DE102018119329A1

DE102018119329A1 - Verfahren und Systeme zum Reduzieren von Wasseransammlung in einem Motor

Info

Publication number: DE102018119329A1
Application number: DE102018119329.7A
Authority: DE
Inventors: Aed M. Dudar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2019-02-14
Also published as: US20190048813A1; CN109386387A; US10337426B2

Abstract

Es werden Verfahren und System zum Reduzieren von Kondensatansammlung in einem Motoreinlass während eines verbrennungsfreien Motorzustands bereitgestellt. In einem Beispiel können während eines verbrennungsfreien Motorzustands in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Umgebungsluftfeuchtigkeit und eine unter einem Schwellenwert liegende Ansaugkrümmertemperatur Einlass- und Auslassventile von abschaltbaren Zylindern geschlossen werden, um die Zylinder abzudichten, und können während eines unmittelbar darauffolgenden Motorverbrennungszustands die Einlass- und Auslassventile der abschaltbaren Zylinder angeschaltet werden und kann eine Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern wieder aufgenommen werden, bevor mit der Verbrennung in nicht abschaltbaren Zylindern begonnen wird. Ferner kann während des verbrennungsfreien Motorzustands heißes Restabgas zum Ansaugkrümmer zurückgeführt werden, damit Kondensat in dem Ansaugkrümmer verdunstet.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Reduzieren von Wasseransammlung in einem Motoreinlass.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK/KURZDARSTELLUNG
Kondensat, das sich in einem Motoreinlass ansammelt, kann in den Motor aufgenommen werden, während der Motor eine Verbrennung durchführt, was zu Fehlzündungen zur Folge hat. Beispielsweise kann Feuchtigkeit aus feuchter Luft an Motorkomponenten wie etwa dem Ansaugkrümmer und einem Ladeluftkühler kondensieren und lokal eine Wasserlache bilden. Kondensat, das sich in dem Ansaugkrümmer oder in dem an den Ansaugkrümmer gekoppelten Ladeluftkühler (Charge Air Cooler - CAC) ansammelt, kann in die Motorzylinder während des Motorbetriebs gelangen und Verbrennungsinstabilität verursachen.
Es werden verschiedene Ansätze bereitgestellt, um das Auftreten von Motorfehlzündungen aufgrund von Kondensataufnahme zu reduzieren. Bei einem beispielhaften Ansatz, wie in US 20160169170 dargestellt, offenbaren Russ et al. ein Verfahren zum Verstärken eines Luftstroms durch einen Ladeluftkühler (CAC) zum Spülen von Kondensat aus dem CAC. Eine Anzahl von Motorzylindern eines Motors mit variablem Hubraum (Variable Displacement Engine - VDE) wird selektiv abgeschaltet, um vorübergehend einen Luftstrom durch den CAC zu verstärken. Während der Zylinderabschaltung kann die Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren abgeschalteten Motorzylindern deaktiviert werden, während die Einlass- und Auslassventile betriebsbereit bleiben, wodurch der Luftstrom durch den CAC verstärkt wird. Durch Einstellen der Anzahl von Zylindern, die abgeschaltet werden, auf Grundlage einer Luftstromverstärkung, die erforderlich ist, um das im CAC gespeicherte Kondensat auszuspülen, wird die Kondensataufnahme reduziert.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Nachteile im Zusammenhang mit dem vorstehend genannten Ansatz erkannt. Als ein Beispiel kann es sein, dass der Ansatz nicht dazu fähig ist, mit Kondensat, das sich an einer oder mehreren Motorkomponenten angesammelt hat, während Zuständen umzugehen, wenn ein Motor nicht läuft. Die Erfinder haben erkannt, dass sich während ausgewählter Zustände, wie z. B. während eines Antriebs eines Hybridfahrzeugs mit Elektromotordrehmoment von einer Systembatterie, während eines Kraftstoffabschaltungszustands bei Motorbremsung oder während eines Leerlaufabschaltungszustands eines Motors, Feuchtigkeit in einem Motor ansammeln kann. Insbesondere kann während solcher verbrennungsfreien Motorzustände die Motoreinlasslufttemperatur unter eine Taupunkttemperatur fallen. Wenn das Fahrzeug durch ein Gebiet mit erhöhter Umgebungsluftfeuchtigkeit fährt, kann, wenn die Einlasslufttemperatur unter die Taupunkttemperatur fällt, feuchte Luft in den Ansaugkrümmer, wie z. B. vorbei an einer im Wesentlichen geschlossenen Einlassdrossel, und Zylinderventile gelangen, selbst wenn der Motor nicht läuft. Da Zylinderventile während eines verbrennungsfreien Zustands je nach der Position der zugehörigen Nockenerhebungen zu dem Zeitpunkt, als der Motor angehalten wurde, offenbleiben können, kann die in den Motor gelangende feuchte Luft im Ansaugkrümmer kondensieren. Die Feuchtigkeit kann sogar in die Zylinder gelangen und dort kondensieren. Wenn der Motor wieder angelassen wird und dann Kraftstoff in den Motorzylindern verbrannt wird, kann das im Ansaugkrümmer angesammelte Kondensat in die Zylinder aufgenommen werden, was zu Motorfehlzündungen und Verbrennungsinstabilität führt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass die Ventilmechanismen von selektiv abschaltbaren Zylindern so gesteuert werden können, dass sie nach Wunsch in einer geschlossenen Position gehalten werden. Indem sie aktiv während Zuständen geschlossen gehalten werden, wenn der Motor keine Verbrennung durchführt und das Fahrzeug unter Bedingungen fährt, bei denen eine Kondensation im Ansaugkrümmer aus Umgebungsluft wahrscheinlich ist, kann eine Feuchtigkeitsaufnahme bei wenigstens diesen abschaltbaren Zylindern reduziert werden. Somit können in einem Beispiel die oben beschriebenen Probleme durch ein Motorverfahren gelöst werden, umfassend: in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Umgebungsluftfeuchtigkeit während eines verbrennungsfreien Motorzustands Geschlossenhalten von abschaltbaren Zylinderventilen und während eines unmittelbar darauffolgenden Motorverbrennungszustands Anschalten der abschaltbaren Zylinderventile und Beginnen mit einer Verbrennung in abschaltbaren Zylindern, bevor mit einer Verbrennung in nicht abschaltbaren Zylindern begonnen wird. Auf diese Weise können, wenn die Umgebungsluftfeuchtigkeit hoch ist, während ein Fahrzeug so betrieben wird, dass der Motor keinen Kraftstoff verbrennt, an abschaltbare Zylinder gekoppelte Ventile bewusst geschlossen gehalten werden, um eine Feuchtigkeitsaufnahme in die Zylinder zu reduzieren.
Als ein Beispiel kann während verbrennungsfreier Motorzustände, wie z. B. eines Fahrzeugantriebs mit Elektromotordrehmoment, eines Kraftstoffabschaltungszustands beim Bremsen und eines Leerlaufabschaltungszustands, die Motoransaugkrümmertemperatur unter eine Schwellentemperatur, wie z. B. eine Taupunkttemperatur, fallen. Wenn das Fahrzeug aktuell durch Gebiete mit einer über einem Schwellenwert liegenden Umgebungsluftfeuchtigkeit fährt, wie anhand von Eingaben von Motorsystemsensoren und/oder von einem externen Netzwerk, das kommunikativ mit dem Fahrzeug gekoppelt ist, geschätzt, kann mit Feuchtigkeit gesättigte Luft in den Ansaugkrümmer gelangen und kondensieren. Um die Aufnahme dieser Feuchtigkeit aus dem Ansaugkrümmer in die Motorzylinder zu reduzieren, kann, wenn der Motor keinen Kraftstoff verbrennt, der Motor mittels Elektromotordrehmoment gedreht werden, um den Ventilbetätigungsmechanismus der selektiv abschaltbaren Zylinder des Motors in Eingriff zu nehmen. Die Menge an angelegtem Elektromotordrehmoment wird so eingestellt, dass die Ventile geschlossen gehalten werden können, wodurch die jeweiligen Zylinder abgedichtet werden. Da es sein kann, dass der Motorabgaskrümmer weiterhin Wärme während verbrennungsfreier Motorzustände speichert, können in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Abgastemperatur unverbrannter Kraftstoff und heißes Abgas ebenfalls vom Abgaskrümmer zum Ansaugkrümmer über einen Kanal einer Abgasrückführung (AGR) geleitet werden, um die Kondensation im Ansaugkrümmer weiter zu reduzieren. Die Ventile können geschlossen gehalten werden, während der Motor keine Verbrennung durchführt, bis eine Motorneustartbedingung erfüllt ist. Während eines unmittelbar darauffolgenden Motorverbrennungsereignisses des Neustarts können die abschaltbaren Zylinder wieder angeschaltet werden, indem die entsprechenden Ventilmechanismen betätigt werden, und kann die Verbrennung zunächst in den abschaltbaren Zylindern wieder aufgenommen werden, während die nicht abschaltbaren Zylinder in dem verbrennungsfreien Zustand gehalten werden. Nachdem eine Schwellenanzahl von Motorzyklen nach Wiederaufnahme der Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern verstrichen ist, kann die Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern wieder aufgenommen werden, während die Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern beibehalten wird.
Auf diese Weise können durch selektives Schließen der Ventile von abschaltbaren Motorzylindern während eines verbrennungsfreien Motorzustands in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Umgebungsluftfeuchtigkeit eine Feuchtigkeitsaufnahme in die abgeschalteten Zylinder und Feuchtigkeitsansammlung in den Zylindern reduziert werden. Infolgedessen kann das Auftreten von Fehlzündungen in diesen Zylindern während eines nachfolgenden Motorbetriebs ebenfalls reduziert werden. Durch gleichzeitiges Rückführen von heißem Restabgas durch den Ansaugkrümmer kann ferner die Feuchtigkeitskondensation im Ansaugkrümmer reduziert werden. Die technische Wirkung des Wiederanschaltens der abschaltbaren Zylinder und Wiederaufnehmens der Verbrennung zunächst in den abschaltbaren Zylindern (bevor die Verbrennung in nicht abschaltbaren Zylindern wieder aufgenommen wird) während eines unmittelbar darauffolgenden Motorneustarts besteht darin, dass die Ansaugkrümmertemperatur erhöht werden kann und die angesammelte Feuchtigkeit verdunsten kann. Indem es ermöglicht wird, dass wenigstens ein Teil der angesammelten Feuchtigkeit verdunstet, bevor eine Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern (deren Ventile nicht aktiv geschlossen gehalten werden können) eingeleitet wird, wird die Aufnahme von Kondensat in die nicht abschaltbaren Zylinder während einer Zylinderverbrennung reduziert, wodurch sich die Verbrennungsstabilität erhöht und das Auftreten von Fehlzündungen in den nicht abschaltbaren Zylindern verringert. Durch Rückführen von heißem Restabgas zum Ansaugkrümmer während des Zustands mit über einem Schwellenwert liegender Umgebungsluftfeuchtigkeit, während der Motor keine Verbrennung durchführt, kann Restabgaswärme effektiv verwendet werden, um die Motoreinlasstemperatur zu erhöhen, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Wasserlachenbildung im Ansaugkrümmer reduziert wird. Im Allgemeinen kann durch Reduzieren einer Wasseransammlung im Ansaugkrümmer und in den Motorzylindern während verbrennungsfreier Motorzustände die Verbrennungsstabilität erhöht und die Fehlzündungsneigung während eines unmittelbar darauffolgenden Motorverbrennungszustands verringert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu vorgesehen, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Ansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Motors, der mit einem einzelnen Zylinderabschaltmechanismus ausgelegt ist.
2 zeigt ein beispielhaftes System eines Motors mit variablem Hubraum (VDE), das an ein Hybridfahrzeug gekoppelt ist.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren veranschaulicht, das zum Reduzieren von Wasseransammlung in einem Motoreinlass während eines verbrennungsfreien Motorzustands umgesetzt werden kann.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren veranschaulicht, das zum Abschalten eines Motors während Bedingungen mit hoher Luftfeuchtigkeit umgesetzt werden kann.
5 zeigt eine beispielhafte Reduzierung von Wasseransammlung im Motoreinlass gemäß der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zur Reduzierung der Wasseraufnahme in Motorzylinder während Bedingungen mit über einem Schwellenwert liegender Umgebungsluftfeuchtigkeit, während sich ein Motor in einem verbrennungsfreien Zustand befindet. Wie in Bezug auf beispielhafte Motorsysteme beschrieben, die an ein Hybridfahrzeugsystem, wie in den 1-2 dargestellt, gekoppelt sind, ermöglicht eine selektive Zylinderabschaltung in einem VDE die selektive Abdichtung eines oder mehrerer Motorzylinder. Eine Motorsteuerung kann so ausgelegt sein, dass sie eine Steuerroutine, wie z. B. die beispielhafte Routine in 3, durchführt, um eine Aufnahme von Wasser, das sich in einem Motoreinlass während verbrennungsfreier Motorzustände angesammelt hat, in Zylinder durch Geschlossenhalten der Ventile von selektiv abschaltbaren Zylindern zu reduzieren. Die Steuerung kann ferner eine Motorabschaltposition während einer Bedingung mit über einem Schwellenwert liegender Umgebungsluftfeuchtigkeit einstellen, wie z. B. über die Steuerroutine in 4, um den Motor in einer Position abzuschalten, in der die Ventile von mindestens einem selektiv abschaltbaren Zylinder geschlossen sind. Ein Beispiel für Motoreinstellungen, welche die Reduzierung von Wasseransammlung im Motoreinlass und Wasseraufnahme in Zylinder ermöglichen, ist in 5 dargestellt.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel 100 eines Motors 10, der an ein Fahrzeugsystem 102 gekoppelt ist. Der Motor 10 kann eine erste Reihe 15a und eine zweite Reihe 15b aufweisen. In dem abgebildeten Beispiel ist der Motor 10 ein V8-Motor, in dem die erste und zweite Reihe jeweils vier Zylinder aufweisen. Der Motor 10 weist einen Ansaugkrümmer 16, eine Drossel 20 und einen Abgaskrümmer 18 auf, der mit einer Emissionssteuervorrichtung 30 gekoppelt ist. Die Emissionssteuervorrichtung 30 beinhaltet einen oder mehrere Katalysatoren und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren, wie etwa jene, die unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Motor 10 als Teil eines Antriebssystems für einen Personenkraftwagen enthalten sein.
