DE102018122704A1 - Motorbremsen für einen Zweitaktmotor - Google Patents

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Bereitstellen von Motorbremsen für einen Zweitakt-Dieselmotor beschrieben. In einem Beispiel wird eine Strömung durch einen mechanisch angetriebenen Kompressor eingestellt, um Motorbremsen für einen Zweitakt-Dieselmotor bereitzustellen, wenn Motorbremsen angefordert ist. Das Niveau oder Ausmaß von Motorbremsen kann über Erhöhen oder Verringern der Strömung durch den mechanisch angetriebenen Kompressor eingestellt werden.

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK/KURZDARSTELLUNG
  • Ein Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor kann Vorteile gegenüber einem Viertakt-Dieselmotor aufweisen, zu denen reduzierte mechanische Komplexität, reduzierter Hubraum für äquivalente Leistung und reduzierter Kraftstoffverbrauch gehören. Ein Viertakt-Dieselmotor kann jedoch nützliches Motorbremsen bereitstellen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren oder beizubehalten, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment niedrig ist. Der Viertaktmotor stellt Motorbremsmoment (z. B. ein Drehmoment, das dazu wirkt, die Drehung des Antriebsstrangs oder der Kraftübertragung des Fahrzeugs zu verlangsamen, was als negatives Drehmoment bezeichnet werden kann) bereit, wenn der Abgaskrümmerdruck auf einen größeren Druck erhöht wird als den Motoransaugkrümmerdruck, wodurch eine positive Druckänderung beim Druck über dem Motor (z. B. zwischen den Einlassventilen und Auslassventilen der Zylinder) erzeugt wird. Der Überdruck über dem Motor erhöht die Motorpumparbeit, um Motorbremsen bereitzustellen. Ein Zweitaktmotor erfordert jedoch, dass der Ansaugkrümmerdruck größer als der Abgaskrümmerdruck ist, um den Luftstrom durch den Motor sicherzustellen. Ferner wird die Motorpumparbeit eines Zweitaktmotors nicht durch das Aufladen eines Zweitaktmotors beeinflusst. Deshalb wird das Motorbremsen anhand von Motorpumparbeit eines Zweitaktmotors nicht erhöht oder verringert, wenn der Zweitaktmotor aufgeladen ist. Dennoch kann Motorbremsen unabhängig davon, ob das Fahrzeug einen Viertalt- oder Zweitaktmotor beinhaltet, wünschenswert sein, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern. Deshalb kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit zum Motorbremsen für einen Zweitakt-Gegenkolbenmotor bereitzustellen.
  • Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat die vorstehend erwähnten Nachteile erkannt und hat ein Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors entwickelt, das Folgendes umfasst: Abschließen von Zyklen aller Motorzylinder in zwei Umdrehungen eines Motors; und stufenloses Einstellen des Motorbremsmoments des Motors ohne Erhöhen der Motorpumparbeit des Motors über stufenloses Einstellen einer Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Anforderung von Motorbremsen.
  • Indem die Strömung durch einen mechanisch angetriebenen Kompressor stufenlos eingestellt wird, kann es möglich sein, das technische Ergebnis bereitzustellen, dass Motorbremsen über einen Zweitaktmotor bereitgestellt wird, ohne die Motorpumparbeit zu erhöhen. Insbesondere kann durch den mechanisch angetriebenen Kompressor verrichtete Arbeit über Einstellen einer Antriebsübersetzung (z. B. eines Verhältnisses einer tatsächlichen Gesamtanzahl von Umdrehungen einer Eingangswelle eines Kompressorverdichters zu einer tatsächlichen Gesamtanzahl von Umdrehungen einer Ausgangswelle des Kompressorverdichters) eingestellt werden. Da zudem der mechanisch angetriebene Kompressor Teil des Motors und an die Motorkurbelwelle gekoppelt ist, kann das Motorbremsen über Einstellen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors erhöht oder verringert werden. Die Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors kann über einen hydraulischen Aktor als Reaktion auf das gewünschte Motorbremsmoment eingestellt werden. Zusätzlich kann ein Auslassventil geschlossen werden, um das Motorbremsmoment weiter zu erhöhen, falls das Motorbremsmoment niedriger als das gewünschte Motorbremsmoment ist und das gewünschte Motorbremsmoment nicht allein über das Einstellen der Kompressorantriebsübersetzung erreicht werden kann.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Konkret kann der Ansatz ermöglichen, dass ein Zweitakt-Dieselmotor Motorbremsen zuführt. Ferner kann das Ausmaß oder Niveau des Motorbremsens als Reaktion auf eine Motorbremsanforderung proportional eingestellt werden. Noch ferner kann der Ansatz mit mehr als einer einzelnen Hardwarekonfiguration umgesetzt werden. Zusätzlich kann es dadurch, dass die Motorpumparbeit während des Durchführens von Motorbremsen nicht erhöht wird, möglich sein, das Motorbremsen exakter zu steuern, da keine Änderungen bei der Motorpumparbeit bestimmt werden müssen, um das Motorbremsen zu steuern.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese allein für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche 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 beheben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motors;
    • 2A-2C zeigen beispielhafte Vorrichtungen zum Ändern der der Übersetzung eines einstellbaren Kompressors;
    • 3 und 4 zeigen beispielhafte voraussichtliche Motorbremsabfolgen für den in 1 gezeigten Motor; und
    • 5 und 6 zeigen ein beispielhaftes Verfahren zum Bereitstellen von Motorbremsen über den Motor aus 1.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Bereitstellen von Motorbremsen über einen Zweitakt-Dieselmotor. 1 zeigt ein Beispiel für einen aufgeladenen Zweitakt-Dieselmotor, der einen mechanisch angetriebenen Kompressor und einen Turbolader beinhaltet. 2A-2C zeigen beispielhafte Vorrichtungen zum Ändern der Kompressorantriebsübersetzung. 3 und 4 zeigen zwei unterschiedliche Motorbremsabfolgen für den in 1-2C gezeigten Motor. 5 und 6 zeigen ein Verfahren zum Bereitstellen von Motorbremsen für den in 1 gezeigten Motor.
  • Es wird auf 1 Bezug genommen, in der ein Gegenkolben-Zweitakt-Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch die elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert wird. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen.
  • Der Motor 10 beinhaltet den Zylinder 30 und die Zylinderwände 32 mit den Kolben 36a und 36b, die darin positioniert und mit den Kurbelwellen 40a bzw. 40b verbunden sind. Die Kurbelwellen 40a und 40b können über Ketten oder Zahnräder aneinandergekoppelt sein. Die Kurbelwellen 40a und 40b können durch die elektrische Maschine 77 (z. B. einen Anlassermotor) gedreht werden, um den Motor 10 anzulassen. Es ist gezeigt, dass der Zylinder 30 über die Einlasskanäle 44a und 44b und Auslasskanäle 48a und 48b mit dem Ansaugkrümmer 44 und Abgaskrümmer 48 kommuniziert.
  • Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 68 und 69 sind in den Zylinderwänden 32 positioniert gezeigt und sie können Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzen, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoff wird den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 68 und 69 über ein Kraftstoffsystem zugeführt, das einen Kraftstofftank 95, eine Kraftstoffpumpe 91, ein Kraftstoffpumpensteuerventil 93 und einen Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) beinhaltet. Der durch das Kraftstoffsystem zugeführte Kraftstoffdruck kann durch Variieren eines Positionsventils eingestellt werden, das die Strömung zu einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) reguliert. Zusätzlich kann ein Zumessventil zur Kraftstoffsteuerung mit geschlossenem Regelkreis in oder nahe dem Kraftstoffverteiler angeordnet sein. Ein Pumpenzumessventil kann ebenfalls den Kraftstoffstrom zu der Kraftstoffpumpe regulieren, wodurch der Kraftstoff reduziert wird, der zu einer Hochdruckkraftstoffpumpe gepumpt wird.
  • Es ist gezeigt, dass der Ansaugkrümmer 44 mit dem mechanisch angetriebenen Kompressorverdichter 162 kommuniziert, der Luft von stromabwärts von dem Turboladerverdichter 135 ansaugt. Der Kompressorverdichter 162 wird über die Kurbelwelle 40b, die Welle 161 und die Vorrichtung 163 zum Ändern der Kompressorantriebsübersetzung angetrieben, die über den Mechanismus 164 (z. B. Zahnräder, eine Kette oder einen Riemen) an die Kurbelwelle 40b gekoppelt sein kann. Die Vorrichtung 163 zum Ändern der Kompressorantriebsübersetzung ändert die Drehzahl des Kompressorverdichters 162 in Bezug auf die Kurbelwelle 40b. Die Drehzahl des Kompressorverdichters kann eingestellt werden, wie in der Beschreibung aus 2A-2C ausführlicher beschrieben ist.
  • Das Kompressorverdichter-Umgehungsventil 158 kann selektiv geöffnet werden, um den Luftdruck in dem Ansaugkrümmer 44 zu reduzieren und Luft und/oder Abgas in einer Richtung des Luftstroms in den Motor (z. B. von dem Lufteinlass 14 zu den Zylindereinlasskanälen 44a und 44b) zu stromaufwärts von dem Kompressorverdichter 162 zurückzuführen. In einigen Beispielen kann ein Ladeluftkühler 156 stromabwärts von dem Kompressorverdichter 162 bereitgestellt sein, um die Luftladung zu kühlen, die in den Zylinder 30 einströmt. Das Ladeluftkühler-Umgehungsventil 157 kann selektiv geöffnet werden, um den Ladeluftkühler 156 zu umgehen.
  • Der Turboladerverdichter 135 saugt Luft aus dem Lufteinlass 42 an und führt die Luft dem mechanisch angetriebenen Kompressorverdichter 156 zu. Abgase bringen die Turbine 137 mit variabler Geometrie des Turboladers zum Drehen, die über die Welle 136 an den Turboladerverdichter 135 gekoppelt ist. Eine Position des Leitschaufelaktors 137a kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, um die Drehzahl der Turbine 137 zu erhöhen oder verringern. In alternativen Beispielen kann ein Wastegate 137b den Leitschaufelaktor 137a ersetzen oder zusätzlich dazu verwendet werden. Der Leitschaufelaktor 137a stellt eine Position von Leitschaufeln 137c der Turbine mit variabler Geometrie ein. Abgase können durch die Turbine 137 strömen, wodurch geringe Energie zum Drehen der Turbine 137 zugeführt wird, wenn sich die Leitschaufeln 137c in einer offenen Position befinden. Abgase können durch die Turbine 137 strömen und erhöhte Kraft auf die Turbine 137 übertragen, wenn sich die Leitschaufeln 137c in einer geschlossenen Position befinden. Alternativ ermöglicht das Wastegate 137b oder ein Umgehungsventil, dass die Abgase um die Turbine 137 herum strömen, um die Energiemenge zu reduzieren, die der Turbine zugeführt wird.
