweite Zylinderabschaltungsstrategie eine erste Gruppe an Motorzylindern während eines ersten Motorzyklus abschaltet, während der Motor bei einer im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl, einer im Wesentlichen konstanten Last und einer im Wesentlichen konstanten Temperatur arbeitet, und dass die zweite Zylinderabschaltungsstrategie die erste Gruppe an Motorzylindern während eines zweiten Motorzyklus abschaltet, während der Motor bei der im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl, einer im Wesentlichen konstanten Last und einer im Wesentlichen konstanten Temperatur arbeitet. Das Verfahren umfasst ferner das Abschalten der Motorzylinder über die Steuerung gemäß der zweiten Zylinderabschaltungsstrategie und der ersten Zylinderabschaltungsstrategie als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als der erste Schwellenwert und geringer als der zweite Schwellenwert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die erste Gruppe an Zylindern eine feste Gruppe an Zylindern ist. Das Verfahren beinhaltet auch, dass die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen gefolgert ist. Das Verfahren umfasst ferner das Abschalten der Zylinderabschaltung als Reaktion darauf, dass die tatsächliche Gesamtzahl der Ventilaktorzustandsänderungen größer als ein dritter Schwellenwert ist.
Das Verfahren aus 5 beinhaltet auch ein Motorsteuerverfahren, umfassend: Ändern, welche Zylinder eines Motors über eine Vielzahl von Motorzyklen abgeschaltet werden, während ein Motor bei einer im Wesentlichen konstanten Temperatur und einer im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl und -last arbeitet, über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen geringer als ein erster Schwellenwert ist; und Abschalten einer festen Gruppe an Motorzylindern, während der Motor bei der im Wesentlichen konstanten Temperatur und der/den im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl und -lasten arbeitet, über die Steuerung als Reaktion darauf, dass die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als der erste Schwellenwert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass Motorzylinder abgeschaltet werden, indem die Zufuhr von Kraftstoff an abgeschaltete Zylinder eingestellt wird und Einlass- und Auslassventile von abgeschalteten Zylindern über mindestens einen Zylinderzyklus geschlossen gehalten werden.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren weiter das Ändern, welche Motorzylinder in der festen Gruppe an Motorzylindern enthalten sind, als Reaktion auf die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen. Das Verfahren umfasst ferner das Abschalten der Zylinderabschaltung als Reaktion darauf, dass die tatsächliche Gesamtzahl der Ventilaktorzustandsänderungen größer als ein dritter Schwellenwert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Ändern, welche Zylinder des Motors abgeschaltet werden, das Abschalten eines ersten Zylinders während eines ersten Motorzyklus und das Anschalten des ersten Zylinders während eines zweiten Motorzyklus beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass eine Ventilaktorzustandsänderung den Übergang von einem Zustand, in dem der Ventilaktor während eines Zylinderzyklus ein Ventil öffnet und schließt, zu einem Zustand, in dem der Ventilaktor das Ventil über den Zylinderzyklus geschlossen hält, beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass das Ändern, welche Zylinder des Motors über die Vielzahl von Motorzyklen abgeschaltet werden, nicht das Abschalten einer festen Gruppe an Motorzylindern über die Vielzahl von Motorzyklen beinhaltet.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner kann mindestens ein Teil der beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Steuersystem programmiert werden soll. Die Steuerhandlungen können zudem den Betriebszustand von einem oder mehreren Sensoren oder Aktoren in der physischen Welt umwandeln, wenn die beschriebenen Handlungen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit einer oder mehreren Steuerungen beinhaltet.