Der Motor 10 kann Zylinder 14 mit selektiv abschaltbaren Einlassventilen 50 und selektiv abschaltbaren Auslassventilen 56 aufweisen. In einem Beispiel sind die Einlassventile 50 und Auslassventile 56 für die Betätigung der Nockenwelle (wie in 2 gezeigt) über einzelne auf der Nockenwelle basierende Zylinderventilaktoren ausgelegt. Jede Zylinderreihe eines Motors könnte eine Nockenwelle enthalten, mit der die Einlass- und die Auslassventile angesteuert werden. In einem alternativen Beispiel könnte jede Motorzylinderreihe eine Nockenwelle, mit der das Einlassventil betätigt wird, und eine separate Nockenwelle, mit der das Auslassventil betätigt wird, beinhalten. In alternativen Beispielen können die Ventile zur elektrischen Ventilbetätigung (Electric Valve Actuation - EVA) über einzelne elektrische Zylinderventilaktoren ausgelegt sein. Im abgebildeten Beispiel weist jeder Zylinder zwar ein einzelnes Einlassventil und ein einzelnes Auslassventil auf, doch kann in alternativen Beispielen jeder Zylinder auch eine Vielzahl selektiv abschaltbarer Einlassventile und/oder eine Vielzahl selektiv abschaltbarer Auslassventile aufweisen. Die beim Anschalten/Abschalten der Zylinderventile betätigten Motorkomponenten können zusammen als VDE-Mechanismen oder VDE-Aktoren bezeichnet werden.
Unter ausgewählten Bedingungen, wie etwa, wenn die volle Drehmomentkapazität des Motors nicht erwünscht ist (wie etwa, wenn die Motorlast unter einer Schwellenlast liegt oder wenn der Drehmomentbedarf des Bedieners unter einem Schwellenbedarf liegt), können ein oder mehrere Zylinder des Motors 10 zur selektiven Abschaltung (hier auch als Zylindereinzelabschaltung bezeichnet) ausgewählt werden. Hierzu kann ein selektives Abschalten eines oder mehrerer Zylinder nur in der ersten Reihe 15a, eines oder mehrerer Zylinder nur in der zweiten Reihe 15b oder eines oder mehrerer Zylinder jeweils in der ersten und der zweiten Reihe gehören. Die Anzahl und Kennung von in der jeweiligen Reihe abgeschalteten Zylindern können symmetrisch oder asymmetrisch sein.
Während der Abschaltung können ausgewählte Zylinder durch Schließen der einzelnen Zylinderventilmechanismen, wie etwa Einlassventilmechanismen, Auslassventilmechanismen oder einer Kombination aus beiden, abgeschaltet werden. Zylinderventile können über hydraulisch betätigte Hebevorrichtungen (z. B. an Ventilstößelstangen gekoppelte Hebevorrichtungen), über einen Abschaltmitnehmermechanismus, bei dem der Teil des Mitnehmers, welcher der Hebebewegung der Nocke folgt, von dem Teil des Mitnehmers entkoppelt werden kann, der das Ventil betätigt, oder über elektrisch betätigte Zylinderventilmechanismen, die an jeden Zylinder gekoppelt sind, selektiv abgeschaltet werden. Die auf Nocken basierenden Zylinderventilaktoren können über das Motordrehmoment gesteuert werden. Wenn der Motor keine Verbrennung durchführt, kann die Position des Motors mittels Motordrehmoment von einem Anlasser eingestellt werden. Während des verbrennungsfreien Motorzustands kann die Position des Motors auf eine gewünschte Motorabschaltposition eingestellt werden, bei der die Nocken in Eingriff genommen werden und die Zylinderventile auf eine gewünschte Ventilposition betätigt werden können. Die Zylinderabschaltungsmechanismen können hier gemeinsam als VDE-Mechanismen bezeichnet werden. In einigen Beispielen kann der Kraftstoffzufluss zu den abgeschalteten Zylindern unterbrochen werden, wie etwa durch Abschalten von Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen 66. In einigen Beispielen kann der den abgeschalteten Zylindern bereitgestellte Zündfunke ebenfalls ausgesetzt werden, wie etwa durch Deaktivieren eines Stroms zu einer Zündfunkenschaltung.
Während die ausgewählten Zylinder abgeschaltet sind, fahren die übrigen angeschalteten oder aktiven Zylinder mit aktiven und arbeitenden Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Zylinderventilmechanismen mit der Verbrennung fort. Um die Drehmomentanforderungen zu erfüllen, erzeugt der Motor an den aktiven Zylindern das gleiche Maß an Drehmoment. Dazu sind höhere Krümmerdrücke erforderlich, was zu verringerten Pumpverlusten und einem erhöhten Motorwirkungsgrad führt. Zudem verringern sich aufgrund der geringeren Nutzfläche (der angeschalteten Zylinder), die der Verbrennung ausgesetzt ist, Wärmeverluste am Motor, wodurch sich der Wärmewirkungsgrad des Motors verbessert.
Wie hier dargelegt, können die abschaltbaren Zylinder effektiv verwendet werden, um Wasseransammlung innerhalb der abschaltbaren Zylinder während Motorabschaltzuständen zu reduzieren, wodurch sich die Fehlzündungsneigung während eines unmittelbar darauffolgenden Motorbetriebszustands verringert. Wie in Bezug auf 3 angegeben, können während eines verbrennungsfreien Motorzustands die Ansaugkrümmertemperatur und die Motortemperatur (die auf die Temperatur der Motorzylinderwand hinweist) unter eine Taupunkttemperatur fallen und kann, wenn die Umgebungsluftfeuchtigkeit über eine Schwellenluftfeuchtigkeit steigt, Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft auf der kühleren Oberfläche des Ansaugkrümmers kondensieren. Da die Motorventile während des verbrennungsfreien Zustands offenbleiben, kann die Feuchtigkeit sogar in die Zylinder gelangen und dort kondensieren. Während eines darauffolgenden Motorverbrennungszustands kann das im Ansaugkrümmer angesammelte Kondensat in die Zylinder aufgenommen werden, was zu Motorfehlzündungen und Verbrennungsinstabilität führt.
Auf diese Weise kann in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Umgebungsluftfeuchtigkeit während eines Motorabschaltzustands jedes Einlassventil und Auslassventil, die an einen oder mehrere abschaltbare Motorzylinder gekoppelt sind, geschlossen werden, um die abschaltbaren Zylinder abzudichten, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Wasserkondensation in diesen Zylindern reduziert wird. Während eines unmittelbar darauffolgenden Motorneustarts kann jedes Einlassventil und Auslassventil, die an den einen oder die mehreren abschaltbaren Motorzylinder gekoppelt sind, wieder angeschaltet werden und kann die Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren abschaltbaren Zylindern wieder aufgenommen werden, bevor die Kraftstoffzufuhr zu den nicht abschaltbaren Zylindern des Motors wieder aufgenommen wird.
Indem zunächst die Verbrennung in den zuvor abgedichteten abschaltbaren Zylindern bei dem Motorneustart wieder aufgenommen wird, können das Auftreten von Fehlzündungen und Verbrennungsinstabilität reduziert werden, da es sich dabei um die Zylinder handelt, in denen die Wasseraufnahme während der vorausgehenden Motorabschaltung (oder Leerlaufabschaltung) aktiv reduziert wurde. Nach Durchführen einer Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern für eine Anzahl von Motorzyklen können die Motortemperatur und die Ansaugkrümmertemperatur angehoben sein. Aufgrund der erhöhten Motortemperatur und Krümmertemperatur kann verbleibendes Kondensat im Ansaugkrümmer verdunsten. Durch Wiederaufnehmen der Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern, nachdem sich die Ansaugkrümmertemperatur über eine Schwellentemperatur erhöht hat, kann der Betrieb von nicht abschaltbaren Zylindern verzögert werden, bis besser sichergestellt werden kann, dass das übrige Kondensat verdunstet ist, wodurch sich die Verbrennungsstabilität erhöht.
Der Motor 10 kann mit einer Vielzahl von Substanzen arbeiten, die über ein Kraftstoffsystem 8 zugeführt werden können. Kraftstofftanks in dem Kraftstoffsystem 8 können Kraftstoff mit unterschiedlichen Eigenschaften enthalten, wie etwa mit unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen. Zu diesen Unterschieden können unterschiedliche Alkoholgehalte, unterschiedliche Oktanzahlen, unterschiedliche Verdampfungstemperaturen, unterschiedliche Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen daraus usw. gehören. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem 41 mit der Steuerung 12 gesteuert werden. Die Steuerung 12 kann unterschiedliche Signale von Sensoren 82 empfangen, die an den Motor 10 gekoppelt sind (und unter Bezug auf 2 beschrieben werden), und Steuersignale an unterschiedliche Aktoren 81 senden, die an den Motor und/oder das Fahrzeug gekoppelt sind (wie unter Bezug auf 2 beschrieben). Zu den verschiedenen Sensoren können beispielsweise verschiedene Temperatur-, Druck und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren gehören.
2 ist eine schematische Darstellung 200, die ein Fahrzeugsystem 102 zeigt, das ein Motorsystem 101 umfasst. Das Fahrzeugsystem kann ein Hybridfahrzeugsystem sein, das ferner einen Elektromotor zum Betreiben des Fahrzeugs umfasst. 2 zeigt einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 in dem Motorsystem 101. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Eine Brennkammer (ein Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 beinhalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Zudem kann ein Anlassermotor 171 über ein Schwungrad 162 an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um ein Kurbeln (z. B. Drehen) des Motors 10 zu ermöglichen, was in der Regel zum Anlassen des Motors verwendet wird. Beim Anlassen eines Motors wird der Anlasser nach erfolgreicher Verbrennung nicht mehr betätigt, da der Motor durch die Verbrennung gedreht wird. In einem Beispiel kann es sich beim Anlassermotor 171 um einen herkömmlichen Anlassermotor handeln. In anderen Beispielen kann es sich beim Anlassermotor 171 um einen integrierten Anlassermotor handeln, wie etwa die Motoren, die in der Regel in Hybridfahrzeugen zu finden sind.
Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 44 über einen Ansaugkanal 42 aufnehmen und Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 48 ausstoßen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten.
In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 durch Nockenbetätigung über das Nockenbetätigungssystem 51 bzw. 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 umfassen einen Mechanismus eines Motors mit variablem Hubraum (VDE) und können dazu verwendet werden, eines oder mehrere von dem Einlassventil 52 und dem Auslassventil 54 bei der Zylinderabschaltung selektiv abzuschalten (zu schließen). Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere der folgenden Systeme verwenden: System zur Nockenprofilverstellung (Cam Profile Switching - CPS), variablen Nockenansteuerung (Variable Cam Timing - VCT), variablen Ventilansteuerung (Variable Valve Timing - WT) und/oder zum variablen Ventilhub (Variable Valve Lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch die Ventilpositionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann die Brennkammer 30 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systeme, gesteuert wird, beinhalten. In wieder anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Ventilaktorsystem oder einen Aktor oder ein Aktorsystem zur variablen Ventilansteuerung gesteuert werden. Ein oder mehrere Motorzylinder können selektiv durch Schließen der einzelnen Einlassventilmechanismen, der Auslassventilmechanismen oder einer Kombination von beiden über die Zylinderabschaltungsmechanismen (hier als VDE-Mechanismen bezeichnet) abgeschaltet werden.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist der Darstellung nach direkt an die Brennkammer 30 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangen wird, direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 eine sogenannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bereit. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann zum Beispiel in der Seite der Brennkammer oder in der Oberseite der Brennkammer (wie dargestellt) montiert sein. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die in dem Ansaugkrümmer 44 in einer Konfiguration angeordnet ist, die eine sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in den Ansaugkanal nachgelagert zur Brennkammer 30 bereitstellt.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 zum Einleiten der Verbrennung eine Zündkerze 192 beinhalten. Das Zündsystem kann der Brennkammer 30 über die Zündkerze 192 einen Zündfunken als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch weggelassen werden, wie beispielsweise, wenn der Motor 10 die Verbrennung durch eine Selbstzündung oder durch das Einspritzen von Kraftstoff einleiten kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann. In einem Beispiel kann bei der selektiven Abschaltung eines oder mehrerer Motorzylinder (über einen VDE-Mechanismus) der den abgeschalteten Zylindern bereitgestellte Zündfunke ebenfalls ausgesetzt werden, wie etwa durch Deaktivieren des Betriebs der Zündkerze 192.
Der Ansaugkanal 42 kann eine Drossel 62 beinhalten, die eine Drosselklappe 64 aufweist. In diesem konkreten Beispiel kann die Position der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder Aktor bereitgestellt wird, der in der Drossel 62 enthalten ist, wobei es sich um eine Konfiguration handelt, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (Electronic Throttle Control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 dazu betrieben werden, die Ansaugluft zu variieren, die der Brennkammer 30 neben anderen Motorzylindern bereitgestellt wird. Die Position der Drosselklappe 64 kann der Steuerung 12 durch ein Drosselpositionssignal TP bereitgestellt werden. Der Luftansaugkanal 42 kann den Ansauglufttemperatur(Intake Air Temperature - IAT)-Sensor 125, den Luftdruck(Barometric Pressure - BP)-Sensor 128 und den Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor 172 beinhalten. Der IAT-Sensor 125 schätzt die Ansauglufttemperatur (Intake Air Temperature) zur Verwendung während des Motorbetriebs und stellt der Steuerung 12 ein Signal bereit. Der BP-Sensor 128 schätzt den Umgebungsdruck für den Motorbetrieb und stellt der Steuerung 12 ein Signal bereit. Ebenso schätzt der Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor 172 die Umgebungsluftfeuchtigkeit für den Motorbetrieb und stellt der Steuerung 12 ein Signal bereit. Der Ansaugkanal 42 kann ferner einen Luftmassenstromsensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Bereitstellen entsprechender MAF- und MAP-Signale an die Steuerung 12 beinhalten. Ein Regensensor 176 kann an eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs 102 gekoppelt sein, um Bedingungen mit erhöhter Luftfeuchtigkeit und Regen zu erkennen.