  • Abgase können über das Abgasrückführungs-(AGR-) System 81 zu dem Zylinder 30 zurückgeführt werden. Das AGR-System kann den AGR-Kühler 85, das AGR-Ventil 80, den AGR-Kanal 82, die AGR-Kühlerumgehung 84 und den gekühlten AGR-Kanal 83 beinhalten. Abgase können von dem Abgaskrümmer 48 zu dem Motorlufteinlass zwischen dem Kompressorverdichter 162 und Turboladerverdichter 135 strömen. AGR kann zu dem Motorlufteinlass strömen, wenn der Druck in dem Abgaskrümmer 48 größer als der Druck zwischen dem Turboladerverdichter 135 und Kompressorverdichter 162 ist. AGR kann durch den AGR-Kühler 85 strömen, um die Motorabgastemperaturen zu reduzieren. AGR kann den AGR-Kühler 85 umgehen, wenn die Motorabgastemperaturen niedrig sind.
  • Kraftstoff kann in den Zylinder 30 eingespritzt werden, wenn sich die Kolben 36a und 36b einander nähern, nachdem der Kolben 36a die Einlasskanäle 44a und 44b abgedeckt hat. Der Kraftstoff kann dann mit Luft in dem Zylinder 30 verbrannt werden, wenn sich der Kolben 36 nahe dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts befindet. Der Kraftstoff und die Luft können sich über Kompressionszündung zünden. In einigen Beispielen kann eine Breitbandlambdasonde (Universal Exhaust Gas Oxygen sensor - UEGO-Sonde) 126 stromaufwärts von der Emissionsvorrichtung 70 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt sein. In anderen Beispielen kann die UEGO-Sonde stromabwärts von einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen angeordnet sein. Ferner kann die UEGO-Sonde in einigen Beispielen durch einen NOx-Sensor ersetzt werden, der sowohl NOx- als auch Sauerstofferfassungselemente aufweist.
  • Der Motor 10 beinhaltet keine Glühkerzen oder Zündkerzen, da es sich um einen Kompressionszündungsmotor handelt und da er keinen Zylinderkopf beinhaltet. Ferner beinhaltet der Motor 10 keine Tellerventile zum Regulieren des Luft- und Abgasstroms in den und aus dem Zylinder 30.
  • Das Auslassventil 140 (z. B. ein Schmetterlingsventil) ist in dem Abgaskanal 49 stromabwärts von der Turbine 137a und stromaufwärts von der Emissionsvorrichtung 70 positioniert gezeigt. Das Auslassventil 140 kann geöffnet und geschlossen werden, um den Druck in dem Abgaskrümmer 48 und die Strömung durch den Abgaskrümmer 48 zu steuern. Das Schließen des Auslassventils 140 beschränkt die Strömung durch das Auslassventil 140 und kann den Druck in dem Abgaskrümmer 48 erhöhen und die Strömung durch den Abgaskrümmer 48 verringern. Das Öffnen des Auslassventils 140 kann die Strömung durch das Auslassventil 140 verbessern und den Druck in dem Abgaskrümmer 48 reduzieren und die Strömung durch den Abgaskrümmer 48 erhöhen.
  • Die Emissionsvorrichtung 70 kann in einem Beispiel einen Oxidationskatalysator und ein Partikelfilter beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen mit jeweils mehreren Bricks verwendet werden. Die Emissionsvorrichtung 70 kann in einem Beispiel einen Oxidationskatalysator beinhalten. In anderen Beispielen kann die Emissionsvorrichtung eine Mager-NOx-Falle oder eine selektive katalytische Reduktion (selective catalyst reduction - SCR) und/oder ein Dieselpartikelfilter (diesel particulate filter - DPF) beinhalten.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, Festwertspeicher (z.B. nichtflüchtigen Speicher) 106, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Es ist gezeigt, dass die Steuerung 12 zusätzlich zu den bereits erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfängt, zu denen Folgende gehören: eine Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von dem Temperatursensor 112, der an die Kühlhülse 114 gekoppelt ist; ein Positionssensor 134, der an ein Fahrpedal 130 gekoppelt ist, um die Fahrpedalposition, die durch den menschlichen Fuß 132 eingestellt wird, zu erfassen; eine Messung des Krümmerdrucks (manifold pressure - MAP) des Motors von dem Drucksensor 121, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; Abgassauerstoffkonzentration von der Lambdasonde 126; ein Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40b erfasst; und eine Messung der in den Motor einströmenden Luftmasse von dem Sensor 120 (z. B. einem Hitzdraht-Luftmassenmesser). Der barometrische Druck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, anhand derer die Motordrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
  • Während des Betriebs wird jeder Zylinder innerhalb des Motors 10 typischerweise einem Zweitaktzyklus unterzogen: Der Zyklus beinhaltet einen ersten Takt, bei dem sich der Einlasskolben 36a auf den Auslasskolben 36b zubewegt und der Auslasskolben 36b auf den Einlasskolben 36a zubewegt. Im zweiten Takt bewegt sich der Einlasskolben 36a von dem Auslasskolben 36b weg und der Auslasskolben 36b bewegt sich von dem Einlasskolben 36a weg. Der Einlasskolben 36a steuert die Strömung durch die Einlasskanäle 44a und 44b. Der Auslasskolben 36b steuert die Strömung durch die Auslasskanäle 48a und 48b. In diesem Beispiel eilt der Auslasskolben 36b dem Einlasskolben 36a voraus, indem er eine Position am oberen Totpunkt (z. B. eine maximale Entfernung, in der sich der Auslasskolben 36b von der Kurbelwelle 40b befindet) einige Kurbelwellengrad (z. B. kann der Unterschied in Abhängigkeit von der Konfiguration im Bereich zwischen 0 und 20 Kurbelwellengrad liegen) erreicht, bevor der Einlasskolben 36a seine Position am oberen Totpunkt (z. B. maximale Entfernung, in der sich der Einlasskolben 36a von der Kurbelwelle 40a befindet) erreicht. Somit ist die Bewegung des Auslasskolbens von der Bewegung des Einlasskolbens um einige Kurbelwellengrad versetzt.
  • Während des ersten Takts bewegen sich der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b im Allgemeinen aufeinander zu, um Luft zu verdichten, die in den Zylinder 30 eingeströmt ist. Der Takt beginnt am unteren Totpunkt (UT) für den Einlasskolben 36a (der Einlasskolben 36a befindet sich in der geringsten Entfernung zu der Kurbelwelle 40a) und er endet am oberen Totpunkt für den Einlasskolben 36a (der Einlasskolben 36a befindet sich in seiner größten Entfernung von der Kurbelwelle 40a). Wie zuvor erwähnt, eilt der Auslasskolben 36b dem Einlasskolben 36a um einige Grad voraus, sodass er sich bereits auf seine OT-Position zubewegt, wenn sich der Einlasskolben am UT befindet. Ferner erreicht der Auslasskolben 36b seine OT-Position, kurz bevor der Einlasskolben 36a seine OT-Position erreicht. Der Auslasskolben 36b befindet sich kurz hinter seiner OT-Position, wenn der Einlasskolben 36a seine OT-Position erreicht. Das Zylindervolumen ist am kleinsten, wenn sich der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b nahe ihrer jeweiligen OT-Position befinden. Luft und Kraftstoff werden in dem Zylinder 30 verdichtet, wenn sich der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b auf ihre jeweilige OT-Position zubewegen. Die Einlasskanäle 44a und 44b sind offen und Druckluft strömt in den Zylinder 30, wenn sich der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b nahe ihrer jeweiligen UT-Position befinden. Die Auslasskanäle 48a und 48b sind ebenfalls offen, wenn sich der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b nahe dem UT befinden. Der Kompressorverdichter 162 und Turboladerverdichter 135 stellen dem Ansaugkrümmer 44 Druckluft bereit, die in den Zylinder 30 strömen kann, wenn die Einlasskanäle 44a und 44b offen sind. Da sich der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b auf ihre jeweilige OT-Position zubewegen, schließen sich die Auslasskanäle 48a und 48b. Die Kurbelwelle dreht sich weiterhin und nach einer vorbestimmten tatsächlichen Gesamtanzahl von Kurbelwellengrad werden die Einlasskanäle 44a und 44b geschlossen, um zu verhindern, dass zusätzliche Luft in den Zylinder 36 einströmt. Somit werden die Auslasskanäle vor den Einlasskanälen geöffnet und die Auslasskanäle bleiben für nahezu die gesamte Dauer offen, während der die Einlasskanäle offen sind. Es wird Kraftstoff in den Zylinder 30 eingespritzt, nachdem sich die Auslasskanäle 44a und 44b schließen, dann wird das Gemisch aus Kraftstoff und Luft gezündet, wenn sich der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b nahe ihrer jeweiligen OT-Stellung befinden. Das Gemisch aus Luft und Kraftstoff wird durch Kompressionszündung gezündet und nicht über eine Zündkerze oder Energie aus einer Glühkerze. Der Kraftstoff kann über eine Vielzahl von Einspritzungen in den Zylinder 30 eingespritzt werden, zu denen Voreinspritzungen, Haupteinspritzungen und Nacheinspritzungen gehören.
  • Während des zweiten Takts bewegen sich der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b voneinander weg, nachdem in dem Zylinder 30 Verbrennung stattgefunden hat. Der zweite Takt beginnt am OT des Einlasskolbens 36a und endet am UT des Einlasskolbens 36a. Der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b nähern sich ihrer jeweiligen UT-Position in der Nähe dessen, wo das Volumen des Zylinders 30 am größten ist. Gase, die sich in dem Zylinder 30 ausdehnen, drücken den Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b voneinander weg und auf ihre jeweilige UT-Position zu. Der Auslasskolben 36b passiert die Auslasskanäle 48a und 48b, wenn er sich auf seinen UT zubewegt. Die Auslasskanäle 48a und 48b werden aufgedeckt, wenn der Boden des Auslasskolbens 36d die Auslasskanäle 48a und 48b passiert, während sich der Auslasskolben 36b auf die Kurbelwelle 40b zubewegt. Abgase strömen aus dem Zylinder 30 aus, nachdem der Auslasskolben 36b die Auslasskanäle 48a und 48b passiert hat, während er sich auf den unteren Totpunkt zubewegt. Der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b bewegen sich weiter auf ihre jeweilige Position am unteren Totpunkt zu und nach einer vorbestimmten tatsächlichen Gesamtanzahl von Kurbelwellengrad deckt der Einlasskolben 36a die Einlasskanäle 44a und 44b auf. Die Einlasskanäle 44a und 44b werden aufgedeckt, wenn der Boden des Einlasskolbens 36c die Einlasskanäle 44a und 44b passiert, während sich der Einlasskolben 36a auf die Kurbelwelle 40a zubewegt. Frischluft strömt über die Einlasskanäle 44a und 44b in den Zylinder 30 ein, wenn die Einlasskanäle 44a und 44b aufgedeckt sind. Der Einlasskolben 36a und Auslasskolben 36b bewegen sich weiterhin auf ihre jeweilige UT-Stellung zu. Nachdem der Einlasskolben den UT erreicht hat, wiederholt sich der Zylinderzyklus.