Damit 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
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 201/0303873 [0018]
US 6321704 [0018]
US 6273039 [0018]
US 7458345 [0018]
US 7577511 [0060]

Claims

Motorsteuerverfahren, umfassend: Abschalten von Motorzylindern über eine Steuerung gemäß einer ersten Zylinderabschaltungsstrategie als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen geringer als ein erster Schwellenwert ist; und Abschalten der Motorzylinder über die Steuerung gemäß einer zweiten Zylinderabschaltungsstrategie als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als ein zweiter Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Zylinderabschaltungsstrategie während eines ersten Motorzyklus einen ersten Motorzylinder abschaltet und einen zweiten Motorzylinder anschaltet, während der Motor bei einer im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl, einer im Wesentlichen konstanten Last und einer im Wesentlichen konstanten Temperatur arbeitet, und wobei die erste Zylinderabschaltungsstrategie während eines zweiten Motorzyklus den ersten Zylinder anschaltet und einen zweiten Motorzylinder abschaltet, während der Motor bei der im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl, einer im Wesentlichen konstanten Last und einer im Wesentlichen konstanten Temperatur arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zweite Zylinderabschaltungsstrategie eine erste Gruppe an Motorzylindern während eines ersten Motorzyklus abschaltet, während der Motor bei einer im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl, einer im Wesentlichen konstanten Last und einer im Wesentlichen konstanten Temperatur arbeitet, und wobei die zweite Zylinderabschaltungsstrategie die erste Gruppe an Motorzylindern während eines zweiten Motorzyklus abschaltet, während der Motor bei der im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl, einer im Wesentlichen konstanten Last und einer im Wesentlichen konstanten Temperatur arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Abschalten der Motorzylinder über die Steuerung gemäß der zweiten Zylinderabschaltungsstrategie und der ersten Zylinderabschaltungsstrategie als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als der erste Schwellenwert und geringer als der zweite Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Gruppe an Zylindern eine feste Gruppe an Zylindern ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen gefolgert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Abschalten der Zylinderabschaltung als Reaktion darauf, dass die tatsächliche Gesamtzahl der Ventilaktorzustandsänderungen größer als ein dritter Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Ändern, welche Zylinder eines Motors über eine Vielzahl von Motorzyklen abgeschaltet werden, während ein Motor bei einer im Wesentlichen konstanten Temperatur und einer im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl und -last arbeitet, über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen geringer als ein erster Schwellenwert ist; und Abschalten einer festen Gruppe an Motorzylindern, während der Motor bei der im Wesentlichen konstanten Temperatur und der/den im Wesentlichen konstanten Motordrehzahl und -lasten arbeitet, über die Steuerung als Reaktion darauf, dass die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als der erste Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei Motorzylinder abgeschaltet werden, indem die Zufuhr von Kraftstoff an abgeschaltete Zylinder eingestellt wird und Einlass- und Auslassventile von abgeschalteten Zylindern über mindestens einen Zylinderzyklus geschlossen gehalten werden.
Motorsystem, umfassend: einen Verbrennungsmotor, einschließend einen oder mehrere Zylinderabschaltungsmechanismen; eine Steuerung mit ausführbaren Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um eine Motorbetriebsspanne anzupassen, die definiert, wann Motorzylinder als Reaktion darauf, dass eine tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen größer als ein erster Schwellenwert ist, abgeschaltet werden können und Motorzylinder gemäß der Motorbetriebsspanne abzuschalten.
Motorsystem nach Anspruch 10, wobei die Motorbetriebsspanne eine Motordrehzahl- und -lastspanne ist.
Motorsystem nach Anspruch 10, wobei das Anpassen der Motorbetriebsspanne das Teilen der Motorbetriebsspanne in zwei Betriebsspannen beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 12, wobei bei der ersten Betriebsspanne der zwei Betriebsspannen eine Motorlast geringer ist als bei einer zweiten Betriebsspanne der zwei Betriebsspannen.
Motorsystem nach Anspruch 13, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um den Motor über eine Vielzahl von Motorzyklen in der zweiten Betriebsspanne mit einer festen Gruppe an abgeschalteten Zylindern zu betreiben.
Motorsystem nach Anspruch 10, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um als Reaktion auf die tatsächliche Gesamtzahl an Ventilaktorzustandsänderungen zu ändern, welche Motorzylinder in der festen Gruppe an abgeschalteten Zylindern sind.