Ein Abgassensor 126 ist der Darstellung nach an den Abgaskanal 48 nachgelagert zu einer Emissionssteuervorrichtung 70 gekoppelt. Bei dem Sensor 126 kann es sich um einen beliebigen geeigneten Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (LKV) des Abgases handeln, so zum Beispiel um eine lineare Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor, Breitband- oder Weitbereichslambdasonde), eine Zweizustands-Lambdasonde oder EGO-Sonde, eine HEGO-Sonde (beheizte EGO-Sonde), einen NOx-, HC- oder CO-Sensor. Eine Eingabe von dem Abgassensor 126 kann ferner zum Schätzen der Umgebungsluftfeuchtigkeit verwendet werden.
Die Emissionssteuervorrichtung 70 ist in der Darstellung entlang des Abgaskanals 48 nachgelagert zum Abgassensor 126 angeordnet. Bei der Vorrichtung 70 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, einen Partikelfilter, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon handeln. In einigen Ausführungsformen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 durch das Betreiben von zumindest einem Zylinder des Motors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses beim Betrieb des Motors 10 regelmäßig zurückgesetzt werden.
Ein Abgasrückführungs(AGR)-System 140 kann einen gewünschten Teil des Abgases über einen AGR-Kanal 142 aus dem Abgaskanal 48 in den Ansaugkrümmer 44 leiten. Die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellte AGR-Menge kann durch die Steuerung 12 über ein AGR-Ventil 144 variiert werden. Ferner kann ein AGR-Sensor 146 innerhalb des AGR-Kanals 142 angeordnet sein und eine Angabe von einem oder mehreren aus Druck, Temperatur und Bestandteilkonzentration des Abgases bereitstellen. In einem Beispiel kann es sich bei dem Sensor 146 um einen Sensor für DPFE (Differential Pressure Feedback AGR - AGR-Differenzdruck-Rückkopplung) handeln. Die AGR-Menge, die vom Abgas- zum Ansaugkrümmer zurückgeführt wird, (oder die AGR-Strömungsrate) kann auf Grundlage einer Eingabe vom DPFE-Sensor geschätzt werden. Der DPFE-Sensor kann eine Druckdifferenz an einer Strömungsregelungsöffnung in dem AGR-Kanal überwachen, um die AGR-Strömungsrate zu messen. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System 140 verwendet werden, um die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer zu regulieren, wodurch ein Verfahren zum Steuern des Zeitpunkts der Zündung in einigen Verbrennungsmodi bereitgestellt wird. Ferner kann während einiger Bedingungen ein Teil der Verbrennungsgase durch Steuern der Ansteuerung des Auslassventils, wie etwa durch Steuern eines Mechanismus zur variablen Ventilansteuerung, in der Brennkammer zurückgehalten oder eingeschlossen werden.
Daher kann heiße AGR effektiv verwendet werden, damit im Motoransaugkrümmer angesammeltes Kondensat verdunstet. Während Motorabschaltzuständen kann etwas Restabgas in dem Abgaskrümmer zurückbleiben. In Reaktion auf unter einem Schwellenwert liegende Motoreinlasstemperaturen und über einem Schwellenwert liegende Umgebungsluftfeuchtigkeit kann eine Öffnung des AGR-Ventils eingestellt werden, um das heiße Restabgas zum Ansaugkrümmer zurückzuführen. Durch das heiße Restabgas kann zumindest ein Teil des im Ansaugkrümmer angesammelten Kondensats verdunsten, wodurch die Aufnahme von Wasser aus dem Ansaugkrümmer in die Zylinder weiter reduziert wird. Darüber hinaus wird eine weitere Kondensation von Feuchtigkeit in dem Ansaugkrümmer reduziert. Das Einstellen der Öffnung des AGR-Ventils beinhaltet in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Temperatur des Restabgases Erhöhen der Öffnung, während sowohl eine Ansaugkrümmertemperatur abnimmt als auch die Umgebungsluftfeuchtigkeit zunimmt, und Verringern der Öffnung, während sowohl die Ansaugkrümmertemperatur zunimmt als auch die Umgebungsluftfeuchtigkeit abnimmt. In Reaktion auf eine unter einem Schwellenwert liegende Temperatur des Restabgases kann das AGR-Ventil geschlossen werden.
Die Steuerung 12 ist in 2 als Mikrocomputer dargestellt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicherchip 106 dargestellt ist, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich einer Messung des Abgas-AKV von der Lambdasonde 126, eines eingeleiteten Luftmassenstrom (Mass Air Flow - MAF) von dem Luftmassenstromsensor 120; der Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahme(Profile Ignition Pickup - PIP)-Signals von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; der Drosselposition (Throttle Position - TP) von einem Drosselpositionssensor; eines Krümmerabsolutdrucksignals, MAP (Absolute Manifold Pressure), vom Sensor 122; eines Umgebungsluftfeuchtigkeitssignals vom Sensor 172; und einer Ansauglufttemperatur vom IAT-Sensor 125. Ein Motordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 aus dem PIP-Signal erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe von Vakuum oder Druck in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der vorstehend genannten Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Bei stöchiometrischem Betrieb kann der MAP-Sensor eine Angabe des Motordrehmoments bereitstellen. Ferner kann dieser Sensor gemeinsam mit der detektierten Motordrehzahl eine Schätzung der Ladung (einschließlich Luft), die in den Zylinder eingeleitet wurde, bereitstellen. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der ebenfalls als Motordrehzahlsensor verwendet werden kann, eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäßig beabstandeten Impulsen je Umdrehung der Kurbelwelle erzeugen. Darüber hinaus können an die Außenseite des Fahrzeugsystems gekoppelte Sensoren, wie z. B. der Regensensor 176, zum Schätzen der Umgebungsluftfeuchtigkeit verwendet werden. Die Steuerung 12 kann zur direkten Kommunikation des Fahrzeugs 102 mit einer Netzwerk-Cloud 160 an eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 155 gekoppelt sein. Mittels der drahtlosen Kommunikation 150 über die Vorrichtung 155 kann das Fahrzeug 102 Daten über aktuelle und/oder voraussichtliche Umgebungsbedingungen (wie z. B. Umgebungsluftfeuchtigkeit, -temperatur, -druck usw.) aus der Netzwerk-Cloud 160 abrufen.
Auf dem Festwertspeicher 106 eines Speichermediums können computerlesbare Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 102 zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen, jedoch nicht ausdrücklich aufgeführt werden, ausgeführt werden können. Wie vorstehend beschrieben, zeigt 2 einen Zylinder eines Mehrzylindermotors, und kann jeder Zylinder gleichermaßen seine(n) eigene(n) Satz aus Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzvorrichtung, Zündkerze usw. aufweisen.
Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 2 und setzt die verschiedenen Betätigungselemente aus 2 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen einzustellen, die in einem Speicher der Steuerung 12 gespeichert sind. In einem Beispiel kann in Reaktion auf eine Bedingung mit über einem Schwellenwert liegender Umgebungsluftfeuchtigkeit, wie über die Eingaben vom Luftfeuchtigkeitssensor 172 geschätzt, während eines Motorabschaltzustands die Steuerung 12 ein Signal an die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 senden, um das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 eines abschaltbaren Zylinders selektiv zu schließen. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung 12 in Reaktion auf eine Bedingung mit über einem Schwellenwert liegender Umgebungsluftfeuchtigkeit während eines Motorabschaltzustands ein Signal an das AGR-Ventil 144 senden, um das Ventil in eine offene Position zu betätigen, um heißes Restabgas von dem Abgaskrümmer zum Ansaugkrümmer zurückzuführen.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 102 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeug 102 um ein herkömmliches Fahrzeug mit nur einem Motor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n) handeln. In dem dargestellten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 102 einen Motor 10 und eine elektrische Maschine 52. Bei der elektrischen Maschine 52 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Elektromotor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 40 des Motors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über ein Getriebe 46 mit den Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem abgebildeten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 40 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 46 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzurücken oder auszurücken, um so die Kurbelwelle 40 mit bzw. von der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit bzw. von dem Getriebe 46 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 46 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann verschiedenartig konfiguriert sein, einschließlich als ein Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 52 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 58 auf, um den Fahrzeugrädern 55 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 52 kann auch als Generator betrieben werden, um beispielsweise bei einem Bremsbetrieb elektrische Leistung zum Aufladen der Traktionsbatterie 58 bereitzustellen.
Auf diese Weise ermöglichen die Systeme aus den 1-2 ein System für ein Hybridfahrzeug, umfassend: eine elektrische Maschine, die eine Batterie beinhaltet, einen Motor mit einem abschaltbaren Zylinder und einem nicht abschaltbaren Zylinder, jeweils ein Einlassventil und ein Auslassventil, die an den abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, wobei das Einlassventil und Auslassventil jeweils über einen Aktor eines Motors mit variablem Hubraum (VDE) selektiv betätigbar sind, jeweils ein anderes Einlassventil und ein anderes Auslassventil, die an den nicht abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die an sowohl den abschaltbaren Zylinder als auch den nicht abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, einen Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor und einen Ansauglufttemperatursensor, die an einen Motoransaugkrümmer gekoppelt sind, einen Abgastemperatursensor, der an einen Abgaskrümmer gekoppelt ist, einen Regensensor, der an einen Fahrzeugscheibenwischer gekoppelt ist, einen Abgasrückführungs(AGR)-Kanal, der den Motorabgaskrümmer an den Motoransaugkrümmer koppelt, wobei der AGR-Kanal ein AGR-Ventil beinhaltet. Der Fahrzeugmotor kann ferner eine Steuerung mit in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zum Schätzen der Umgebungsluftfeuchtigkeit über eines oder mehrere aus dem Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor und dem Regensensor, in Reaktion auf einen ersten Motorabschaltzustand Betätigen des VDE-Aktors, um das Einlassventil und das Auslassventil des abschaltbaren Zylinders selektiv zu schließen, während das andere Einlassventil und das andere Auslassventil des nicht abschaltbaren Zylinders offen gehalten werden, bevor Kraftstoff zum Motor deaktiviert wird, und in Reaktion auf einen zweiten Motorabschaltzustand Offenhalten von sowohl dem Einlassventil als auch dem Auslassventil des abschaltbaren Zylinders und des anderen Einlassventils und des anderen Auslassventils des nicht abschaltbaren Zylinders, bevor Kraftstoff zum Motor deaktiviert wird.
3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Reduzieren von Wasseransammlung in einem Motoransaugkrümmer und Motorzylindern während eines verbrennungsfreien Motorzustands. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 und der übrigen hier enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung basierend auf Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen.
Bei 302 können aktuelle Fahrzeug- und Motorbetriebsbedingungen geschätzt und/oder gemessen werden. Dazu können z. B. Bedienerdrehmomentbedarf, Motordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motortemperatur, Motorlast, Abgastemperatur, Krümmerdruck, Krümmerluftstrom, Batterieladestand usw. gehören. Darüber hinaus können Umgebungsbedingungen wie etwa Umgebungsluftfeuchtigkeit, Temperatur und Luftdruck geschätzt werden. In einem Beispiel kann die Umgebungsluftfeuchtigkeit über eines oder mehrere aus einem Einlassluftfeuchtigkeitssensor (wie z. B. dem Luftfeuchtigkeitssensor 172 in 2) und einem Windschutzscheibenluftfeuchtigkeitssensor (wie z. B. dem Regensensor 176 in 2) gemessen werden. Umgebungsluftfeuchtigkeitsbedingungen an einem aktuellen Fahrzeugstandort können aus Wetterdaten erhalten werden, die von einem externen Netzwerk (wie z. B. der Netzwerk-Cloud 160 in 2) abgerufen werden, das mit dem Fahrzeug über drahtlose Kommunikation (wie z. B. die drahtlose Kommunikation 150 in 2) gekoppelt ist.
Bei 304 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob sich der Motor in einem verbrennungsfreien Zustand befindet. Ein verbrennungsfreier Motorzustand kann einen Leerlaufabschaltungszustand des Motors, einen Kraftstoffabschaltungszustand beim Bremsen (Deceleration Fuel Shut-Off - DFSO) und ein Motorabschaltereignis beinhalten. Beispielsweise kann die Motorverbrennung ausgesetzt werden, wenn eine oder mehrere Leerlaufabschaltungsbedingungen erfüllt sind. Als ein Beispiel können Leerlaufabschaltungsbedingungen eines Motors einen Motorleerlauf für eine über einem Schwellenwert liegende Dauer (wie z. B. an einer Ampel), einen über einem Schwellenwert (wie z. B. zu zumindest mehr als 30 % geladen) liegenden Ladestand (State of Charge - SOC) der an die elektrische Maschine gekoppelten Batterie, dass die Klimaanlage keine Anforderung zum Neustart des Motors ausgibt (was angefordert werden kann, wenn Klimatisierung erwünscht ist) beinhalten. Ferner kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Schwellenwert (z. B. 3 mph) liegt, eine Leerlaufabschaltung des Motors auch dann angefordert werden, wenn das Fahrzeug nicht im Ruhezustand ist. Weiterhin kann vor einer Leerlaufabschaltung des Motors eine an den Abgaskrümmer des Motors gekoppelte Emissionssteuervorrichtung analysiert werden, um zu bestimmen, dass keine Anforderung für einen Motorneustart erfolgt ist.