  • Somit besteht der Motorzyklus aus zwei Takten und der Motorzyklus stellt eine Motorumdrehung dar. Andere Motorzylinder arbeiten auf ähnliche Art und Weise, doch diese anderen Zylinder können Luft und Kraftstoff zu dem gezeigten Zylinder phasenverschoben verbrennen. Zum Beispiel kann im Verdichtungstakt der obere Totpunkt eines Motorzylinders bei null Kurbelwellengrad liegen, während der obere Totpunkt eines anderen Zylinders bei einhundertachtzig Kurbelwellengrad liegen kann.
  • Es wird nun auf 2A Bezug genommen, in der eine erste beispielhafte Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors gezeigt ist. Diese Vorrichtung zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors beinhaltet eine Eingangswelle 163a, die an den Mechanismus 164 aus 1 gekoppelt ist, und eine Ausgangswelle 161, die an den Verdichter 162 gekoppelt ist. Somit handelt es sich bei der ersten Riemenscheibe, die aus der ersten Riemenscheibenhälfte 163d1 und zweiten Riemenscheibenhälfte 163d2 besteht, um eine Antriebsriemenscheibe und bei der zweiten Riemenscheibe, die aus der ersten Riemenscheibenhälfte 163c1 und zweiten Riemenscheibenhälfte 163c2 besteht, um eine getriebene Riemenscheibe. Die erste Riemenscheibe ist entlang der Welle 163a angeordnet. Der hydraulische Aktor 163f2 kann die erste Riemenscheibenhälfte 163d1 und zweite Riemenscheibenhälfte 163d2 komprimieren oder dekomprimieren, um eine Radiusschleife des Riemens 163e zu ändern, wodurch eine Übersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors eingestellt wird. Gleichermaßen ist die zweite Riemenscheibe entlang der Welle 161 angeordnet. Der hydraulische Aktor 163f1 kann die erste Riemenscheibenhälfte 163c1 und zweite Riemenscheibenhälfte 163c2 komprimieren oder dekomprimieren, um eine Radiusschleife des Riemens 163e zu ändern, wodurch eine Übersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors eingestellt wird. Die Radiusschleifen des Riemens 163e, die um die Welle 161 und Welle 163a gewickelt sind, können gleichzeitig eingestellt werden, um die Übersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors stufenlos einzustellen. 2A zeigt die Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors in einer Position für eine niedrigere Übersetzung, während 2B die Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors in einer Position für eine höhere Übersetzung zeigt. Die Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors dreht den Verdichter 162 mit einer niedrigeren Drehzahl, wenn sie in einer niedrigeren Übersetzung arbeitet. Die Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors dreht den Verdichter 162 mit einer höheren Drehzahl, wenn sie in einer höheren Übersetzung arbeitet. Da der Radius des Riemens 163e eingestellt werden kann, kann die Übersetzung der Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors stufenlos eingestellt werden, sodass keine Änderung der Übersetzung in Stufen erfolgt. Stattdessen kann die Änderung der Übersetzung stufenlos und ohne Unterbrechung oder Stufen bei der Änderung der Übersetzung durchgeführt werden.
  • Es wird nun auf 2C Bezug genommen, in der eine zweite beispielhafte Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors gezeigt ist. Die Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors beinhaltet eine Eingangswelle 163g, die an den Mechanismus 164 aus 1 gekoppelt ist, und eine Ausgangswelle 161, die an den in 1 gezeigten Verdichter 162 gekoppelt ist. Die Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors beinhaltet zudem eine Kupplung 163i, die das Schalten zwischen einem niedrigeren Zahnrad 163j und einem höheren Zahnrad 163k ermöglicht. Das niedrigere Zahnrad 163j dreht die Ausgangswelle 161 mit einer niedrigeren Drehzahl, als das höhere Zahnrad 163k die Ausgangswelle 161 für eine gleiche Eingangswellendrehzahl dreht. Somit beinhaltet die Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors in diesem Beispiel zwei Getriebeübersetzungen und ist als Stufengetriebe konfiguriert. In anderen Beispielen kann die Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors mehr als zwei Getriebeübersetzungen beinhalten. Indem die Getriebeübersetzung umgeschaltet wird, kann die Vorrichtung 163 zum Ändern der Übersetzung eines mechanisch angetriebenen Kompressors den Verdichter 162 als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen mit einer niedrigeren Drehzahl oder einer höheren Drehzahl drehen.
  • Somit stellt das System aus 1-2C ein Motorsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor, der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhaltet; einen Kompressor, der an den Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor gekoppelt ist, wobei der Kompressor stufenlos variable Antriebsübersetzungen aufweist; einen Turbolader, der an den Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor gekoppelt ist; und eine Steuerung, die in nichtflüchtigem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Einstellen von Motorbremsen über stufenloses Einstellen des Kompressorstroms ohne Erhöhen der Motorpumparbeit als Reaktion auf eine Anforderung von Motorbremsen beinhaltet. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen des Kompressorstroms über eine Vorrichtung zum Ändern der Kompressorantriebsübersetzung. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen des Kompressorstroms über eine Position eines Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Position eines Abgasrückführungsventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen. Das Motorsystem beinhaltet, wobei Einstellen der Position des Abgasrückführungsventils Schließen des Abgasrückführungsventils beinhaltet. Das Motorsystem beinhaltet, wobei Einstellen der Position des Abgasrückführungsventils Öffnen des Abgasrückführungsventils beinhaltet.
  • Es wird nun auf 3 Bezug genommen, in der eine erste bespielhafte Motorbremsabfolge gemäß dem Verfahren 500 gezeigt ist. Die Motorbremsabfolge aus 3 kann für den Motor und das System gelten, die in 1 gezeigt sind. Die vertikalen Linien bei den Zeitpunkten T1-T4 stellen relevante Zeitpunkte in der Abfolge dar. Die Verläufe sind zeitlich ausgerichtet und ereignen sich gleichzeitig. In dieser beispielhaften Motorbremsabfolge wird über einen Kompressorverdichter Arbeit an Luft innerhalb des Motors verrichtet. Die Motorpumparbeit wird während des Motorbremsens im Vergleich dazu, wenn der Verdichter weniger Arbeit an Luft verrichtet, die bei der gleichen Motordrehzahl in den Motor einströmt, in dieser beispielhaften Abfolge nicht erhöht. Mit anderen Worten ist die Motorpumparbeit für eine bestimmte Motordrehzahl auch dann konstant, falls die Verdichterarbeit erhöht oder verringert wird, um das Motorbremsen zu verändern. Somit wird die Kompressorarbeit eingestellt, um das Ausmaß von Motorbremsen als Reaktion auf ein gewünschtes Ausmaß von Motorbremsen zu ändern. Ferner kann ein an den Motor gekoppeltes Getriebe heruntergeschaltet werden, um das Motorbremsen zu erhöhen, obwohl dies nicht gezeigt ist.
  • Der erste Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Temperatur eines Katalysators (z. B. 70 aus 1) in einem Abgassystem eines Motors über der Zeit. Die Kurve 302 stellt die Temperatur des Katalysators dar. Die vertikale Achse stellt die Temperatur des Katalysators dar und die Temperatur nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Linie 305 stellt eine Schwellenkatalysatortemperatur dar, unter der das Verfahren aus 5 und 6 einen ersten Motorbremsvorgang bereitstellt und über der das Verfahren aus 5 und 6 einen zweiten Motorbremsvorgang bereitstellt.
  • Der zweite Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf des gewünschten Motorbremsmoments über der Zeit. Die Kurve 304 stellt das gewünschte Motorbremsmoment dar. Die vertikale Achse stellt das gewünschte Motorbremsmoment dar und das gewünschte Motorbremsmoment nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Das gewünschte Motorbremsmoment kann ein vorbestimmtes Motorbremsmoment sein, das eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrerbedarfsdrehmoments darstellt. Zum Beispiel können das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Fahrzeuggeschwindigkeit Variablen sein, die in die Funktion eingegeben werden, und die Funktion gibt empirisch bestimmte Beträge des Motorbremsmoments als Reaktion auf das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Fahrzeuggeschwindigkeit aus. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann anhand der Fahrpedalposition bestimmt werden. Somit kann, falls das Fahrerbedarfsdrehmoment null beträgt und die Fahrzeuggeschwindigkeit 60 km/h beträgt, ein gewünschtes Motorbremsmoment von 25 Nm aus der Funktion ausgegeben werden, sodass das Fahrzeug mit einer gewünschten Rate verzögert wird, wenn der Fahrerbedarf null beträgt. Zusätzlich kann das gewünschte Motorbremsmoment als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug beschleunigt wird, erhöht werden, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment null beträgt, sodass zusätzliches Motorbremsen bereitgestellt werden kann, wenn ein Fahrzeug auf einem Gefälle fährt.
  • Der dritte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Leitschaufelposition des Variable-Turbinengeometrie-Turboladers (VTG-Turboladers) über der Zeit. Die Kurve 306 stellt die Leitschaufelposition des VTG-Turboladers dar. Die vertikale Achse stellt die Leitschaufelposition des VTG-Turboladers dar und die Leitschaufeln öffnen sich in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der vierte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Auslassventilposition über der Zeit. Die Kurve 308 stellt die Auslassventilposition dar. Die vertikale Achse stellt die Auslassventilposition dar und das Auslassventil öffnet sich in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der fünfte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Position des Umgehungsventils des mechanisch angetriebenen Kompressors über der Zeit. Die Kurve 310 stellt die Position des Umgehungsventils des mechanisch angetriebenen Kompressors dar. Die vertikale Achse stellt die Position des Umgehungsventils des mechanisch angetriebenen Kompressors dar und das Kompressorumgehungsventil öffnet sich in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der sechste Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Kompressorantriebsübersetzung über der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Kompressorantriebsübersetzung dar. Die Kurve 312 stellt die Kompressorantriebsübersetzung dar. Die Kompressorantriebsübersetzung kann stufenlos zwischen einer niedrigsten Übersetzung und einer höchsten Übersetzung variiert werden, wie entlang der vertikalen Achse angegeben. Der Kompressorverdichter dreht sich mit einer ersten Drehzahl, die größer als die Kurbelwellendrehzahl ist, wenn die niedrigste Kompressorantriebsübersetzung eingelegt ist, und der Kompressorverdichter dreht sich mit einer zweiten Drehzahl, die größer als die Kurbelwellendrehzahl ist, wenn die höchste Antriebsübersetzung eingestellt ist, wobei die erste Drehzahl niedriger als die zweite Drehzahl ist. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der siebte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf des Motorbetriebszustands über der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Motorbetriebszustand und die Motorbetriebszustände aus (keine Motordrehung), Bremsen (Brems) (Motor wird gedreht, verbrennt keine Luft und keinen Kraftstoff und stellt der Kraftübertragung des Fahrzeugs ein negatives Drehmoment bereit) und an (Motor dreht sich mit seiner eigenen Drehmomentausgabe und verbrennt Luft und Kraftstoff) dar. Die Kurve 314 stellt den Motorbetriebszustand dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der achte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der AGR-Ventilposition über der Zeit. Die vertikale Achse stellt die AGR-Ventilposition dar. Die Kurve 316 stellt die AGR-Ventilposition dar und das AGR-Ventil ist vollständig offen, wenn sich die AGR-Kurve 316 nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Das AGR-Ventil ist vollständig geschlossen, wenn sich die AGR-Kurve 316 nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zu Zeitpunkt T0 ist die Katalysatortemperatur niedrig und der Motor arbeitet und verbrennt Luft und Kraftstoff. Das Ausmaß von gewünschtem Motorbremsen beträgt null und die Leitschaufeln des VTG-Turboladers sind teilweise offen, um die Turboladerdrehzahl zu steuern. Das Auslassventil ist vollständig offen und das Kompressorumgehungsventil ist teilweise offen. Die Kompressorantriebsübersetzung liegt bei einer niedrigsten Übersetzung und das AGR-Ventil ist teilweise offen. Derartige Bedingungen können vorhanden sein, wenn ein Fahrzeug auf einer Straße fährt und das Fahrerbedarfsdrehmoment größer als null ist.