Als ein anderes Beispiel kann während eines DFSO-Zustands eine Kraftstoffeinspritzung in die Motorzylinder ausgesetzt werden und der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht werden. In einem Beispiel kann der DFSO-Zustand in Reaktion auf ein Loslassen des Fahrpedals (d. h., wenn der Bediener ein Fahrpedal freigegeben und eine Drehmomentverringerung angefordert hat) vorliegen, wobei sich das Fahrzeug im Schubbetrieb befinden kann.
Als ein wieder anderes Beispiel kann der Motor keine Verbrennung durchführen und abgeschaltet gehalten werden, wenn das Fahrzeug durch ein Elektromotordrehmoment von einer elektrischen Maschine (wie z. B. der elektrischen Maschine 52 in 2) des Hybridelektrofahrzeugs (HEV) angetrieben wird. Das Fahrzeug kann durch ein Elektromotordrehmoment während Bedingungen mit unter einem Schwellenwert liegender Motorlast und über einem Schwellenwert liegendem SOC der Batterie der elektrischen Maschine angetrieben werden. Die Schwellenmotorlast kann auf Grundlage von Fahrzeugbetriebsbedingungen, einschließlich Fahrzeuggeschwindigkeit und Batterie-SOC, kalibriert werden. Der Schwellen-SOC kann einer Mindestmotorleistung entsprechen, die zum Antreiben des Fahrzeugs erwünscht ist. In einem weiteren Beispiel kann ein verbrennungsfreier Motorzustand ferner eine Fahrzeugschlüssel-Ausschaltbedingung beinhalten, wenn sich das Fahrzeug im Ruhezustand befindet und nicht vom Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird.
Wenn bestimmt wird, dass der Motor Kraftstoff in Motorzylindern verbrennt, kann bei 306 der aktuelle Motorbetrieb beibehalten werden. Wenn eine nachfolgende Motorabschaltanforderung während einer Bedingung mit über einem Schwellenwert liegender Umgebungsluftfeuchtigkeit empfangen wird, kann die Kraftstoffzufuhr zu jedem abschaltbaren Zylinder und nicht abschaltbaren Zylinder deaktiviert werden und kann ein Motorabschaltdrehzahlprofil eingestellt werden, um den Motor in einer Motorstoppposition anzuhalten, in der die abschaltbaren Zylinderventile geschlossen sind. Details zu einem Motorabschaltverfahren während einer Bedingung mit über einem Schwellenwert liegender Umgebungsluftfeuchtigkeit sind in Bezug auf 4 dargelegt.
Zurück bei 304 beinhaltet, wenn bestimmt wird, dass der Motor keine Verbrennung durchführt, die Routine bei 308 Bestimmen, ob die Umgebungsluftfeuchtigkeit über einer Schwellenluftfeuchtigkeit liegt. Die Steuerung kann die Schwellenumgebungsluftfeuchtigkeit auf Grundlage einer geschätzten Taupunkttemperatur kalibrieren. Die geschätzte Taupunkttemperatur kann auf einer Umgebungsluftfeuchtigkeit und der Motoransaugkrümmertemperatur beruhen. Die Steuerung kann die Taupunkttemperatur auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Lookup-Tabelle bestimmen, wobei die Eingabe sowohl die Umgebungsluftfeuchtigkeit als auch die Motoransaugkrümmertemperatur ist und die Ausgabe die Taupunkttemperatur ist. Die Steuerung kann die Motoransaugkrümmertemperatur auf Grundlage einer Eingabe von einem Ansauglufttemperatursensor (wie z. B. dem IAT-Sensor 125 in 2) und einem Motorkühlmitteltemperatursensor, der an ein Motorkühlmittelsystem gekoppelt ist, bestimmen. In einem Beispiel kann die Schwellenluftfeuchtigkeit einer Luftfeuchtigkeit entsprechen, über der Feuchtigkeit aus der Luft in dem Motoransaugkrümmer kondensieren kann.
Während eines verbrennungsfreien Motorzustands kann die Motoransauglufttemperatur unter die Taupunkttemperatur fallen. Wenn gleichzeitig die Umgebungsluftfeuchtigkeit höher als eine Schwellenluftfeuchtigkeit ist, kann feuchte Luft in den Ansaugkrümmer über eine zumindest teilweise geöffnete Ansaugdrossel gelangen und kann die Feuchtigkeit lokal an dem Motoransaugkrümmer kondensieren. In einem Beispiel kann aufgrund einer Beeinträchtigung des Ansaugkanals und/oder der Drossel eine Öffnung (wie z. B. eine Undichtigkeit) in einem Abschnitt des Ansaugkrümmers vorhanden sein, die eine Fluidverbindung zwischen der Ansaugdrossel und der Atmosphäre ermöglicht. Feuchte Luft kann in das Motorsystem über eine solche Öffnung gelangen, selbst wenn der Motor keine Verbrennung durchführt und die Drossel in eine vollständig geschlossene Position befohlen wird. Infolgedessen bildet sich eine Wasserlache in dem Ansaugkrümmer. Wenn dabei auch ein oder mehrere Motorventile geöffnet sind (wie z. B. aufgrund dessen, dass die Motorstoppposition während der Motorabschaltung eine Position ist, in der das Ansaugventil oder das Auslassventil eines Zylinders geöffnet ist), kann feuchte Luft in die Motorzylinder gelangen. Die Temperatur von Motorzylinderwänden, wie auf Grundlage von Eingaben von dem Motorkühlmitteltemperatursensor geschätzt, kann ebenfalls während des verbrennungsfreien Motorzustands abnehmen, wodurch eine Feuchtigkeitskondensation innerhalb der Motorzylinder möglich wird. Überdies kann im Ansaugkrümmer angesammeltes Kondensat in die Zylinder durch die offenen Ventile aufgenommen werden. Bei einem darauffolgenden Motorbetrieb kann diese angesammelte Feuchtigkeit in den Zylindern und im Ansaugkrümmer (wenn aufgenommen) zu einer Motorfehlzündung führen.
Wenn bestimmt wird, dass die Umgebungsluftfeuchtigkeit niedriger als die Schwellenluftfeuchtigkeit ist, kann der Motor bei 310 in dem verbrennungsfreien Zustand ohne selektive Abschaltung von Zylinderventilen gehalten werden. Insbesondere können, wenn ein oder mehrere Ventile der abschaltbaren Zylinder offenbleiben, die Ventile in ihren jeweiligen offenen Positionen gehalten werden und können nicht betätigt werden, um geschlossen zu werden, während der Motor keine Verbrennung durchführt.
Wenn bestimmt wird, dass die Umgebungsluftfeuchtigkeit höher als die Schwellenluftfeuchtigkeit ist, können bei 312 ein oder mehrere abschaltbare Motorzylinder selektiv über einen VDE-Mechanismus abgeschaltet werden. Da der Motor keine Verbrennung durchführt können Zündung und Kraftstoffeinspritzung in die Motoren deaktiviert werden. Daher beinhaltet eine selektive Abschaltung der Zylinder gleichzeitiges Abschalten des einen oder der mehreren Zylinderventile jedes abschaltbaren Zylinders des Motors. Beispielsweise beinhaltet, wenn der VDE-Mechanismus ein nockenbetätigter Mechanismus ist, das Abschalten ferner Betätigen einer Zylinderspule, die an eine Nockenwelle gekoppelt ist, um das eine oder die mehreren Zylinderventile jedes abschaltbaren Zylinders zu schließen. In alternativen Ausführungsformen kann jeder Motorzylinder unabhängig und einzeln abgeschaltet werden. Insbesondere kann ein Achtzylindermotor beispielsweise auf sieben Zylindern, auf sechs Zylindern, auf fünf Zylindern oder auf vier Zylindern laufen. In einem anderen Beispiel kann, wenn der VDE-Mechanismus ein elektrisch betätigter Mechanismus ist, der Motor mit einem Mechanismus zur elektrischen Ventilbetätigung (EVA) (über einzelne elektrische Zylinderventilaktoren) ausgestattet sein, der betätigt werden kann, um die abschaltbaren Zylinderventile zu einem beliebigen Zeitpunkt während des verbrennungsfreien Motorzustands ungeachtet der Motorposition bei der Abschaltung zu schließen.
Bei Motoren, die mit einem Nockenwellenbetätigungsmechanismus ausgestattet sind (wie in 2 dargelegt), der einzelne nockenwellenbasierte Zylinderventilaktoren beinhaltet, beinhaltet die selektive Abschaltung der abschaltbaren Motorzylinder bei 313 Einstellen einer Position des Motors, um die eine oder mehreren Nockenwellen, die an die abschaltbaren Zylinderventile gekoppelt sind, zur Abschaltung (zum Schließen) jedes der abschaltbaren Zylinderventile (Einlass- und Auslassventile) in Eingriff zu nehmen. Da die Nockenwellen mittels Motordrehung angetrieben werden, erleichtern Einstellungen an der Motorposition ein Betätigen der Nockenwellen und Schließen jedes der abschaltbaren Zylinderventile. Das Einstellen der Position des Motors beinhaltet Drehen des Motors über einen Elektromotor (wie z. B. einen Anlassermotor oder eine elektrische Maschine des Hybridfahrzeugs), um den Motor in eine gewünschte Stoppposition zu drehen, in der ein Ineingriffnehmen der Nockenwelle und Schließen von abschaltbaren Zylinderventilen ermöglicht wird.
Auf diese Weise können während der Bedingung mit über einem Schwellenwert liegender Luftfeuchtigkeit die abschaltbaren Zylinderventile selektiv geschlossen werden, während das eine oder die mehreren Ventile, die an die nicht abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, je nach der Position ihrer entsprechenden Nockenerhebungen offen oder geschlossen bleiben können. Durch Schließen der abschaltbaren Zylinderventile kann der abschaltbare Zylinder abgedichtet werden, wodurch ein Luftstrom (mit hohem Feuchtegehalt) in die abschaltbaren Zylinder reduziert wird. Da die abschaltbaren Zylinder abgedichtet sind, kann sich keine Wasserlache (aufgrund der Kondensation von Feuchtigkeit aus der Luft) innerhalb dieser Zylinder bilden, selbst wenn die Temperatur in den Zylindern unter die Taupunkttemperatur fällt.
Nachdem die abschaltbaren Zylinderventile geschlossen wurden, beinhaltet die Routine bei 314 Bestimmen, ob eine Temperatur von Restabgas, das in dem Motor verbleibt, höher als eine Schwellentemperatur ist. Wenn keine Zylinderverbrennung durchgeführt wird, wird kein frisches Abgas im Abgaskanal erzeugt. Es kann jedoch etwas Restabgas von früheren Verbrennungsereignissen in dem Abgaskanal aufgrund einer langsamen Abführung verbleiben. Da das Abgassystem eine größere thermische Masse im Verhältnis zum Ansaugsystem aufweist, kann das Restabgas Abgaswärme für einen Zeitraum speichern, selbst nachdem die Verbrennung ausgesetzt wurde. Die Steuerung kann die Temperatur des Restabgases über Eingaben von einem Abgastemperatursensor, der an den Abgaskanal gekoppelt ist, messen und/oder die Temperatur auf Grundlage einer zuletzt geschätzten Abgastemperatur und einer Dauer, für welche der Motor keine Verbrennung durchgeführt hat, ableiten. In einem Beispiel kann die Schwellentemperatur derart kalibriert werden, dass sie einer Temperatur entspricht, bei der Feuchtigkeit aus der Ansaugluft nicht im Ansaugkrümmer kondensieren kann (wie z. B. einer Temperatur über der Taupunkttemperatur). In einem anderen Beispiel kann die Schwellentemperatur von der Steuerung auf Grundlage einer Motoreinlasstemperatur, Umgebungsluftfeuchtigkeit und Motortemperatur kalibriert werden. In einem wieder anderen Beispiel kann die Schwellentemperatur dem Siedepunkt von Wasser entsprechen, sodass bei über der Schwellentemperatur im Ansaugkrümmer kondensierendes Wasser verdampfen kann.
Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur des Restabgases höher als die Schwellentemperatur ist, kann die Steuerung bei 318 das AGR-Ventil (wie z. B. das AGR-Ventil 144 in 2) in eine offene Position betätigen, um unverbrannten Kraftstoff und heißes Abgas aus dem Abgaskrümmer zum Ansaugkrümmer über den AGR-Kanal (wie z. B. den AGR-Kanal 142 in 2) zurückzuführen. In einem Beispiel kann, da der Motor keine Verbrennung durchführt, das AGR-Ventil vollständig geöffnet werden, um die Restabgasströmung zum Ansaugkrümmer zu maximieren. Während verbrennungsfreier Motorzustände, wie z. B. DFSO, hält der Motoransaugkrümmer weiterhin ein Vakuum (Unterdruck) aufrecht, wodurch eine Abgasrückführung vom Abgaskrümmer erleichtert wird, der einen höheren Druck als der Ansaugkrümmer aufweist. Während das heiße Abgas zusammen mit dem unverbrannten Kraftstoff in den Ansaugkrümmer eintritt, kann die Ansaugkrümmertemperatur zunehmen, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit verringert, dass Feuchtigkeit in dem Ansaugkrümmer kondensiert.