  • Zu Zeitpunkt T1 wird Motorbremsen angefordert und das gewünschte Motorbremsen beginnt zuzunehmen, wenn das Bremspedal betätigt wird (nicht gezeigt). Motorbremsen kann als Reaktion darauf angefordert werden, dass das Fahrerbedarfsdrehmoment null beträgt und die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert liegt (nicht gezeigt). Die Leitschaufeln des VTG-Turboladers werden vollständig geöffnet und das Auslassventil wird als Reaktion darauf, dass Motorbremsen angefordert wird, ebenfalls vollständig geöffnet. Das Öffnen der Leitschaufeln des VTG-Turboladers kann den Abgasdruck reduzieren, um zu ermöglichen, dass der mechanisch angetriebene Kompressor im Vergleich zu dem Fall, dass der Verdichter weniger Arbeit an Luft verrichtet, die bei der gleichen Motordrehzahl in den Motor einströmt, die vorherrschende Wirkung auf das Motorbremsmoment aufweist, indem er den Luftstrom durch den mechanisch angetriebenen Kompressor einstellt, ohne die Motorpumparbeit zu ändern. Das Kompressorumgehungsventil wird zudem vollständig geschlossen und die Kompressorantriebsübersetzung wird als Reaktion darauf, dass das Motorbremsen angefordert wird, allmählich erhöht. Das Erhöhen der Antriebsübersetzung des mechanischen Kompressors erhöht die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor verrichtete Arbeit und das Motorbremsmoment. Der Umstand, dass der mechanische Kompressor nicht umgangen wird, erhöht die an Luft verrichtete Arbeit und das Ausmaß von Motorbremsen und die Lufttemperatur wird erhöht, um die Abgaskühlung zu reduzieren. Das AGR-Ventil wird als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass die Katalysatortemperatur unter einem Schwellenwert liegt, ebenfalls vollständig geschlossen. Indem das AGR-Ventil geschlossen wird, wenn die Katalysatortemperatur unter dem Schwellenwert 205 liegt, kann Abgas in den AGR-Kanälen eingeschlossen werden, sodass in dem Fall, dass das Fahrerbedarfsdrehmoment zunimmt und kein Motorbremsen angefordert wird, das AGR-Ventil geöffnet werden kann, um die NOx-Emissionen des Motors zu reduzieren, während der Katalysatorwirkungsgrad niedrig sein kann.
  • Zwischen Zeitpunkt T1 und Zeitpunkt T2 nimmt die Katalysatortemperatur um einen geringen Betrag ab und bleibt unter dem Schwellenwert 305. Das gewünschte Motorbremsen wird zudem als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit (nicht gezeigt) erhöht und die Leitschaufeln des VTG-Turboladers bleiben vollständig offen. Das Auslassventil bleibt zudem vollständig offen und das Kompressorumgehungsventil bleibt vollständig geschlossen, während die Kompressorantriebsübersetzung stufenlos erhöht wird, wenn das gewünschte Motorbremsmoment erhöht wird. Falls die Kompressorantriebsübersetzung jedoch auf eine niedrigste Übersetzung eingestellt ist und das Motorbremsen größer als gewünscht ist, kann das Auslassventil teilweise geschlossen werden, um das Motorbremsen über das Reduzieren der Verdichterarbeit zu reduzieren. Ebenso kann Kompressorumgehungsventil teilweise geöffnet werden, um die Verdichterarbeit zu reduzieren. Das AGR-Ventil bleibt vollständig geschlossen.
  • Zu Zeitpunkt T2 beendet der Motor das Motorbremsen und der Motor wird als Reaktion auf eine Zunahme beim Fahrerbedarfsdrehmoment (nicht gezeigt) in einen „An“-Zustand geschaltet. Das gewünschte Motorbremsmoment wird als Reaktion darauf, dass kein Motorbremsen angefordert ist, auf null reduziert und das Auslassventil bleibt vollständig geöffnet. Das Kompressorumgehungsventil wird teilweise geöffnet und die Kompressorantriebsübersetzung wird als Reaktion darauf, dass kein Motorbremsen angefordert ist, stufenlos auf eine niedrigere Übersetzung reduziert. Das AGR-Ventil wird zudem teilweise geöffnet, um zu ermöglichen, dass Abgas in den Zylinder einströmt, sodass NOx reduziert werden kann, während die Katalysatortemperatur als Reaktion darauf, dass kein Motorbremsen angefordert ist, und auf ein betätigtes Fahrpedal (z. B. ist eine Pedalbetätigung ein Zustand, bei dem ein Fahrer des Fahrzeugs ein Ausmaß erhöht, in dem das Fahrpedal betätigt ist) niedrig ist.
  • Zwischen Zeitpunkt T2 und Zeitpunkt T3 bleibt der Motor angeschaltet und verbrennt Luft und Kraftstoff, sodass kein Motorbremsen angefordert ist und das Ausmaß des gewünschten Motorbremsens null beträgt. Die Leitschaufelposition des VTG-Turboladers wird als Reaktion auf die Motordrehzahl und das Fahrerbedarfsdrehmoment (nicht gezeigt) eingestellt und das Auslassventil wird vollständig offen gehalten. Das Kompressorumgehungsventil ist teilweise offen und die Kompressorantriebsübersetzung ist eine niedrigere Übersetzung. Die AGR-Ventilposition wird als Reaktion auf die Motordrehzahl und den Fahrerbedarf (nicht gezeigt) eingestellt.
  • Zu Zeitpunkt T3 gibt der Fahrer das Fahrpedal frei (nicht gezeigt) und Motorbremsen wird angefordert, was dadurch angegeben ist, dass der Motorzustand zu Motorbremsen übergeht. Das gewünschte Motorbremsen nimmt als Reaktion darauf, dass der Motor in den Motorbremsmodus eintritt, zu und die Leitschaufeln des VTG-Turboladers werden vollständig geöffnet. Das Auslassventil bleibt vollständig offen und das Kompressorumgehungsventil wird zudem vollständig geschlossen, um die über den mechanisch angetriebenen Kompressor verrichtete Arbeit zu erhöhen, wodurch das Motorbremsmoment erhöht wird. Die Kompressorantriebsübersetzung wird stufenlos erhöht, um die über den mechanisch angetriebenen Kompressor verrichtete Arbeit zu erhöhen. Die Kompressorantriebsübersetzung wird als Reaktion auf das gewünschte Ausmaß von Motorbremsen proportional eingestellt. Das AGR-Ventil wird zudem vollständig geöffnet, um den Luftstrom durch den Motor statt durch das Abgassystem zu fördern. Indem das AGR-Ventil als Reaktion darauf, dass die Katalysatortemperatur über dem Schwellenwert 205 liegt, geöffnet wird, kann die Katalysatortemperatur erhöht bleiben, während die über den mechanisch angetriebenen Kompressor verrichtete Arbeit erhöht wird. Somit zirkuliert die meiste Luft, die in den Motor einströmt, durch den Motor statt durch das Endrohr nach außen.
  • Zwischen Zeitpunkt T3 und Zeitpunkt T4 bleibt die Katalysatortemperatur erhöht und die Anforderung von Motorbremsen variiert mit den Fahrzeugbetriebsbedingungen. Das gewünschte Ausmaß von Motorbremsen wird mit dem Fahrerbedarfsdrehmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit (nicht gezeigt) variiert. Die Auslassventilposition bleibt vollständig offen. Das Kompressorumgehungsventil wird vollständig geschlossen, um die über den mechanisch angetriebenen Verdichter verrichtete Arbeit zu erhöhen, wodurch das Motorbremsmoment erhöht wird. Die Kompressorantriebsübersetzung wird proportional zu dem gewünschten Motorbremsmoment stufenlos eingestellt. Das AGR-Ventil bleibt vollständig offen.
  • Zu Zeitpunkt T4 beendet der Motor das Motorbremsen und der Motor wird als Reaktion auf eine Zunahme beim Fahrerbedarfsdrehmoment (nicht gezeigt) in einen „An“-Zustand geschaltet. Das gewünschte Motorbremsmoment wird als Reaktion darauf, dass kein Motorbremsen angefordert ist, auf null reduziert und das Auslassventil bleibt vollständig geöffnet. Das Kompressorumgehungsventil wird teilweise geöffnet und die Kompressorantriebsübersetzung wird proportional zu der Reduzierung des gewünschten Motorbremsmoments reduziert. Das AGR-Ventil wird zudem teilweise geschlossen, um zu ermöglichen, dass Abgas in den Zylinder einströmt.
  • Auf diese Art und Weise kann Motorbremsen für einen Zweitaktmotor bereitgestellt werden, der Zylinderauslasskanäle aufweist, die eine gesamte Dauer offen sind, während der die Einlasskanäle des Zylinders offen sind. Das Motorbremsen wird durch Einstellen einer Übersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors bereitgestellt. Indem die Übersetzung eingestellt wird, kann durch den Kompressor an Luft verrichtete Arbeit eingestellt werden, um auf das gewünschte Motorbremsmoment zu reagieren. Ferner kann während Bedingungen mit kaltem Katalysator ein AGR-Ventil geschlossen werden, wenn das Motorbremsen beginnt, sodass die NOx-Steuerung verbessert werden kann, wenn das Motorbremsen beendet wird. Falls der Katalysator warm ist, kann das AGR-Ventil vollständig geöffnet werden, wenn das Motorbremsen beginnt, sodass weniger Frischluft zu dem Katalysator gepumpt werden kann, was ermöglichen kann, dass der Katalysator über der Anspringtemperatur bleibt.