In einem anderen Beispiel kann das Rückführen von heißem Abgas vom Abgaskrümmer zum Ansaugkrümmer bei 319 ferner Einstellen der Restabgasströmung auf Grundlage von Ansaugkrümmertemperatur, Abgastemperatur und Umgebungsluftfeuchtigkeit beinhalten. Eine Schätzung der Restabgasströmung kann auf Grundlage einer Eingabe von einem AGR-Differenzdruck-Rückkopplungssensor (wie z. B. dem DPFE-Sensor 146 in 2), der an den AGR-Kanal gekoppelt ist, erhalten werden. Die Ansaugkrümmertemperatur kann auf einer Eingabe von einem oder mehreren aus einem Ansauglufttemperatursensor und einem Motorkühlmitteltemperatursensor beruhen. Das Einstellen der Restabgasströmung beinhaltet Einstellen einer Öffnung des AGR-Ventils. In einem Beispiel kann die Öffnung des AGR-Ventils erhöht werden, während die Temperatur des Restabgases zunimmt, die Umgebungsluftfeuchtigkeit zunimmt oder die Ansauglufttemperatur abnimmt. In einem anderen Beispiel kann die Öffnung des AGR-Ventils verringert werden, während die Temperatur des Restabgases abnimmt, die Umgebungsluftfeuchtigkeit abnimmt oder die Ansauglufttemperatur zunimmt. Die Steuerung kann die Öffnung des AGR-Ventils auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Lookup-Tabelle bestimmen, wobei die Eingabe sowohl die Ansaugkrümmertemperatur, die Temperatur des Restabgases als auch die Umgebungsluftfeuchtigkeit ist und die Ausgabe die Öffnung des AGR-Ventils ist.
Wenn bestimmt wird, dass die Restabgastemperatur niedriger als die Schwellentemperatur ist, kann das AGR-Ventil bei 316 in einer geschlossenen Position gehalten werden und kann das Restabgas nicht vom Abgaskrümmer zum Ansaugkrümmer geleitet werden, wenn der Motor keine Verbrennung durchführt. Aufgrund der unter dem Schwellenwert liegenden Temperatur des Restabgases kann Wärme aus dem Restabgas nicht effektiv verwendet werden, um die Kondensation von Feuchtigkeit in dem Ansaugkrümmer zu reduzieren.
Bei 320 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob Motorverbrennungsbedingungen erfüllt sind. In einem Beispiel können Motorverbrennungsbedingungen in Reaktion auf ein Betätigen eines Fahrpedals erfüllt werden. In Reaktion auf den erhöhten Drehmomentbedarf (wie z. B. während der Pedalbetätigung) kann der Motor damit aufhören, mit Leerlaufabschaltung oder in einem DFSO-Zustand betrieben zu werden. Ferner kann es sein, dass der erhöhte Drehmomentbedarf nicht von der elektrischen Maschine des HEV erfüllt wird, wodurch es nötig ist, Motordrehmoment bereitzustellen. In einem anderen Beispiel können während eines Fahrzeugbetriebs mit Elektromotordrehmoment Motorverbrennungsbedingungen in Reaktion darauf erfüllt sein, dass der Batterieladestand der elektrischen Maschine des HEV unter einen Schwellen-SOC sinkt, wobei das Fahrzeug nicht mehr über das Elektromotordrehmoment angetrieben werden kann. Daher kann in Reaktion auf einen unter einem Schwellenwert liegenden Batterie-SOC mit Motorverbrennung begonnen werden, um das Fahrzeug mit Motordrehmoment anzutreiben und die Batterie aufzuladen. In einem wieder anderen Beispiel kann eine Motorverbrennungsbedingung in Reaktion auf eine Anforderung von Motorleistung zum Betreiben von Hilfsvorrichtungen, wie z. B. der Klimaanlage, bestätigt werden. Wenn keine der Motorverbrennungsbedingungen erfüllt sind, kann der Motor bei 322 in dem verbrennungsfreien Zustand gehalten werden und können die abschaltbaren Ventile in einem abgeschalteten (geschlossenen) Zustand gehalten werden.
Wenn bestimmt wird, dass eine beliebige der Motorverbrennungsbedingungen erfüllt ist, können bei 324 der eine oder die mehreren abschaltbaren Motorzylinder, die zuvor (in Schritt 312) abgeschaltet wurden, durch Betätigen des VDE-Mechanismus wieder angeschaltet werden. Das Wiederanschalten der abschaltbaren Zylinder beinhaltet Öffnen der zuvor abgeschalteten Einlass- und Auslassventile der abschaltbaren Zylinder. In einem Beispiel, in dem es sich bei dem VDE-Mechanismus um einen Mechanismus zur elektrischen Ventilbetätigung (EVA) handelt, kann, sobald die Motorverbrennungsbedingungen erfüllt sind, der VDE-Mechanismus ungeachtet der Motorposition beim Start sofort betätigt werden, um die abschaltbaren Zylinderventile zu öffnen. In einem anderen Beispiel, in dem der VDE-Mechanismus nockenwellenbasierte Zylinderventilaktoren beinhaltet, kann der Motor über den Anlassermotor angelassen werden und kann die Motorposition eingestellt werden, um die eine oder mehreren Nockenwellen, die an die abschaltbaren Zylinderventile gekoppelt sind, in Eingriff zu nehmen, und kann dann jedes der abschaltbaren Zylinderventile geöffnet werden.
Bei 326 kann mit der Verbrennung in den wieder angeschalteten Zylindern begonnen werden, während die nicht abschaltbaren Zylinder verbrennungsfrei gehalten werden können. Das Beginnen mit der Verbrennung in den wieder angeschalteten Zylindern beinhaltet Einspritzen von Kraftstoff und Bereitstellen eines Zündfunkens an die abschaltbaren Zylinder, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunken in den nicht abschaltbaren Zylindern deaktiviert gehalten werden. Die Steuerung kann ein Signal an eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen senden, die an die abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, um die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern wieder aufzunehmen. Ferner kann die Steuerung ein Signal an die Zündkerzen senden, die an die abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, um den Zündfunken wieder aufzunehmen. Während des unmittelbar vorausgehenden verbrennungsfreien Motorzustands kann, wenn sich die Umgebungsluftfeuchtigkeit auf über die Schwellenluftfeuchtigkeit erhöht hat, durch Abdichten der abschaltbaren Zylinder eine Feuchtigkeitsansammlung in den abschaltbaren Zylindern reduziert worden sein. Aufgrund der über einem Schwellenwert liegenden Umgebungsluftfeuchtigkeit kann jedoch Wasser während des verbrennungsfreien Motorzustands kondensiert oder in die nicht abschaltbaren Zylinder, die nicht abgedichtet werden konnten, aufgenommen worden sein. Indem zunächst die Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern wieder aufgenommen wird und indem die nicht abschaltbaren Zylinder verbrennungsfrei gehalten werden, kann die Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten von Fehlzündung (aufgrund von Wasseransammlung in einem Zylinder) reduziert werden. Die Verbrennung in dem abschaltbaren Zylinder (der nicht abschaltbare Zylinder kann in einem verbrennungsfreien Zustand gehalten werden) kann für eine Anzahl von Motorzyklen unmittelbar nach dem Wiederanschalten der abschaltbaren Zylinder fortgesetzt werden.
Bei 328 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob eine Schwellenanzahl von Verbrennungsereignissen in den abschaltbaren Zylindern verstrichen ist. Beispielsweise kann die Steuerung bestimmen, ob eine Anzahl von Motorzyklen seit Einleiten der Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern höher als eine Schwellenanzahl von Motorzyklen ist. In einem Beispiel kann die Schwellenanzahl von Motorzyklen auf Grundlage der Ansaugkrümmertemperatur dynamisch kalibriert werden. Die Schwellenanzahl kann sich verringern, wenn sich die Motoransaugkrümmertemperatur erhöht. Nachdem mit der Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern begonnen wurde, können sich die Motortemperatur und die Ansaugkrümmertemperatur erhöhen. Eine Erhöhung der Motortemperatur und der Ansaugkrümmertemperatur kann zu einer Reduzierung der Wahrscheinlichkeit von Wasserkondensation im Motoransaugkrümmer und den Motorzylindern führen. Ferner können die erhöhte Motortemperatur und Ansaugkrümmertemperatur dazu führen, dass zuvor angesammelte Feuchtigkeit aus dem Ansaugkrümmer verdunstet.
Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl von Motorzyklen seit Einleiten der Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern niedriger als die Schwellenanzahl von Motorzyklen ist, kann der Motorbetrieb bei 330 fortgesetzt werden, ohne mit der Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern zu beginnen. Daher können die abschaltbaren Zylinder weiterhin eine Verbrennung durchführen und können die nicht abschaltbaren Zylinder in dem verbrennungsfreien Zustand gehalten werden. Ferner kann die AGR-Strömung auf Grundlage von Ansaugkrümmertemperatur, Abgastemperatur und Umgebungsluftfeuchtigkeit beibehalten werden. Aufgrund der Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern kann sich die Abgastemperatur erhöhen und die Rückführung des unverbrannten Kraftstoffs und des heißen Abgases kann die Erhöhung der Ansaugkrümmertemperatur weiter erleichtern.
Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl von Motorzyklen seit dem Einleiten der Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern höher als die Schwellenanzahl von Motorzyklen ist, kann bei 332 mit Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern begonnen werden, während die Verbrennung in den wieder angeschalteten (abschaltbaren) Zylindern aufrechterhalten werden kann. Als ein Beispiel kann nach Abschluss einer über einem Schwellenwert liegenden Anzahl von Motorzyklen geschlossen werden, dass die angesammelte (kondensierte) Feuchtigkeit im Ansaugkrümmer und innerhalb der nicht abschaltbaren Zylinder (während des Motorabschaltzustands nicht abgedichtet) verdunstet ist und keine Feuchtigkeitsaufnahme während einer Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern stattfinden kann, wodurch die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Fehlzündung reduziert wird. Die Steuerung kann ein Signal an eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen senden, die an die nicht abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, um die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern wieder aufzunehmen. Ferner kann die Steuerung ein Signal an die Zündkerzen senden, die an die nicht abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, um den Zündfunken wieder aufzunehmen. Auf diese Weise kann nach der Schwellenanzahl von Motorzyklen Kraftstoff in die nicht abschaltbaren Zylinder eingespritzt und ein Zündfunken daran bereitgestellt werden, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunken in den abschaltbaren Zylindern beibehalten werden können. Sobald die Verbrennung in allen Motorzylindern wieder aufgenommen wird, kann die Steuerung auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen wie etwa Motorlast den Motor entweder so betreiben, dass alle Zylinder aktiv sind, oder kann einen oder mehrere Zylinder selektiv abschalten, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
Auf diese Weise kann in Reaktion auf einen unmittelbar darauffolgenden Motorneustartzustand nach einem verbrennungsfreien Motorzustand der VDE-Aktor betätigt werden, um das Einlassventil und das Auslassventil des abschaltbaren Zylinders selektiv wieder anzuschalten, und kann die Kraftstoffzufuhr zu dem abschaltbaren Zylinder wieder aufgenommen werden, während die Kraftstoffzufuhr für den nicht abschaltbaren Zylinder abgeschaltet gehalten wird. Nach Betreiben des abschaltbaren Zylinders mit Kraftstoffzufuhr und des nicht abschaltbaren Zylinders ohne Kraftstoffzufuhr für eine Schwellenanzahl von Motorzyklen unmittelbar nach Einleiten der Kraftstoffzufuhr zu dem abschaltbaren Zylinder kann die Kraftstoffzufuhr zu jedem Motorzylinder, einschließlich des nicht abschaltbaren Zylinders, wieder aufgenommen werden.
Ferner können sich, da die Verbrennung in allen Motorzylindern wieder aufgenommen wird, die Ansaugkrümmertemperatur und die Motortemperatur weiterhin erhöhen und kann die Rückführung von heißem Abgas nicht mehr erwünscht sein, um die Ansaugkrümmertemperatur weiter zu erhöhen. Daher kann bei 334 die Öffnung des AGR-Ventils auf Grundlage des AGR-Bedarfs (Motorverdünnungsbedarfs) und unabhängig von der Ansaugkrümmertemperatur und Umgebungsluftfeuchtigkeit eingestellt werden. Die Steuerung kann den AGR-Bedarf in Abhängigkeit von Motorbetriebsbedingungen, einschließlich Motorlast, Motordrehzahl und Motortemperatur, bestimmen. In einem Beispiel kann die Steuerung die gewünschte AGR-Strömung auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Lookup-Tabelle bestimmen, wobei die Eingabe sowohl die Motorlast, die Motordrehzahl als auch die Motordrehzahl ist und die Ausgabe die AGR-Strömung ist.
Auf diese Weise kann in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Umgebungsluftfeuchtigkeit während eines Motorabschaltzustands jedes Einlassventil und Auslassventil, die an einen oder mehrere abschaltbare Motorzylinder gekoppelt sind, selektiv geschlossen werden und kann eine Öffnung eines Abgasrückführungs(AGR)-Ventils, das an einen AGR-Kanal gekoppelt ist, auf Grundlage der Temperatur von Restabgas eingestellt werden. Darüber hinaus können bei einem Motor (wie z. B. einem Dieselmotor), der mit Glühkerzen ausgestattet ist, während verbrennungsfreier Motorzustände in Reaktion auf über einem Schwellenwert liegende Luftfeuchtigkeitsbedingungen die Glühkerzen angeschaltet werden, um den Motoransaugkrümmer zu erwärmen. Durch Erwärmen des Motoransaugkrümmers kann eine Verdunstung des angesammelten Kondensats beschleunigt und weitere Kondensatbildung reduziert werden.
4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Abschalten eines Motors während Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit, um eine Kondensataufnahme in Zylinder zu reduzieren. Das Verfahren 400 kann ein Teil des Verfahrens 300 sein und kann z. B. bei Schritt 306 des Verfahrens 300 ausgeführt werden.
Bei 402 können aktuelle Fahrzeug- und Motorbetriebsbedingungen, wie in Schritt 302 von 3 geschätzt, abgerufen werden. Dazu können z. B. Bedienerdrehmomentbedarf, Motordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motortemperatur, Motorlast, Abgastemperatur, Krümmerdruck, Krümmerluftstrom, Batterieladestand usw. gehören. Darüber hinaus können Umgebungsbedingungen wie etwa Umgebungsluftfeuchtigkeit, Temperatur und Luftdruck geschätzt werden.
Bei 404 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob eine Motorabschaltung angefordert wird. In einem Beispiel kann eine Motorabschaltung angefordert werden, wenn eine oder mehrere Bedingungen für eine Leerlaufabschaltung (wie in Schritt 304 von 3 erörtert) erfüllt sind. In einem anderen Beispiel können Kraftstoffzufuhr und Zündfunken in Reaktion auf ein Loslassen des Fahrpedals (das zu einer Verringerung des Drehmomentbedarfs führt) deaktiviert werden, was einen Kraftstoffabschaltungszustand beim Bremsen (DFSO) zur Folge hat. In einem wieder anderen Beispiel kann eine Motorabschaltung in Reaktion auf einen unter einem Schwellenwert liegenden Drehmomentbedarf angefordert werden, wenn das Fahrzeug mit einem Elektromotordrehmoment (von der elektrischen Maschine des HEV) angetrieben werden kann und kein Motordrehmoment mehr erwünscht ist. In einem weiteren Beispiel kann eine Motorabschaltung in Reaktion auf ein Ausschalten mit dem Zündschlüssel angefordert werden, wenn das Fahrzeug stillsteht und nicht mehr mit Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird.
Wenn bestimmt wird, dass keine Motorabschaltung angefordert wurde, kann bei 406 der aktuelle Motorbetrieb beibehalten werden. Wenn bestimmt wird, dass eine Motorabschaltung angefordert wird, beinhaltet die Routine bei 408 Bestimmen, ob die Umgebungsluftfeuchtigkeit über einer Schwellenluftfeuchtigkeit liegt. Die Schwellenluftfeuchtigkeit kann auf einer Taupunkttemperatur beruhen. In einem Beispiel kann die Schwellenluftfeuchtigkeit einer Luftfeuchtigkeit entsprechen, über der Feuchtigkeit aus der Luft in dem Motoransaugkrümmer und/oder innerhalb der Motorzylinder kondensieren kann. In einem Beispiel kann die Steuerung Witterungsbedingungen für einen vorhergesagten Fahrzyklus (Fahrweg) des Fahrzeugs von einem externen Server, der kommunikativ mit dem Fahrzeug gekoppelt ist, abrufen. Der vorhergesagte Fahrzyklus kann auf Grundlage einer Eingabe von einer bordeigenen Vorrichtung für einen globalen Positionsbestimmungssatelliten (GPS) bestimmt werden. Die Routine kann ferner Bestimmen, ob sich während eines kommenden Abschnitts des Fahrzyklus die Umgebungsluftfeuchtigkeit auf über die Schwellenluftfeuchtigkeit erhöhen kann, beinhalten.
Wenn bestimmt wird, dass die Umgebungsluftfeuchtigkeit niedriger als der Schwellenwert ist und in dem Fahrzyklus weiterhin unter dem Schwellenwert liegen wird, kann bei 410 der Motor ohne Abschaltung (Schließen) der abschaltbaren Zylinderventile abgeschaltet werden. Wenn bestimmt wird, dass die Umgebungsluftfeuchtigkeit höher als der Schwellenwert ist oder sich während des Fahrzyklus über den Schwellenwert erhöhen kann, können die abschaltbaren Auslassventile vorbeugend geschlossen werden, um die Luft mit hohem Feuchtegehalt zu reduzieren, die in die abschaltbaren Zylinder gelangt. Da die abschaltbaren Zylinder abgedichtet sind, kann sich keine Wasserlache innerhalb dieser Zylinder bilden, selbst wenn sich die Temperatur in den Zylindern auf unter die Taupunkttemperatur verringert. Bei 412 kann ein Motorabschaltdrehzahlprofil derart eingestellt werden, dass der Motor in einer gewünschten Motorstoppposition angehalten wird, in der die abschaltbaren Zylinderventile geschlossen sind, wie z. B. durch Anhalten eines abschaltbaren Zylinderkolbens in einem Arbeitstakt. Als ein Beispiel kann das Motordrehzahlprofil eingestellt werden, indem Elektromotordrehmoment über einen oder mehrere Anlassermotoren und die elektrische Maschine des HEV bereitgestellt wird. In einem Beispiel kann, wenn die Motordrehzahl höher als eine Motordrehzahl ist, bei der die gewünschte Motorstoppposition erreicht werden kann, ein negatives Drehmoment an den Motor angelegt werden, um die Motordrehzahl derart zu senken, dass der Motor bei einem Motorstopp die gewünschte Motorstoppposition erreicht.
Die Steuerung kann zunächst Kraftstoffzufuhr und Zündfunken zu den abschaltbaren Zylindern deaktivieren und dann den Motor mittels Elektromotordrehmoment (vom Anlassermotor oder der elektrischen Maschine des HEV) drehen, um den Motor in die gewünschte Motorstoppposition zu bringen. Bei der gewünschten Motorstoppposition können die eine oder mehreren Nockenwellen, die an die abschaltbaren Zylinderventile gekoppelt sind, betätigt werden, um die abschaltbaren Zylinderventile zu schließen.
Bei 414 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob ein Anschalten des Motors angefordert wurde. In einem Beispiel kann ein Anschalten des Motors in Reaktion auf eine Betätigung des Fahrpedals angefordert werden. In Reaktion auf In Reaktion auf den erhöhten Drehmomentbedarf (wie z. B. während der Pedalbetätigung) kann sich der Motor nicht mehr in Leerlaufabschaltung befinden oder in einem DFSO-Zustand betrieben werden. Ferner kann es sein, dass der erhöhte Drehmomentbedarf nicht von der elektrischen Maschine des HEV nicht erfüllt wird, sodass Motordrehmoment angefordert wird. In einem anderen Beispiel kann während eines Fahrzeugbetriebs mit Elektromotordrehmoment der Batterieladestand der elektrischen Maschine des HEV unter den Schwellen-SOC sinken und das Fahrzeug nicht mehr über das Elektromotordrehmoment angetrieben werden. Daher kann bei einem unter einem Schwellenwert liegenden Batterie-SOC mit dem Motorbetrieb (Verbrennung) begonnen werden, um das Fahrzeug mit Motordrehmoment anzutreiben und die elektrische Maschine aufzuladen. In einem wieder anderen Beispiel kann ein Anschalten des Motors in Reaktion auf eine Anforderung von Motorleistung zum Betreiben von Hilfsvorrichtungen, wie z. B. der Klimaanlage, angefordert werden. In einem weiteren Beispiel kann ein Anschalten des Motors in Reaktion auf ein Einschalten mit dem Zündschlüssel angefordert werden, wenn das Fahrzeug nach einem Inaktivitätszeitraum des Fahrzeugs mit Motordrehmoment betrieben (angetrieben) werden soll. Wenn bestimmt wird, dass ein Anschalten des Motors nicht angefordert wurde, kann der Motor bei 416 in dem verbrennungsfreien Zustand gehalten werden und können die abschaltbaren Ventile in einem abgeschalteten (geschlossenen) Zustand gehalten werden.
Wenn bestimmt wird, dass ein Anschalten des Motors (Verbrennung) angefordert wurde, können bei 418 der eine oder die mehreren abschaltbaren Motorzylinder, die zuvor (in Schritt 412) abgeschaltet wurden, über den VDE-Mechanismus wieder angeschaltet werden. Das Wiederanschalten der abschaltbaren Zylinder beinhaltet Öffnen der zuvor abgeschalteten Einlass- und Auslassventile der abschaltbaren Zylinder. Die Routine kann dann zu Schritt 326 des Verfahrens 300 übergehen, wie in Bezug auf 3 erörtert.
Auf diese Weise kann bei einer über einem Schwellenwert liegenden Umgebungsluftfeuchtigkeit in Reaktion auf eine Motorabschaltanforderung die Kraftstoffzufuhr zu sowohl den abschaltbaren Zylinder als auch den nicht abschaltbaren Zylindern deaktiviert werden und kann ein Motorabschaltdrehzahlprofil eingestellt werden, um den Motor in einer Motorstoppposition anzuhalten, in der die abschaltbaren Zylinderventile geschlossen sind.
5 zeigt einen beispielhaften Betriebsablauf 500, der eine Reduzierung von Wasseransammlung in dem Motoransaugkrümmer und Motorzylindern während verbrennungsfreier Motorzustände veranschaulicht. Die Horizontale (x-Achse) gibt die Zeit an und die vertikalen Markierungen t1-t5 kennzeichnen signifikante Zeitpunkte in der Routine zur Reduzierung von Wasseransammlung und einem sich daraus ergebenden Auftreten von Fehlzündung.
Der erste Verlauf, Linie 502, zeigt eine Position eines Fahrpedals. Der zweite Verlauf, Linie 504, zeigt einen Betrieb einer an das Hybridelektrofahrzeug (HEV) gekoppelten elektrischen Maschine. Der dritte Verlauf, Linie 506, zeigt eine Motordrehzahl, wie sie anhand einer Eingabe von einem Kurbelwellenbeschleunigungssensor geschätzt wird. Der vierte Verlauf, Linie 508, zeigt eine Umgebungsluftfeuchtigkeit, wie sie anhand einer Eingabe von einem Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor, der an den Motoransaugkrümmer gekoppelt ist, geschätzt wird. Die gestrichelte Linie 509 zeigt eine Schwellenluftfeuchtigkeit, über der Wasser aus der Luft an Motorkomponenten, einschließlich des Ansaugkrümmers und der Motorzylinder, kondensieren kann. Der fünfte Verlauf, Linie 510, zeigt eine Abgastemperatur, wie sie anhand einer Eingabe von einem Abgastemperatursensor, der an den Abgaskanal gekoppelt ist, geschätzt wird. Die gestrichelte Linie 511 zeigt eine Schwellenabgastemperatur, über der heißes Abgase verwendet werden kann, um angesammeltes Kondensat zu verdunsten und eine weitere Kondensation von Feuchtigkeit an Motorkomponenten zu reduzieren. Der sechste Verlauf, Linie 514, zeigt eine Motoransaugkrümmertemperatur, wie sie anhand von Eingaben von einem oder mehreren aus dem Ansauglufttemperatursensor und einem Motorkühlmitteltemperatursensor geschätzt wird. Die gestrichelte Linie 515 zeigt eine Schwellenansaugkrümmertemperatur, unter der Wasser aus der Luft an Motorkomponenten, einschließlich des Ansaugkrümmers und der Motorzylinder, kondensieren kann. Der siebte Verlauf, Linie 516, zeigt einen Betrieb der abschaltbaren Motorzylinder. Der achte Verlauf, Linie 518, zeigt eine Kraftstoffzufuhr zu abschaltbaren Motorzylindern. Die gestrichelte Linie 519 zeigt eine Kraftstoffzufuhr zu nicht abschaltbaren Zylindern. Der neunte Verlauf, Linie 520, zeigt eine Position eines Abgasrückführungs(AGR-)Ventils, das an einen AGR-Kanal gekoppelt ist, der Abgas vom Abgas- dem Ansaugkrümmer zuführt.
Vor dem Zeitpunkt t1 wird während einer Pedalbetätigung Motordrehmoment verwendet, um das Fahrzeug anzutreiben, während der Elektromotor des HEV nicht betrieben wird. Sämtliche Motorzylinder, einschließlich der abschaltbaren Motorzylinder, sind aktiv (z. B. ist jedes Zylinderventil, das an die abschaltbaren Zylinder gekoppelt ist, aktiv) und wird Kraftstoff sowohl an die abschaltbaren Zylinder als auch die nicht abschaltbaren Zylinder abgegeben. Das AGR-Ventil wird geöffnet, um eine gewünschte AGR-Menge dem Ansaugkrümmer auf Grundlage von Motorverdünnungsanforderungen zuzuführen. Aufgrund von Verbrennung in Motorzylindern bleiben die Ansaugkrümmertemperatur und die Abgaskrümmertemperatur über den jeweiligen Schwellenwerten 515 und 511. Ferner liegt die Umgebungsluftfeuchtigkeit unter der Schwellenluftfeuchtigkeit 509, wodurch das Problem mit Feuchtigkeitskondensation an den Motorkomponenten reduziert wird.
Beim Zeitpunkt t1 wird in Reaktion auf ein Loslassen des Pedals auf eine Verringerung des Drehmomentbedarfs geschlossen. Aufgrund des verringerten Drehmomentbedarfs wird der Motor abgeschaltet und die elektrische Maschine angeschaltet, um Elektromotordrehmoment zum Fahrzeugantrieb bereitzustellen. Zwischen Zeitpunkt t1 und t2 kann das von der elektrischen Maschine bereitgestellte Elektromotordrehmoment ausreichend sein, um das Fahrzeug bei dem verringerten Drehmomentbedarf anzutreiben, und wird kein Motordrehmoment mehr benötigt. Während der Motor abgeschaltet wird, wird die Kraftstoffzufuhr zu sowohl den abschaltbaren Zylindern als auch den nicht abschaltbaren Zylindern deaktiviert und das AGR-Ventil auf eine vollständig geschlossene Position betätigt. Aufgrund des Aussetzens der Verbrennung wird am Motor keine Wärme mehr erzeugt und nimmt die Ansaugkrümmertemperatur folglich zwischen Zeitpunkt t1 und t2 nach und nach ab.