  • Es wird nun auf 4 Bezug genommen, in der eine zweite bespielhafte Motorbremsabfolge gemäß dem Verfahren 500 gezeigt ist. Die Motorbremsabfolge aus 4 kann für den Motor und das System gelten, die in 1 gezeigt sind. Die vertikalen Linien bei den Zeitpunkten T10-T14 stellen relevante Zeitpunkte in der Abfolge dar. Die Verläufe sind zeitlich ausgerichtet und ereignen sich gleichzeitig. In dieser beispielhaften Motorbremsabfolge wird über einen Kompressorverdichter Arbeit an Luft innerhalb des Motors verrichtet, indem eine Position des Kompressorumgehungsventils gesteuert wird. Die Abfolge aus 4 kann bereitgestellt werden, wenn Auslassventile und/oder stufenlos variable Kompressorantriebsübersetzungen nicht verfügbar oder vorhanden sind. Die Motorpumparbeit wird während des Motorbremsens im Vergleich zu dem Fall, dass der Verdichter weniger Arbeit an verrichten würde, die bei der gleichen Motordrehzahl in den Motor einströmt, in dieser beispielhaften Abfolge nicht erhöht.
  • Der erste Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der Temperatur eines Katalysators (z. B. 70 aus 1) in einem Abgassystem eines Motors über der Zeit. Die Kurve 402 stellt die Temperatur des Katalysators dar. Die vertikale Achse stellt die Temperatur des Katalysators dar und die Temperatur nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Linie 405 stellt eine Schwellenkatalysatortemperatur dar, unter der das Verfahren aus 5 einen dritten Motorbremsvorgang bereitstellt und über der das Verfahren aus 5 einen vierten Motorbremsvorgang bereitstellt.
  • Der zweite Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf des gewünschten Motorbremsmoments über der Zeit. Die Kurve 404 stellt das gewünschte Motorbremsmoment dar. Die vertikale Achse stellt das gewünschte Motorbremsmoment dar und das gewünschte Motorbremsmoment nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Das gewünschte Motorbremsmoment kann ein vorbestimmtes Motorbremsmoment sein, das eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrerbedarfsdrehmoments darstellt. Zum Beispiel können das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Fahrzeuggeschwindigkeit Variablen sein, die in die Funktion eingegeben werden, und die Funktion gibt empirisch bestimmte Beträge des Motorbremsmoments als Reaktion auf das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Fahrzeuggeschwindigkeit aus. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann anhand der Fahrpedalposition bestimmt werden. Somit kann, falls das Fahrerbedarfsdrehmoment null beträgt und die Fahrzeuggeschwindigkeit 60 km/h beträgt, ein gewünschtes Motorbremsmoment von 25 Nm aus der Funktion ausgegeben werden, sodass das Fahrzeug mit einer gewünschten Rate verzögert wird, wenn der Fahrerbedarf null beträgt. Zusätzlich kann das gewünschte Motorbremsmoment als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug beschleunigt wird, erhöht werden, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment null beträgt, sodass zusätzliches Motorbremsen bereitgestellt werden kann, wenn ein Fahrzeug auf einem Gefälle fährt.
  • Der dritte Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der Leitschaufelposition des Variable-Turbinengeometrie-Turboladers (VTG-Turboladers) über der Zeit. Die Kurve 406 stellt die Leitschaufelposition des VTG-Turboladers dar. Die vertikale Achse stellt die Leitschaufelposition des VTG-Turboladers dar und die Leitschaufeln öffnen sich in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der vierte Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der Position des Umgehungsventils des mechanisch angetriebenen Kompressors über der Zeit. Die Kurve 410 stellt die Position des Umgehungsventils des mechanisch angetriebenen Kompressors dar. Die vertikale Achse stellt die Position des Umgehungsventils des mechanisch angetriebenen Kompressors dar und das Kompressorumgehungsventil öffnet sich in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der fünfte Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der Kompressorantriebsübersetzung über der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Kompressorantriebsübersetzung dar. Die Kurve 412 stellt die Kompressorantriebsübersetzung dar. Die Kompressorantriebsübersetzungen sind entlang der vertikalen Achse aufgeführt. Die zweite Kompressorantriebsübersetzung ist eine höhere Antriebsübersetzung als die erste Kompressorantriebsübersetzung und der Kompressorverdichter dreht sich in Bezug auf die Drehzahl der Motorkurbelwelle mit einer höheren Drehzahl, wenn die zweite Kompressorantriebsübersetzung eingestellt ist. Der Kompressorverdichter dreht sich in Bezug auf die Drehzahl der Motorkurbelwelle mit einer niedrigeren Drehzahl, wenn die erste Kompressorantriebsübersetzung eingestellt ist. Somit dreht sich der Kompressorverdichter durch Einlegen der zweiten Kompressorantriebsübersetzung mit einer höheren Drehzahl als in dem Fall, dass die erste Kompressorantriebsübersetzung eingestellt würde. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der sechste Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf des Motorbetriebszustands über der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Motorbetriebszustand und die Motorbetriebszustände aus (keine Motordrehung), Bremsen (Brems) (Motor wird gedreht, verbrennt keine Luft und keinen Kraftstoff und stellt der Kraftübertragung des Fahrzeugs ein negatives Drehmoment bereit) und an (Motor dreht sich mit seiner eigenen Drehmomentausgabe und verbrennt Luft und Kraftstoff) dar. Die Kurve 414 stellt den Motorbetriebszustand dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der siebte Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der AGR-Ventilposition über der Zeit. Die vertikale Achse stellt die AGR-Ventilposition dar. Die Kurve 416 stellt die AGR-Ventilposition dar und das AGR-Ventil ist vollständig offen, wenn sich die AGR-Kurve 416 nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Das AGR-Ventil ist vollständig geschlossen, wenn sich die AGR-Kurve 416 nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
  • Zu Zeitpunkt T10 ist die Katalysatortemperatur niedrig und der Motor arbeitet und verbrennt Luft und Kraftstoff. Das Ausmaß von gewünschtem Motorbremsen beträgt null und die Leitschaufeln des VTG-Turboladers sind teilweise offen, um die Turboladerdrehzahl zu steuern. Das Kompressorumgehungsventil ist teilweise offen. Die Kompressorantriebsübersetzung liegt bei einer ersten Übersetzung (z. B. einer niedrigeren Übersetzung) und das AGR-Ventil ist teilweise offen. Derartige Bedingungen können vorhanden sein, wenn ein Fahrzeug auf einer Straße fährt und das Fahrerbedarfsdrehmoment größer als null ist.
  • Zu Zeitpunkt T11 wird Motorbremsen angefordert und das gewünschte Motorbremsen beginnt zuzunehmen, während das Bremspedal betätigt wird (nicht gezeigt). Motorbremsen kann als Reaktion darauf angefordert werden, dass das Fahrerbedarfsdrehmoment null beträgt und die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert liegt (nicht gezeigt). Die Leitschaufeln des VTG-Turboladers werden als Reaktion darauf, dass Motorbremsen angefordert wird, vollständig geöffnet. Das Kompressorumgehungsventil wird proportional zu dem gewünschten Motorbremsmoment eingestellt. Das Einstellen der Position des Kompressorumgehungsventils ändert das Ausmaß der durch den mechanisch angetriebenen Kompressor an Luft verrichteten Arbeit, ohne die Motorpumparbeit zu ändern, im Vergleich zu dem Fall, dass der Verdichter weniger Arbeit an Luft verrichten würde, die bei der gleichen Motordrehzahl den Motor einströmt. Das AGR-Ventil wird als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass die Katalysatortemperatur unter einem Schwellenwert liegt, ebenfalls vollständig geschlossen. Die AGR wird als Reaktion darauf unverzüglich geschlossen, um sicherzustellen, dass keine Frischluft in die AGR-Systemkanäle einströmt. Indem das AGR-Ventil geschlossen wird, wenn die Katalysatortemperatur unter dem Schwellenwert 405 liegt, kann Abgas in den AGR-Kanälen eingeschlossen werden, sodass in dem Fall, dass das Fahrerbedarfsdrehmoment zunimmt und kein Motorbremsen angefordert wird, das AGR-Ventil geöffnet werden kann, um die NOx-Emissionen des Motors zu reduzieren, während der Katalysatorwirkungsgrad niedrig sein kann. Die Kompressorantriebsübersetzung wird von der ersten Übersetzung auf eine zweite Übersetzung erhöht. Das Erhöhen der Antriebsübersetzung des mechanischen Kompressors erhöht die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor verrichtete Arbeit und das Motorbremsen.
  • Zwischen Zeitpunkt T11 und Zeitpunkt T12 nimmt die Katalysatortemperatur ab und bleibt unter dem Schwellenwert 305. Das gewünschte Motorbremsen nimmt zudem als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit (nicht gezeigt) zu und die Position des Kompressorumgehungsventils wird eingestellt, um das gewünschte Ausmaß von Motorbremsen bereitzustellen. Die Leitschaufeln des VTG-Turboladers bleiben vollständig offen und die Kompressorantriebsübersetzung bleibt die zweite Antriebsübersetzung. Das AGR-Ventil bleibt geschlossen.
  • Zu Zeitpunkt T12 beendet der Motor das Motorbremsen und der Motor wird als Reaktion auf eine Zunahme beim Fahrerbedarfsdrehmoment (nicht gezeigt) in einen „An“-Zustand geschaltet. Das gewünschte Motorbremsmoment wird auf null reduziert und das Kompressorumgehungsventil wird als Reaktion auf die Motordrehzahl und das Fahrerbedarfsdrehmoment auf eine Position eingestellt. Die Leitschaufeln des VTG-Turboladers werden zudem als Reaktion auf die Motordrehzahl und -last eingestellt. Die Kompressorantriebsübersetzung wird als Reaktion darauf, dass kein Motorbremsen angefordert ist, auf eine erste Übersetzung reduziert. Das AGR-Ventil wird zudem teilweise geöffnet, um zu ermöglichen, dass Abgas in den Zylinder einströmt, sodass NOx reduziert werden kann, während die Katalysatortemperatur als Reaktion darauf, dass kein Motorbremsen angefordert ist, und auf ein betätigtes Fahrpedal (z. B. ist eine Pedalbetätigung ein Zustand, bei dem ein Fahrer des Fahrzeugs ein Ausmaß erhöht, in dem das Fahrpedal betätigt ist) niedrig ist.
  • Zwischen Zeitpunkt T12 und Zeitpunkt T13 bleibt der Motor angeschaltet und verbrennt Luft und Kraftstoff, sodass kein Motorbremsen angefordert ist und das Ausmaß des gewünschten Motorbremsens null beträgt. Die Leitschaufelposition des VTG-Turboladers wird als Reaktion auf die Motordrehzahl und das Fahrer (nicht gezeigt) eingestellt. Das Kompressorumgehungsventil ist teilweise offen und die Kompressorantriebsübersetzung ist eine erste Übersetzung. Die AGR-Ventilposition wird als Reaktion auf die Motordrehzahl und den Fahrerbedarf (nicht gezeigt) eingestellt.
  • Zu Zeitpunkt T13 gibt der Fahrer das Fahrpedal frei (nicht gezeigt) und Motorbremsen wird angefordert, was dadurch angegeben ist, dass der Motorzustand zu Motorbremsen übergeht. Das gewünschte Motorbremsen nimmt als Reaktion darauf, dass der Motor in den Motorbremsmodus eintritt, zu. Die Position des Kompressorumgehungsventils wird eingestellt, um das gewünschte Niveau von Motorbremsen bereitzustellen, indem der Nettoluftstrom in den Motor eingestellt wird. Die Leitschaufeln des VTG-Turboladers werden vollständig geöffnet, um den Abgaskrümmer-Gegendruck zu reduzieren. Die Kompressorantriebsübersetzung wird zudem erhöht, um die über den mechanisch angetriebenen Kompressor verrichtete Arbeit zu erhöhen. Das AGR-Ventil wird zudem vollständig geöffnet, um die Luftstromrückführung innerhalb des Motors statt Strömung von Luft durch das Abgassystem zu fördern. Indem das AGR-Ventil als Reaktion darauf, dass die Katalysatortemperatur über dem Schwellenwert 405 liegt, geöffnet wird, kann die Katalysatortemperatur erhöht bleiben, während die über den mechanisch angetriebenen Kompressor verrichtete Arbeit erhöht wird.
  • Zwischen Zeitpunkt T13 und Zeitpunkt T14 nimmt die Katalysatortemperatur ab und die Anforderung von Motorbremsen variiert mit den Fahrzeugbetriebsbedingungen. Das gewünschte Ausmaß von Motorbremsen wird mit dem Fahrerbedarfsdrehmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit (nicht gezeigt) variiert. Die Position des Kompressorumgehungsventils wird eingestellt, um das gewünschte Ausmaß von Motorbremsen bereitzustellen. Das Einstellen der Position des Kompressorumgehungsventils stellt den Nettoluftstrom durch den mechanisch angetriebenen Verdichter und in den Motor ein. Die Leitschaufeln des VTG-Turboladers bleiben vollständig offen. Die Kompressorantriebsübersetzung bleibt auf dem zweiten Niveau und das AGR-Ventil bleibt vollständig offen.
  • Zu Zeitpunkt T14 beendet der Motor das Motorbremsen und der Motor wird als Reaktion auf eine Zunahme beim Fahrerbedarfsdrehmoment (nicht gezeigt) in einen „An“-Zustand geschaltet. Das gewünschte Motorbremsmoment wird auf null reduziert und die Position des Kompressorumgehungsventils wird als Reaktion auf die Motordrehzahl und das Fahrerbedarfsdrehmoment (nicht gezeigt) eingestellt. Die Leitschaufelpositionen des VTG-Turboladers werden zudem als Reaktion auf die Motordrehzahl und -last eingestellt. Die Kompressorantriebsübersetzung wird als Reaktion darauf, dass kein Motorbremsen angefordert ist, auf eine erste Übersetzung reduziert. Das AGR-Ventil wird zudem teilweise geschlossen, um zu ermöglichen, dass Abgas in den Zylinder einströmt.
  • Auf diese Art und Weise kann Motorbremsen für einen Zweitaktmotor bereitgestellt werden, der Zylinderauslasskanäle aufweist, die eine gesamte Dauer offen sind, während der die Einlasskanäle des Zylinders offen sind. Das Motorbremsen wird durch den mechanisch angetriebenen Kompressor und eine Position eines Kompressorumgehungsventils bereitgestellt, das den Nettoluftstrom durch den mechanisch angetriebenen Kompressor reguliert. Ferner kann während Bedingungen mit kaltem Katalysator ein AGR-Ventil geschlossen werden, wenn das Motorbremsen beginnt, sodass die NOx-Steuerung verbessert werden kann, wenn das Motorbremsen beendet wird. Falls der Katalysator warm ist, kann das AGR-Ventil vollständig geöffnet werden, wenn das Motorbremsen beginnt, sodass weniger Frischluft zu dem Katalysator gepumpt werden kann, was ermöglichen kann, dass der Katalysator über der Anspringtemperatur bleibt.
  • Es wird nun auf 5 und 6 Bezug genommen, in denen ein Verfahren zum Bereitstellen von einstellbarem Motorbremsen für einen Zweitakt-Dieselmotor gezeigt ist. Das Verfahren aus 5 und 6 kann als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher in Systemen, wie etwa den in 1 gezeigten, gespeichert sein. Das Verfahren aus 5 und 6 kann in die Systeme aus 1 integriert sein und mit diesen zusammenwirken. Ferner können mindestens Abschnitte des Verfahrens aus 5 und 6 als ausführbare Anweisungen integriert sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, während andere Abschnitte des Verfahrens über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der physischen Welt umwandelt. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Bei 502 beurteilt das Verfahren 500, ob Verbrennung in dem Zweitakt-Dieselmotor gewünscht ist. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 500, dass der Fahrzeugbetrieb gewünscht ist, falls ein menschlicher oder autonomer Fahrer einer Steuerung eine Eingabe zuführt, die einen Wunsch eines Motorbetriebs angibt (z. B. Einführen eines Schlüssels in einen Schalter oder Drücken einer Drucktaste). Falls Fahrzeugbetrieb gewünscht ist, kann das Verfahren 500 als Reaktion auf eine Fahrpedaleingabe und Bremspedaleingabe beurteilen, dass Verbrennung in dem Zweitakt-Dieselmotor gewünscht ist. Falls das Verfahren 500 beurteilt, dass Verbrennung in dem Zweitakt-Dieselmotor gewünscht ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 595 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 504 über. Falls keine Verbrennung gewünscht ist, kann sich der Motor über die kinetische Energie des Fahrzeugs, die dem Motor über Fahrzeugräder und die Kraftübertragung des Fahrzeugs Drehmoment zuführt, weiterhin drehen, nachdem die Verbrennung endet. Falls sich der Motor weiterhin dreht, ohne dass Verbrennung vorhanden ist, öffnet der Motor während einer gesamten Dauer, während der ein Einlasskanal des Zylinders offen ist, weiterhin einen Auslasskanal eines Zylinders und lässt weiterhin Luft über einen mechanisch angetriebenen Kompressor zu dem Zylinder strömen, wenn sich der Motor dreht. Der mechanisch angetriebene Kompressor dreht sich weiterhin und verdichtet weiterhin Luft unter Verwendung der kinetischen Energie des Fahrzeugs. Alternativ kann die Motordrehung angehalten werden, wenn die Verbrennung in dem Motor endet.
  • Bei 595 spritzt das Verfahren 500 Kraftstoff in den Motor ein und stellt Motoraktoren als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen ein, um Verbrennung innerhalb des Zweitakt-Dieselmotors bereitzustellen. Zum Beispiel kann das Verfahren 500 eine Kraftstoffeinspritzmenge, einen Luftstrom durch einen mechanisch angetriebenen Kompressor, eine Position eines Abgasrückführungs-(AGR-)Ventils, eine Leitschaufelposition eines VTG-Turboladers und einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt als Reaktion auf Fahrerbedarfsdrehmoment, Motordrehzahl und Fahrzeuggeschwindigkeit einstellen. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann über das Referenzieren einer Funktion im Speicher der Steuerung über die Fahrpedalposition und Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. Die Fahrpedalposition und Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechen einem empirisch bestimmten Fahrerbedarfsdrehmoment, das in der Funktion gespeichert ist. Die Funktion gibt das Fahrerbedarfsdrehmoment aus. Das Verfahren 500 geht zum Ende über, nachdem Motoraktoren eingestellt worden sind.
  • Bei 504 beurteilt das Verfahren 500, ob Motorbremsen gewünscht ist. Das Verfahren 500 kann als Reaktion auf das Fahrerbedarfsdrehmoment, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Betätigung des Bremspedals beurteilen, dass Motorbremsen gewünscht ist. Insbesondere kann in dem Fall, dass das Fahrerbedarfsdrehmoment unter einem Schwellenwert liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert liegt, während das Bremspedal betätigt ist, Motorbremsen angefordert sein. Motorbremsen kann die Fahrzeuggeschwindigkeit reduzieren, ohne Fahrzeugbremsen betätigen zu müssen. Falls das Fahrerbedarfsdrehmoment zum Beispiel null beträgt, kann die kinetische Energie des Fahrzeugs das Fahrzeug in Bewegung halten und dem Antriebsstrang oder der Kraftübertragung des Fahrzeugs ein positives Drehmoment bereitstellen. Der Motor kann jedoch ein negatives Drehmoment auf die Kraftübertragung anwenden, um das Fahrzeug zu verlangsamen und einen Teil der kinetischen Energie des Fahrzeugs zu verbrauchen. Das negative Drehmoment kann darüber bereitgestellt werden, dass ein mechanisch angetriebener Kompressor Arbeit an Luft verrichtet, die bei einer Motordrehzahl in den Motor einströmt, ohne die Motorpumparbeit zu erhöhen, im Vergleich zu dem Fall, dass der Verdichter weniger Arbeit an Luft verrichten würde, die bei der gleichen Motordrehzahl in den Motor einströmt. Das Ausmaß von Motorbremsen kann über das Einstellen des Luftstroms durch den Verdichter eingestellt werden. Falls das Verfahren 500 beurteilt, dass Motorbremsen gewünscht ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 506 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 590 über.
  • Bei 590 kann das Verfahren 500 die Motordrehung beenden oder die Motordrehung in einem Schubabschaltmodus fortsetzen. Das Verfahren 500 kann die Motordrehung beenden, falls ein geringes Fahrerbedarfsdrehmoment angefordert ist und einer elektrischen Maschine befohlen ist, das Fahrerbedarfsdrehmoment bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren 500 die Motordrehung als Reaktion auf ein geringes Fahrerbedarfsdrehmoment und darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null beträgt, beenden. Das Verfahren 500 kann die Motordrehung fortsetzen, falls der Fahrerbedarf gering ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert liegt und eine elektrische Maschine nicht verfügbar ist, um der Kraftübertragung Drehmoment bereitzustellen. Falls das Verfahren 500 die Motordrehung ohne Verbrennung fortsetzt, um Kraftstoff zu sparen, schließt das Verfahren 500 das AGR-Ventil, falls die Katalysatortemperatur unter einem Schwellenwert liegt, oder das Verfahren 500 öffnet das AGR-Ventil, falls die Katalysatortemperatur über dem Schwellenwert liegt, öffnet die Leitschaufeln des VTG-Turboladers, öffnet das Kompressorumgehungsventil, stellt den Kompressor auf seine niedrigste Antriebsübersetzung ein, schaltet die Kraftstoffeinspritzung in den Motor ab und öffnet das Auslassventil vollständig. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
  • Bei 506 beurteilt das Verfahren 500, ob ein Kompressorverdichter mit stufenlos variabler Übersetzung beeinträchtigt oder nicht verfügbar ist. Das Verfahren 500 kann beurteilen, dass der Kompressorverdichter mit stufenlos variabler Übersetzung nicht verfügbar ist, falls ein hydraulischer Riemenscheibenaktor beeinträchtigt ist, falls der Kompressorverdichter mit stufenlos variabler Übersetzung in der vorliegenden Fahrzeugkonfiguration nicht vorhanden ist oder ein Riemen des Kompressorverdichters mit stufenlos variabler Übersetzung beeinträchtigt ist. Speicherorte in der Steuerung können Variablen enthalten, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Kompressors mit stufenlos variabler Übersetzung angeben. Das Verfahren 500 kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Kompressors mit stufenlos variabler Übersetzung als Reaktion auf Werte von Variablen beurteilen. Falls das Verfahren 500 beurteilt, dass Beeinträchtigung des Kompressors mit stufenlos variabler Übersetzung beeinträchtigt ist oder der Kompressor mit stufenlos variabler Übersetzung nicht verfügbar ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 650 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 508 über.