Beim Zeitpunkt t2 sinkt die Ansaugkrümmertemperatur unter den Schwellenwert 515. Als ein Beispiel kann der Schwellenwert 515 vor dem Zeitpunkt t2 auf Grundlage eines oder mehrerer aus Motortemperatur und Taupunkttemperatur kalibriert werden. Da der Abgaskrümmer eine größere thermische Masse im Verhältnis zum Ansaugkrümmer aufweist, bleibt selbst dann, wenn die Einlasstemperatur unter den Schwellenwert 515 fällt, die Abgaskrümmertemperatur weiterhin über dem Schwellenwert 511. Da keine Verbrennung durchgeführt wird, kann kein Abgas mehr zugeführt werden. Es kann jedoch etwas Restabgas von vorherigen Verbrennungsereignissen im Abgaskanal zurückbleiben und während des verbrennungsfreien Motorzustands bezieht sich die Abgastemperatur auf die Temperatur des im Abgaskrümmer vorhandenen Restabgases. Als ein Beispiel kann der Schwellenwert 515 vor dem Zeitpunkt t2 auf Grundlage eines oder mehrerer aus Einlasstemperatur, Umgebungsluftfeuchtigkeit, Taupunkttemperatur und Motortemperatur kalibriert werden. Zwischen Zeitpunkt t2 und t3 bleibt die Umgebungsluftfeuchtigkeit unter dem Schwellenwert 509, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Feuchtigkeitskondensation an den Motorkomponenten reduziert wird. Als ein Beispiel kann der Schwellenwert 509 vor dem Zeitpunkt t2 auf Grundlage der Taupunkttemperatur kalibriert werden. Zwischen t2 und t3 wird das Fahrzeug mit Elektromotordrehmoment von einer elektrischen Maschine des HEV angetrieben.
Beim Zeitpunkt t3 gelangt das Fahrzeug in ein Gebiet mit einer über dem Schwellenwert 509 liegenden Umgebungsluftfeuchtigkeit. In Reaktion darauf, dass sich die Umgebungsluftfeuchtigkeit auf über den Schwellenwert 509 erhöht, und aufgrund der unter dem Schwellenwert 515 liegenden Einlasstemperatur wird geschlossen, dass feuchte Luft in den Ansaugkrümmer gelangen und innerhalb des Ansaugkrümmers und der Motorzylinder kondensieren kann, und kann die Routine zum Reduzieren von Kondensatansammlung dadurch eingeleitet werden. Beim Zeitpunkt t3 werden die abschaltbaren Zylinder über einen an die abschaltbaren Zylinder gekoppelten Ventilbetätigungsmechanismus selektiv abgeschaltet. Die selektive Abschaltung der abschaltbaren Motorzylinder beinhaltet Einstellen einer Position des Motors, um die eine oder mehreren Nockenwellen, die an die abschaltbaren Zylinderventile gekoppelt sind, zur Abschaltung (zum Schließen) jedes der abschaltbaren Zylinderventile (Einlass- und Auslassventile) in Eingriff zu nehmen. Der Motor wird über Elektromotordrehmoment, das von der elektrischen Maschine des HEV zugeführt wird, gedreht, bis die Nockenwellen in Eingriff genommen werden und jedes Ventil, das an die abschaltbaren Zylinder gekoppelt ist, geschlossen ist. Durch Schließen der abschaltbaren Zylinderventile kann eine Reduzierung der Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft mit hoher Luftfeuchtigkeit, die in die abschaltbaren Zylinder gelangt, reduziert werden, wodurch die Zylinder vor Kondensatansammlung geschützt sind.
Zwischen Zeitpunkt t3 und t4 wird, da die Abgastemperatur (Temperatur von Restabgas) höher als der Schwellenwert 511 ist, geschlossen, dass das heiße Abgas verwendet werden kann, um in dem Ansaugkrümmer gebildetes Kondensat zu verdunsten und auch um weitere Feuchtigkeitskondensation in dem Ansaugkrümmer zu reduzieren. Daher betätigt die Steuerung beim Zeitpunkt t3 das AGR-Ventil in eine vollständig geöffnete Position, um heißes Abgas und Reste aus dem Abgaskrümmer zum Ansaugkrümmer zurückzuführen. Während das heiße Abgas in den Ansaugkrümmer eingeführt wird, erhöht sich zwischen Zeitpunkt t3 und t4 die Temperatur des Ansaugkrümmers stetig. Auf diese Weise wird durch Abdichten der abschaltbaren Zylinder und Leiten von heißem Abgas zum Ansaugkrümmer die Wahrscheinlichkeit einer Kondensatansammlung in dem Ansaugkrümmer und innerhalb von wenigstens den abschaltbaren Zylindern verringert.
In einem Beispiel kann zwischen Zeitpunkt t3 und t4, wenn die Abgastemperatur unter dem Schwellenwert 511 lag (dargestellt als die gestrichelte Linie 512), Abgas nicht zurückgeführt werden, da das kalte Abgas nicht zum Verdunsten von angesammeltem Kondensat aus dem Ansaugkrümmer und zum Reduzieren weiterer Kondensation von feuchtigkeitsreicher Luft nützlich wäre. Daher wird unter Umständen, bei denen die Abgastemperatur unter dem Schwellenwert 511 liegt, wie durch die gestrichelte Linie 522 dargestellt, das AGR-Ventil in einer geschlossenen Position gehalten, um die Abgasrückführung zu reduzieren.
Beim Zeitpunkt t4 wird in Reaktion auf eine Fahrpedalbetätigung geschlossen, dass ein erhöhter Drehmomentbedarf vorliegt und Motordrehmoment benötigt wird, um das gewünschte Drehmoment zu erfüllen. Daher schaltet die Steuerung beim Zeitpunkt t4 die abschaltbaren Zylinderventile selektiv an, um eine Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern einzuleiten. Kraftstoffzufuhr und Zündfunken werden für die abschaltbaren Zylinder wieder aufgenommen, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunken für die nicht abschaltbaren Zylinder abgeschaltet gehalten werden, wodurch die nicht abschaltbaren Zylinder in einem verbrennungsfreien Zustand gehalten werden. Da die abschaltbaren Zylinder zwischen Zeitpunkt t3 und t4 während der Bedingung mit über dem Schwellenwert 509 liegender Umgebungsluftfeuchtigkeit und unter dem Schwellenwert 515 liegender Einlasstemperatur abgedichtet wurden, wurde die Feuchtigkeitsansammlung in den abschaltbaren Zylindern reduziert. Da jedoch zwischen t3 und t4 die nicht abschaltbaren Zylinderventile nicht geschlossen wurden, kann Wasser innerhalb der nicht abschaltbaren Zylinder kondensiert sein. Indem zunächst die Verbrennung in dem nicht abschaltbaren Zylinder wieder aufgenommen wird und indem die nicht abschaltbaren Zylinder verbrennungsfrei gehalten werden, kann die Neigung zur Wasseraufnahme durch die Motorzylinder, die zu Fehlzündung führt, reduziert werden. Wenn die Verbrennung wieder aufgenommen wird, erhöhen sich sowohl die Motoreinlasstemperatur als auch die Abgastemperatur nach und nach. Der Motor wird so betrieben, dass eine Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern durchgeführt wird und die nicht abschaltbaren Zylinder in dem verbrennungsfreien Zustand gehalten werden, bis sich die Einlasstemperatur auf über den Schwellenwert 515 erhöht. Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 wird das AGR-Ventil weiter in einer vollständig geöffneten Position gehalten, um heißes Abgas zum Ansaugkrümmer zum beschleunigten Erwärmen des Ansaugkrümmers zu leiten. Sobald die Motorverbrennung (in den abschaltbaren Zylindern) wieder aufgenommen wurde, ist kein Elektromotordrehmoment mehr zum Antreiben des Fahrzeugs erwünscht und wird die elektrische Maschine abgeschaltet.
Beim Zeitpunkt t5 erhöht sich die Einlasstemperatur auf über den Schwellenwert 515, wodurch die Wahrscheinlichkeit weiterer Kondensatbildung im Ansaugkrümmer reduziert wird. Ferner kann die über dem Schwellenwert 515 liegende Einlasstemperatur dazu führen, dass verbleibendes Kondensat aus dem Ansaugkrümmer verdunstet. Aufgrund der verringerten Wahrscheinlichkeit für Kondensatbildung im Ansaugkrümmer werden beim Zeitpunkt t5 Kraftstoffzufuhr und Zündfunken zu den nicht abschaltbaren Zylindern wieder aufgenommen und wird nach Zeitpunkt t5 die Verbrennung in jedem der abschaltbaren und der nicht abschaltbaren Zylinder durchgeführt. Ferner wird, da keine weitere Erwärmung des Ansaugkrümmers erwünscht ist, nach Zeitpunkt t5 die AGR-Ventilposition auf Grundlage des AGR-Bedarfs und unabhängig von der Auslass- und Einlasstemperatur eingestellt.
Auf diese Weise wird durch selektives Abdichten abschaltbarer Motorzylinder während eines Motorabschaltzustands, wenn die Umgebungsluftfeuchtigkeit unter einen Schwellenwert sinkt, die Wahrscheinlichkeit für Wasserkondensation in den abschaltbaren Motorzylindern reduziert. Indem zunächst die Verbrennung in den zuvor abgedichteten abschaltbaren Motorzylindern nach einem unmittelbar darauffolgenden Motorverbrennungsereignis nach dem Motorabschaltzustand wieder aufgenommen wird, kann der Motor mit reduzierter Wahrscheinlichkeit für Wasseraufnahme und einer reduzierten Fehlzündungsneigung betrieben werden. Die technische Wirkung einer Rückführung von heißem Abgas zum Ansaugkrümmer während des Motorabschaltzustands besteht darin, dass Restabgaswärme effektiv verwendet werden kann, um die Motoreinlasstemperatur zu erhöhen und die in den Ansaugkrümmer gelangende Feuchtigkeit zu verdunsten, wodurch die Wahrscheinlichkeit für Feuchtigkeitskondensation an Motorkomponenten reduziert wird. Insgesamt kann durch Reduzieren von Wasserkondensation an Motorkomponenten, einschließlich des Ansaugkrümmers und Motorzylindern, während eines unmittelbar darauffolgenden Motorverbrennungszustands nach einem Motorabschaltzustand die Verbrennungsstabilität erhöht und die Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten einer Fehlzündung reduziert werden.
Ein beispielhaftes Motorverfahren umfasst: in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Umgebungsluftfeuchtigkeit während eines verbrennungsfreien Motorzustands Geschlossenhalten von abschaltbaren Zylinderventilen und während eines unmittelbar darauffolgenden Motorverbrennungszustands Anschalten der abschaltbaren Zylinderventile und Beginnen mit einer Verbrennung in abschaltbaren Zylindern, bevor mit einer Verbrennung in nicht abschaltbaren Zylindern begonnen wird. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel beinhaltet das Geschlossenhalten der abschaltbaren Zylinderventile zusätzlich oder gegebenenfalls Drehen des Motors über einen Elektromotor, um eine oder mehrere Nockenwellen, die an die abschaltbaren Zylinderventile gekoppelt sind, zur Abschaltung der abschaltbaren Zylinderventile in Eingriff zu nehmen, während nicht abschaltbare Zylinderventile in einem aktiven Zustand gehalten werden. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Beginnen mit Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern zusätzlich oder gegebenenfalls für eine Schwellenanzahl von Motorzyklen unmittelbar nach dem Anschalten der abschaltbaren Zylinderventile Einspritzen von Kraftstoff und Bereitstellen eines Zündfunkens an die abschaltbaren Zylinder, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunken in den nicht abschaltbaren Zylindern beibehalten werden. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Beginnen mit Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern zusätzlich oder gegebenenfalls nach der Schwellenanzahl von Motorzyklen Einspritzen von Kraftstoff und Bereitstellen eines Zündfunkens an die nicht abschaltbaren Zylinder, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunken in den abschaltbaren Zylindern beibehalten werden, wobei die Schwellenanzahl von Motorzyklen auf einer Ansaugkrümmertemperatur beruht, wobei sich die Schwellenanzahl mit steigender Motoreinlasstemperatur verringert. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder gegebenenfalls während des verbrennungsfreien Motorzustands in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Temperatur von Restabgas in dem Motor Einstellen eines Abgasrückführungs(AGR)-Ventils, das an einen AGR-Kanal gekoppelt ist, derart, dass es das Restabgas von einem Motorabgaskrümmer zu einem Ansaugkrümmer über den AGR-Kanal zurückführt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Einstellen des AGR-Ventils zusätzlich oder gegebenenfalls Einstellen der Öffnung des AGR-Ventils, während sich die Temperatur des Restabgases erhöht, sich die Umgebungsluftfeuchtigkeit erhöht oder sich die Ansaugkrümmertemperatur verringert. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele ist der Motor zusätzlich oder gegebenenfalls in einem Fahrzeug gekoppelt, und wobei die Umgebungsluftfeuchtigkeit über eines oder mehrere aus einem Einlassluftfeuchtigkeitssensor, einem Windschutzscheibenluftfeuchtigkeitssensor und Wetterdaten, einschließlich Umgebungsluftfeuchtigkeitsbedingungen, die von einem externen Netzwerk abgerufen werden, das mit dem Fahrzeug über drahtlose Kommunikation kommunikativ gekoppelt ist, gemessen wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele ist das Fahrzeug zusätzlich oder gegebenenfalls ein Hybridfahrzeug, ferner umfassen eine elektrische Maschine, die an eine Batterie gekoppelt ist, und wobei der unmittelbar darauffolgende Motorverbrennungszustand in Reaktion auf einen unter einem Schwellenwert liegenden Ladestand der Batterie oder einen über einem Schwellenwert liegenden Bedienerdrehmomentbedarf vorliegt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder gegebenenfalls während der über einem Schwellenwert liegenden Umgebungsluftfeuchtigkeit in Reaktion auf eine Motorabschaltanforderung Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr zu sowohl den abschaltbaren Zylinder als auch den nicht abschaltbaren Zylindern und Einstellen eines Motorabschaltdrehzahlprofils, um den Motor in einer Motorstoppposition anzuhalten, in der die abschaltbaren Zylinderventile geschlossen sind. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Einstellen des Motordrehzahlprofils zusätzlich oder gegebenenfalls Drehen des Motors über eines aus einem Anlassermotor oder der elektrischen Maschine des Hybridfahrzeugs. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele wird die Schwellenumgebungsluftfeuchtigkeit zusätzlich oder gegebenenfalls auf Grundlage einer geschätzten Taupunkttemperatur kalibriert wird.