  • Bei 508 beurteilt das Verfahren 500, ob die Katalysatortemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist. Die Katalysatortemperatur kann über den Motorluftstrom, den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und die Motordrehzahl gemessen oder abgeleitet werden. Falls das Verfahren 500 beurteilt, dass die Katalysatortemperatur größer als (>) ein Schwellenwert ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 530 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 510 über.
  • Bei 510 schließt das Verfahren 500 ein AGR-Ventil vollständig, beendet die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor und schließt ein Kompressorumgehungsventil. Das Schließen des AGR-Ventils ermöglicht, dass Abgas innerhalb des AGR-Systems eingeschlossen wird, sodass das AGR-Ventil geöffnet werden kann, falls zusätzliches Fahrerbedarfsdrehmoment angefordert wird, sodass Abgas in die Motorzylinder einströmt, um die NOx-Erzeugung des Motors zu einem Zeitpunkt zu reduzieren, zu dem der Katalysatorwirkungsgrad niedrig sein kann. Der Kraftstoffstrom zu dem Motor endet, doch der Motor dreht sich über die kinetische Energie des Fahrzeugs, die dem Motor über die Fahrzeugräder zugeführt wird, weiterhin. Das Kompressorumgehungsventil wird geschlossen, um ein Ausmaß an Arbeit, die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor an in den Motor einströmender Luft verrichtet wird, zu erhöhen. Das Verfahren 500 geht zu 512 über.
  • Bei 512 öffnet das Verfahren 500 die Leitschaufeln des VTG-Turboladers vollständig und öffnet das Auslassventil (falls vorhanden) vollständig, wenn die Katalysatortemperatur größer als ein Schwellenwert ist. Das Öffnen der Leitschaufeln des VTG-Turboladers und des Auslassventils ermöglichen, dass der stufenlos variable Kompressorverdichter die Strömung durch sich steuert und das Motorbremsen reguliert. Indem die an in den Kompressor einströmender Luft verrichtete Arbeit erhöht wird, wird das auf die Motorkurbelwelle aufgebrachte Drehmoment erhöht, wodurch das Motorbremsmoment erhöht wird. Falls die Katalysatortemperatur nicht größer als ein Schwellenwert ist, können die Leitschaufeln des VTG-Turboladers und/oder das Auslassventil teilweise geschlossen werden, um dabei zu helfen, die Katalysatortemperatur aufrechtzuerhalten. Das Verfahren 500 geht zu 514 über.
  • Bei 514 stellt das Verfahren 500 die stufenlos variable Kompressorantriebsübersetzung als Reaktion auf das gewünschte Ausmaß von Motorbremsen ein. Falls zum Beispiel das gewünschte Motorbremsmoment stufenlos zunimmt, kann die Kompressorantriebsübersetzung stufenlos darüber erhöht werden, dass ein Radius eines zwischen zwei Riemenscheiben positionierten Riemens eingestellt wird, um die Arbeit, die an durch den mechanisch angetriebenen Kompressor strömender Luft verrichtet wird, und das Motorbremsmoment zu erhöhen. Falls das gewünschte Motorbremsmoment stufenlos abnimmt, kann die Kompressorantriebsübersetzung stufenlos darüber verringert werden, dass der Radius des zwischen den zwei Riemenscheiben positionierten Riemens eingestellt wird, um die Arbeit, die an durch den mechanisch angetriebenen Kompressor strömender Luft verrichtet wird, und das Motorbremsmoment zu verringern. Die Kompressorantriebsübersetzung (z. B. die Übersetzung zwischen der Kompressoreingangswelle und der Kompressorausgangswelle) kann proportional zu dem gewünschten Motorbremsmoment eingestellt werden. In einem Beispiel referenziert das gewünschte Motorbremsmoment eine in dem Speicher der Steuerung gespeicherte Funktion und die Funktion gibt eine gewünschte Kompressorantriebsübersetzung aus. Die in der Funktion gespeicherten Kompressorantriebsübersetzungen können empirisch darüber bestimmt werden, dass Kompressorantriebsübersetzungen eingestellt werden und das Motorbremsmoment an einem Kraftmesser aufgezeichnet wird.
  • Falls der Energieverbrauch des mechanisch angetriebenen Kompressors geringer als notwendig ist, um das gewünschte Motorbremsmoment zu erreichen, wenn die höchste Kompressorantriebsübersetzung eingestellt ist, kann das Auslassventil mindestens teilweise geschlossen werden, um zusätzliches Motorbremsmoment bereitzustellen. Falls der Energieverbrauch des mechanisch angetriebenen Kompressors höher als notwendig ist, um das gewünschte Motorbremsmoment zu erreichen, wenn die niedrigste Kompressorantriebsübersetzung eingestellt ist, kann das Auslassventil mindestens teilweise geschlossen werden oder die Kompressorumgehung teilweise geöffnet werden, um die Kompressorarbeit zu reduzieren und weniger Motorbremsmoment bereitzustellen. Das Verfahren 500 geht zu 516 über.
  • Bei 516 beurteilt das Verfahren 500, ob eine Pedalbetätigung (z. B. ein Ausmaß des Herunterdrückens des Fahrpedals, das zunimmt) oder eine Anforderung zum Beenden des Motorbremsens vorhanden ist. Falls ja, geht das Verfahren 500 zu 518 über. Andernfalls kehrt das Verfahren 500 zu 514 zurück. Eine Anforderung zum Beenden des Motorbremsens kann über die Steuerung als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein Schwellenwert (z. B. 10 Kilometer/Std.) ist, darauf, dass die Motordrehzahl niedriger als ein Schwellenwert (z. B. 800 U/min) ist, oder als Reaktion auf einen Wunsch, die Reichweite des Fahrzeugs zu erweitern, erfolgen.
  • Bei 518 stellt das Verfahren 500 das AGR-Ventil auf eine Position auf Grundlage der Motordrehzahl und Motorlast ein. Das AGR-Ventil kann teilweise geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass Abgas in den Motorzylinder einströmt, um die NOx-Emissionen des Motors während einer Pedalbetätigung zu reduzieren. Das Verfahren 500 geht zu 520 über.
  • Bei 520 nimmt das Verfahren 500 die Kraftstoffeinspritzung wieder auf, um die Verbrennung von Luft und Kraftstoff innerhalb des Motors wieder anzuschalten. Zusätzlich stellt das Verfahren 500 die Position der Leitschaufeln des VTG-Turboladers, die Kompressorantriebsübersetzung und die Position des Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf die Motordrehzahl und -last ein. Falls zum Beispiel die Motordrehzahl 1000 U/min beträgt und die Motorlast 0,3 beträgt, kann die Leitschaufelposition des VTG-Turboladers auf eine Position als Reaktion auf eine Ausgabe einer Funktion oder Tabelle eingestellt werden, die durch 1000 U/min und eine Motorlast von 0,3 referenziert wird. Die Tabelle oder Funktion gibt die Position des VTG-Turboladers aus. Die Werte in der Tabelle oder Funktion können empirisch bestimmt und ausgewählt sein, um die Motoremissionen zu reduzieren und die Motordrehmomenterzeugung zu verbessern. Gleichermaßen kann die Kompressorantriebsübersetzung auf eine Übersetzung als Reaktion auf die Ausgabe einer Funktion oder Tabelle eingestellt werden, die durch 1000 U/min und eine Motorlast von 0,3 referenziert wird. Die Tabelle oder Funktion gibt die Kompressorantriebsübersetzung aus. Die Werte in der Tabelle oder Funktion können empirisch bestimmt und ausgewählt sein, um die Motoremissionen zu reduzieren und die Motordrehmomenterzeugung zu verbessern. Ferner kann die Position des Kompressorumgehungsventils auf eine Position als Reaktion auf die Ausgabe einer Funktion oder Tabelle eingestellt werden, die durch 1000 U/min und eine Motorlast von 0,3 referenziert wird. Die Tabelle oder Funktion gibt die Position des Kompressorumgehungsventils aus. Die Werte in der Tabelle oder Funktion können empirisch bestimmt und ausgewählt sein, um die Motoremissionen zu reduzieren und die Motordrehmomenterzeugung zu verbessern. Somit wird der Motor erneut gestartet und es werden Motoraktoren eingestellt, um das gewünschte Fahrerbedarfsdrehmoment bereitzustellen. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
  • Auf diese Art und Weise kann eine Kompressorantriebsübersetzung eingestellt werden, um den Luftstrom durch einen mechanisch angetriebenen Verdichter zu steuern, um das Motorbremsen zu erhöhen. Das Motorbremsen kann bereitgestellt werden, wenn ein Katalysator kalt ist, und die NOx-Emissionen des Motors können über Abgase reduziert werden, die in AGR-Kanälen oder Leitungen gespeichert sind, wenn der Motor wiederangeschaltet wird.
  • Bei 530 öffnet das Verfahren 500 das AGR-Ventil vollständig, beendet die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor und schließt ein Kompressorumgehungsventil. Das Öffnen des AGR-Ventils ermöglicht, dass Luft von dem mechanisch angetriebenen Verdichter zu dem Motorzylinder und zurück zu dem mechanisch angetriebenen Verdichter zurückgeführt wird, sodass weniger Luft zu dem Katalysator strömen kann, wodurch die Katalysatorabkühlung reduziert wird. Indem die Katalysatortemperatur hoch gehalten wird, kann der Katalysatorwirkungsgrad während des Motorbremsens aufrechterhalten werden. Die Motorendrohr-NOx können niedrig gehalten werden, wenn der Fahrerbedarf zunimmt, indem Abgase zu dem warmen Katalysator strömen. Der Kraftstoffstrom zu dem Motor endet, doch der Motor dreht sich über die kinetische Energie des Fahrzeugs, die dem Motor über die Fahrzeugräder zugeführt wird, weiterhin. Das Kompressorumgehungsventil wird geschlossen, um ein Ausmaß an Arbeit, die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor an in den Motor einströmender Luft verrichtet wird, zu erhöhen. Das Verfahren 500 geht zu 532 über.