Ein anderes beispielhaftes Motorverfahren umfasst: in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Umgebungsluftfeuchtigkeit während eines Motorabschaltzustands selektives Schließen jedes Einlassventils und Auslassventils, die an einen oder mehrere abschaltbare Motorzylinder gekoppelt sind, und Einstellen einer Öffnung eines Abgasrückführungs(AGR)-Ventils, das an einen AGR-Kanal gekoppelt ist, auf Grundlage einer Temperatur von Restabgas. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel beinhaltet das Einstellen der Öffnung des AGR-Ventils zusätzlich oder gegebenenfalls in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Temperatur des Restabgases Erhöhen der Öffnung, während eine Ansaugkrümmertemperatur abnimmt und die Umgebungsluftfeuchtigkeit zunimmt, und Verringern der Öffnung, während die Ansaugkrümmertemperatur zunimmt und die Umgebungsluftfeuchtigkeit abnimmt, und in Reaktion auf eine unter einem Schwellenwert liegende Temperatur des Restabgases Schließen des AGR-Ventils. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder gegebenenfalls ferner während eines unmittelbar darauffolgenden Motorneustarts Anschalten von sowohl dem Einlassventil als auch dem Auslassventil, die an den einen oder die mehreren abschaltbaren Motorzylindern gekoppelt sind, und Wiederaufnehmen der Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren abschaltbaren Zylindern, während nicht abschaltbare Zylinder des Motors ohne Kraftstoffzufuhr gehalten werden. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder gegebenenfalls ferner in Reaktion darauf, dass sich die Ansaugkrümmertemperatur auf über eine Schwellentemperatur erhöht, Wiederaufnehmen der Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren nicht abschaltbaren Zylindern, während die nicht abschaltbaren Zylinder mit Kraftstoffzufuhr gehalten werden, und Einstellen der Öffnung des AGR-Ventils auf Grundlage eines Motorverdünnungsbedarfs. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet der Motorabschaltzustand zusätzlich oder gegebenenfalls eines aus einem Leerlaufabschaltungszustand, einem Kraftstoffabschaltungszustand beim Bremsen und einem Motorab schalterei gni s.
In einem wieder anderen Beispiel umfasst ein Hybridfahrzeugsystem: eine elektrische Maschine, die eine Batterie beinhaltet, einen Motor mit einem abschaltbaren Zylinder und einem nicht abschaltbaren Zylinder, jeweils ein Einlassventil und ein Auslassventil, die an den abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, wobei das Einlassventil und Auslassventil jeweils über einen Aktor eines Motors mit variablem Hubraum (VDE) selektiv betätigbar sind, jeweils ein anderes Einlassventil und ein anderes Auslassventil, die an den nicht abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die an sowohl den abschaltbaren Zylinder als auch den nicht abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, einen Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor und einen Ansauglufttemperatursensor, die an einen Motoransaugkrümmer gekoppelt sind, einen Abgastemperatursensor, der an einen Abgaskrümmer gekoppelt ist, einen Regensensor, der an einen Fahrzeugscheibenwischer gekoppelt ist, einen Abgasrückführungs(AGR)-Kanal, der den Motorabgaskrümmer an den Motoransaugkrümmer koppelt, wobei der AGR-Kanal ein AGR-Ventil beinhaltet, und eine Steuerung mit in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zum: Schätzen der Umgebungsluftfeuchtigkeit über eines oder mehrere aus dem Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor und dem Regensensor, in Reaktion auf einen ersten Motorabschaltzustand Betätigen des VDE-Aktors, um das Einlassventil und das Auslassventil des abschaltbaren Zylinders selektiv zu schließen, während das andere Einlassventil und das andere Auslassventil des nicht abschaltbaren Zylinders offen gehalten werden, bevor Kraftstoff zum Motor deaktiviert wird, und in Reaktion auf einen zweiten Motorabschaltzustand Offenhalten jedes des Einlassventils und des Auslassventils des abschaltbaren Zylinders und des anderen Einlassventils und des anderen Auslassventils des nicht abschaltbaren Zylinders, bevor Kraftstoff zum Motor deaktiviert wird. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel ist eine Umgebungsluftfeuchtigkeit während des ersten Motorabschaltzustands höher als während des zweiten Motorabschaltzustands. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel enthält die Steuerung zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Anweisungen zum: in Reaktion auf einen unmittelbar darauffolgenden Motorneustartzustand Betätigen des VDE-Aktors, um das Einlassventil und das Auslassventil des abschaltbaren Zylinders selektiv wieder anzuschalten, und Einleiten von Kraftstoffzufuhr zu dem abschaltbaren Zylinder, während die Kraftstoffzufuhr für den nicht abschaltbaren Zylinder abgeschaltet gehalten wird, und nach Betreiben des abschaltbaren Zylinders mit Kraftstoffzufuhr und des nicht abschaltbaren Zylinders ohne Kraftstoffzufuhr für eine Schwellenanzahl von Motorzyklen unmittelbar nach Einleiten der Kraftstoffzufuhr zu dem abschaltbaren Wiederaufnehmen der Kraftstoffzufuhr zu jedem Motorzylinder, einschließlich des nicht abschaltbaren Zylinders. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel enthält die Steuerung zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Anweisungen zum: Schätzen einer Temperatur von Restabgas über den Abgastemperatursensor, in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Abgastemperatur, während das Fahrzeug über die elektrische Maschine angetrieben wird, Betätigen des AGR-Ventils in eine offene Position, um Restabgas vom Abgaskrümmer zum Ansaugkrümmer über den AGR-Kanal zu leiten, und in Reaktion auf eine unter einem Schwellenwert liegende Abgastemperatur, während das Fahrzeug über die elektrische Maschine angetrieben wird, Geschlossenhalten des AGR-Ventils. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel enthält die Steuerung zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Anweisungen zum: während das Fahrzeug über die elektrische Maschine angetrieben wird, Einstellen einer Öffnung des AGR-Ventils auf Grundlage von sowohl der Abgastemperatur, der Umgebungsluftfeuchtigkeit als auch einer Motoransaugkrümmertemperatur, die über den Ansauglufttemperatursensor geschätzt wird.
Es ist zu beachten, dass die hier 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 sein und können durch das Steuersystem, zu dem die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware gehört, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere 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 einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche werden, unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
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 20160169170 [0003]

Claims

Motorverfahren, umfassend: in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Umgebungsluftfeuchtigkeit während eines verbrennungsfreien Motorzustands Geschlossenhalten von abschaltbaren Zylinderventilen; und während eines unmittelbar darauffolgenden Motorverbrennungszustands Anschalten der abschaltbaren Zylinderventile und Beginnen mit einer Verbrennung in abschaltbaren Zylindern, bevor mit einer Verbrennung in nicht abschaltbaren Zylindern begonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Geschlossenhalten der abschaltbaren Zylinderventile Drehen des Motors über einen Elektromotor beinhaltet, um eine oder mehrere Nockenwellen, die an die abschaltbaren Zylinderventile gekoppelt sind, zur Abschaltung der abschaltbaren Zylinderventile in Eingriff zu nehmen, während nicht abschaltbare Zylinderventile in einem aktiven Zustand gehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Beginnen mit Verbrennung in den abschaltbaren Zylindern für eine Schwellenanzahl von Motorzyklen unmittelbar nach dem Anschalten der abschaltbaren Zylinderventile Einspritzen von Kraftstoff und Bereitstellen eines Zündfunkens an die abschaltbaren Zylinder beinhaltet, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunken in den nicht abschaltbaren Zylindern beibehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Beginnen mit Verbrennung in den nicht abschaltbaren Zylindern nach der Schwellenanzahl von Motorzyklen Einspritzen von Kraftstoff und Bereitstellen eines Zündfunkens an die nicht abschaltbaren Zylinder beinhaltet, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunken in den abschaltbaren Zylindern beibehalten werden, wobei die Schwellenanzahl von Motorzyklen auf einer Ansaugkrümmertemperatur beruht, wobei sich die Schwellenanzahl mit steigender Motoreinlasstemperatur verringert.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend während des verbrennungsfreien Motorzustands in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Temperatur von Restabgas in dem Motor Einstellen eines Abgasrückführungs(AGR)-Ventils, das an einen AGR-Kanal gekoppelt ist, derart, dass es das Restabgas von einem Motorabgaskrümmer zu einem Ansaugkrümmer über den AGR-Kanal zurückführt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Einstellen des AGR-Ventils Erhöhen der Öffnung des AGR-Ventils, während sich die Temperatur des Restabgases erhöht, sich die Umgebungsluftfeuchtigkeit erhöht oder sich die Ansaugkrümmertemperatur verringert, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motor in einem Fahrzeug gekoppelt ist und wobei die Umgebungsluftfeuchtigkeit über eines oder mehrere aus einem Einlassluftfeuchtigkeitssensor, einem Windschutzscheibenluftfeuchtigkeitssensor und Wetterdaten, einschließlich Umgebungsluftfeuchtigkeitsbedingungen, die von einem externen Netzwerk abgerufen werden, das mit dem Fahrzeug über drahtlose Kommunikation kommunikativ gekoppelt ist, gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, ferner umfassend eine elektrische Maschine, die an eine Batterie gekoppelt ist, und wobei der unmittelbar darauffolgende Motorverbrennungszustand in Reaktion auf einen unter einem Schwellenwert liegenden Ladestand der Batterie oder einen über einem Schwellenwert liegenden Bedienerdrehmomentbedarf vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: während der über einem Schwellenwert liegenden Umgebungsluftfeuchtigkeit in Reaktion auf eine Motorabschaltanforderung Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr zu sowohl den abschaltbaren Zylindern als auch den nicht abschaltbaren Zylindern; und Einstellen eines Motorabschaltdrehzahlprofils, um den Motor in einer Motorstoppposition anzuhalten, in der die abschaltbaren Zylinderventile geschlossen sind.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Einstellen des Motordrehzahlprofils Drehen des Motors über eines aus einem Anlassermotor oder der elektrischen Maschine des Hybridfahrzeugs beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellenumgebungsluftfeuchtigkeit auf Grundlage einer geschätzten Taupunkttemperatur kalibriert wird.
Hybridfahrzeugsystem, umfassend: eine elektrische Maschine, die eine Batterie beinhaltet; einen Motor mit einem abschaltbaren Zylinder und einem nicht abschaltbaren Zylinder; jeweils ein Einlassventil und ein Auslassventil, die an den abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind, wobei das Einlassventil und Auslassventil jeweils über einen Aktor eines Motors mit variablem Hubraum (VDE) selektiv betätigbar sind; jeweils ein anderes Einlassventil und ein anderes Auslassventil, die an den nicht abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind; eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die an sowohl den abschaltbaren Zylinder als auch den nicht abschaltbaren Zylinder gekoppelt sind; einen Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor und einen Ansauglufttemperatursensor, die an einen Motoransaugkrümmer gekoppelt sind; einen Abgastemperatursensor, der an einen Abgaskrümmer gekoppelt ist; einen Regensensor, der an einen Fahrzeugscheibenwischer gekoppelt ist; einen Abgasrückführungs(AGR)-Kanal, der den Motorabgaskrümmer an den Motoransaugkrümmer koppelt, wobei der AGR-Kanal ein AGR-Ventil beinhaltet; und eine Steuerung mit in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zum: Schätzen der Umgebungsluftfeuchtigkeit über eines oder mehrere aus dem Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor und dem Regensensor; in Reaktion auf einen ersten Motorabschaltzustand Betätigen des VDE-Aktors, um das Einlassventil und das Auslassventil des abschaltbaren Zylinders selektiv zu schließen, während das andere Einlassventil und das andere Auslassventil des nicht abschaltbaren Zylinders offen gehalten werden, bevor Kraftstoff zum Motor deaktiviert wird; und in Reaktion auf einen zweiten Motorabschaltzustand Offenhalten jedes des Einlassventils und des Auslassventils des abschaltbaren Zylinders und des anderen Einlassventils und des anderen Auslassventils des nicht abschaltbaren Zylinders, bevor Kraftstoff zum Motor deaktiviert wird.
System nach Anspruch 12, wobei eine Umgebungsluftfeuchtigkeit während des ersten Motorabschaltzustands höher als während des zweiten Motorabschaltzustands ist.
System nach Anspruch 12, wobei die Steuerung ferner Anweisungen enthält zum: in Reaktion auf einen unmittelbar darauffolgenden Motorneustartzustand Betätigen des VDE-Aktors, um das Einlassventil und das Auslassventil des abschaltbaren Zylinders selektiv wieder anzuschalten, und Einleiten von Kraftstoffzufuhr zu dem abschaltbaren Zylinder, während die Kraftstoffzufuhr für den nicht abschaltbaren Zylinder abgeschaltet gehalten wird, und nach Betreiben des abschaltbaren Zylinders mit Kraftstoffzufuhr und des nicht abschaltbaren Zylinders ohne Kraftstoffzufuhr für eine Schwellenanzahl von Motorzyklen unmittelbar nach Einleiten der Kraftstoffzufuhr zu dem abschaltbaren Zylinder Wiederaufnehmen der Kraftstoffzufuhr zu jedem Motorzylinder, einschließlich des nicht abschaltbaren Zylinders.
System nach Anspruch 12, wobei die Steuerung ferner Anweisungen enthält zum: Schätzen einer Temperatur von Restabgas über den Abgastemperatursensor; in Reaktion auf eine über einem Schwellenwert liegende Abgastemperatur, während das Fahrzeug über die elektrische Maschine angetrieben wird, Betätigen des AGR-Ventils in eine offene Position, um Restabgas vom Abgaskrümmer zum Ansaugkrümmer über den AGR-Kanal zu leiten; und in Reaktion auf eine unter einem Schwellenwert liegende Abgastemperatur, während das Fahrzeug über die elektrische Maschine angetrieben wird, Geschlossenhalten des AGR-Ventils.