  • Bei 532 öffnet das Verfahren 500 die Leitschaufeln des VTG-Turboladers und öffnet das Auslassventil vollständig. Das Öffnen der Leitschaufeln des VTG-Turboladers ermöglicht, dass der Kompressorverdichter die Strömung durch sich steuert, sodass das Motorbremsen als Reaktion auf das gewünschte Motorbremsmoment stufenlos variiert werden kann. Indem die Antriebsübersetzung des stufenlos variablen Kompressorverdichters eingestellt wird, kann es möglich sein, ein Ausmaß von Arbeit einzustellen, die durch den Kompressor an Luft verrichtet wird, wodurch das auf die Motorkurbelwelle aufgebrachte Drehmoment und das Motorbremsmoment eingestellt werden. Das Verfahren 500 geht zu 534 über.
  • Bei 534 stellt das Verfahren 500 eine Kompressorantriebsübersetzung als Reaktion auf das gewünschte Motorbremsmoment ein. Zum Beispiel kann die Kompressorantriebsübersetzung erhöht werden, falls das gewünschte Motorbremsmoment zunimmt, um die Arbeit zu erhöhen, die an Luft verrichtet wird, die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor strömt. Falls das gewünschte Motorbremsmoment abnimmt, kann die Kompressorantriebsübersetzung verringert werden, um die Arbeit zu verringern, die an Luft verrichtet wird, die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor strömt. Die stufenlos variable Kompressorantriebsübersetzung kann proportional zu dem gewünschten Motorbremsmoment eingestellt werden. In einem Beispiel referenziert das gewünschte Motorbremsmoment eine in dem Speicher der Steuerung gespeicherte Funktion und die Funktion gibt eine Kompressorantriebsübersetzung aus. Die in der Funktion gespeicherten Kompressorantriebsübersetzungen können empirisch darüber bestimmt werden, dass Kompressorantriebsübersetzungen eingestellt werden und Motorbremsmomente an einem Kraftmesser aufgezeichnet werden.
  • Falls die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor verbrauchte Energie unzureichend ist, um das gewünschte Motorbremsmoment bereitzustellen, wenn die höchste Kompressorantriebsübersetzung eingestellt ist, kann das Auslassventil mindestens teilweise geschlossen werden, um das Motorbremsmoment zu erhöhen, sodass das gewünschte Motorbremsmoment bereitgestellt werden kann. Das Verfahren 500 geht zu 536 über.
  • Bei 536 beurteilt das Verfahren 500, ob eine Pedalbetätigung (z. B. ein Ausmaß des Herunterdrückens des Fahrpedals, das zunimmt) oder eine Anforderung zum Beenden des Motorbremsens vorhanden ist. Falls ja, geht das Verfahren 500 zu 538 über. Andernfalls kehrt das Verfahren 500 zu 534 zurück. Eine Anforderung zum Beenden des Motorbremsens kann über die Steuerung als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein Schwellenwert ist, darauf, dass die Motordrehzahl niedriger als ein Schwellenwert ist, oder als Reaktion auf einen Wunsch, die Reichweite des Fahrzeugs zu erweitern, erfolgen.
  • Bei 538 stellt das Verfahren 500 Verfahren 500 das AGR-Ventil auf eine Position auf Grundlage der Motordrehzahl und Motorlast ein. Das AGR-Ventil kann teilweise geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass Abgas in den Motorzylinder einströmt, um die NOx-Emissionen des Motors während einer Pedalbetätigung zu reduzieren. Das Verfahren 500 geht zu 520 über.
  • Bei 550 beurteilt das Verfahren 500, ob die Katalysatortemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist. Die Katalysatortemperatur kann über den Motorluftstrom, den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und die Motordrehzahl gemessen oder abgeleitet werden. Falls das Verfahren 500 beurteilt, dass die Katalysatortemperatur größer als (>) ein Schwellenwert ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 570 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 552 über.
  • Bei 552 schließt das Verfahren 500 ein AGR-Ventil vollständig, beendet die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor und öffnet die Leitschaufeln des VTG-Turboladers vollständig. Das Schließen des AGR-Ventils ermöglicht, dass Abgas innerhalb des AGR-Systems eingeschlossen wird, sodass das AGR-Ventil geöffnet werden kann, falls zusätzliches Fahrerbedarfsdrehmoment angefordert wird, sodass Abgas in die Motorzylinder einströmt, um die NOx-Erzeugung des Motors zu einem Zeitpunkt zu reduzieren, zu dem der Katalysatorwirkungsgrad niedrig sein kann. Der Kraftstoffstrom zu dem Motor endet, doch der Motor dreht sich über die kinetische Energie des Fahrzeugs, die dem Motor über die Fahrzeugräder zugeführt wird, weiterhin. Die Leitschaufeln des VTG-Turboladers werden geöffnet, um zu ermöglichen, dass das Kompressorumgehungsventil die Strömung durch den Kompressor mit weniger Auswirkungen auf den Abgaskrümmerdruck steuert. Das Verfahren 500 geht zu 554 über.
  • Bei 554 betreibt das Verfahren 500 den mechanisch angetriebenen Kompressor in seiner höchsten Antriebsübersetzung. Das Erhöhen der Antriebsübersetzung des Kompressors erhöht ein Ausmaß von Arbeit, die durch den Kompressor an Luft verrichtet wird, wodurch das auf die Motorkurbelwelle aufgebrachte Drehmoment und das Motorbremsmoment erhöht werden. Das Verfahren 500 geht zu 556 über.
  • Bei 556 stellt das Verfahren 500 eine Position des Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf das gewünschte Motorbremsmoment ein. Zum Beispiel kann das Umgehungsventil weiter geschlossen werden, falls das gewünschte Motorbremsmoment zunimmt, um die Arbeit zu erhöhen, die an Luft verrichtet wird, die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor strömt. Falls das gewünschte Motorbremsmoment abnimmt, kann das Kompressorumgehungsventil weiter geöffnet werden, um die Arbeit zu verringern, die an Luft verrichtet wird, die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor strömt. Die Position des Kompressorumgehungsventils kann proportional zu dem gewünschten Motorbremsmoment eingestellt werden. In einem Beispiel referenziert das gewünschte Motorbremsmoment eine in dem Speicher der Steuerung gespeicherte Funktion und die Funktion gibt eine Position des Kompressorumgehungsventils aus. Die in der Funktion gespeicherten Positionen des Kompressorumgehungsventils können empirisch darüber bestimmt werden, dass Positionen des Kompressorumgehungsventils eingestellt werden und Motorbremsmomente an einem Kraftmesser aufgezeichnet werden.
  • Falls der Energieverbrauch des mechanisch angetriebenen Kompressors höher als notwendig ist, um das gewünschte Motorbremsmoment zu erreichen, wenn das Kompressorumgehungsventil vollständig geschlossen ist, wird die Kompressorantriebsübersetzung reduziert und das Kompressorumgehungsventil kann teilweise geöffnet werden, um das gewünschte Motorbremsmoment bereitzustellen. Falls die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor verbrauchte Energie umgekehrt unzureichend ist, um das gewünschte Motorbremsmoment bereitzustellen, wenn das Kompressorumgehungsventil vollständig geschlossen ist, kann die Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors erhöht werden, um das Motorbremsmoment zu erhöhen, sodass das gewünschte Motorbremsmoment bereitgestellt werden kann. Das Verfahren 500 geht zu 558 über.
  • Bei 558 beurteilt das Verfahren 500, ob eine Pedalbetätigung (z. B. ein Ausmaß des Herunterdrückens des Fahrpedals, das zunimmt) oder eine Anforderung zum Beenden des Motorbremsens vorhanden ist. Falls ja, geht das Verfahren 500 zu 560 über. Andernfalls kehrt das Verfahren 500 zu 556 zurück. Eine Anforderung zum Beenden des Motorbremsens kann über die Steuerung als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein Schwellenwert ist, darauf, dass die Motordrehzahl niedriger als ein Schwellenwert ist, oder als Reaktion auf einen Wunsch, die Reichweite des Fahrzeugs zu erweitern, erfolgen.
  • Bei 560 stellt das Verfahren 500 das AGR-Ventil auf eine Position auf Grundlage der Motordrehzahl und Motorlast ein. Das AGR-Ventil kann teilweise geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass Abgas in den Motorzylinder einströmt, um die NOx-Emissionen des Motors während einer Pedalbetätigung zu reduzieren. Das Verfahren 500 geht zu 562 über.
  • Bei 562 nimmt das Verfahren 500 die Kraftstoffeinspritzung wieder auf, um die Verbrennung von Luft und Kraftstoff innerhalb des Motors wieder anzuschalten. Zusätzlich stellt das Verfahren 500 die Position der Leitschaufeln des VTG-Turboladers, die Kompressorantriebsübersetzung und die Position des Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf die Motordrehzahl und -last ein. Somit wird der Motor erneut gestartet und es werden Motoraktoren eingestellt, um das gewünschte Fahrerbedarfsdrehmoment bereitzustellen. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
  • Bei 570 öffnet das Verfahren 500 ein AGR-Ventil vollständig, beendet die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor und öffnet die Leitschaufeln des VTG-Turboladers vollständig. Das Öffnen des AGR-Ventils ermöglicht, dass Luft von dem mechanisch angetriebenen Verdichter zu dem Motorzylinder und zurück zu dem mechanisch angetriebenen Verdichter zurückgeführt wird, sodass weniger Luft zu dem Katalysator strömen kann, wodurch die Katalysatorabkühlung reduziert wird. Indem die Katalysatortemperatur hoch gehalten wird, kann der Katalysatorwirkungsgrad während des Motorbremsens aufrechterhalten werden. Die Motorendrohr-NOx können niedrig gehalten werden, wenn der Fahrerbedarf zunimmt, indem Abgase zu dem warmen Katalysator strömen. Der Kraftstoffstrom zu dem Motor endet, doch der Motor dreht sich über die kinetische Energie des Fahrzeugs, die dem Motor über die Fahrzeugräder zugeführt wird, weiterhin. Die Leitschaufeln des VTG-Turboladers werden vollständig geöffnet, um zu ermöglichen, dass das Kompressorumgehungsventil den Luftstrom durch den Kompressorverdichter mit wenig Interferenz von dem Abgassystem steuert. Das Verfahren 500 geht zu 572 über.
  • Bei 572 betreibt das Verfahren 500 den mechanisch angetriebenen Kompressor in seiner höchsten Antriebsübersetzung. Das Erhöhen der Antriebsübersetzung des Kompressors erhöht ein Ausmaß von Arbeit, die durch den Kompressor an Luft verrichtet wird, wodurch das auf die Motorkurbelwelle aufgebrachte Drehmoment und das Motorbremsmoment erhöht werden. Das Verfahren 500 geht zu 574 über.
  • Bei 574 stellt das Verfahren 500 eine Position des Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf das gewünschte Motorbremsmoment ein. Zum Beispiel kann das Kompressorumgehungsventil weiter geschlossen werden, falls das gewünschte Motorbremsmoment zunimmt, um die Arbeit zu erhöhen, die an Luft verrichtet wird, die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor strömt. Falls das gewünschte Motorbremsmoment abnimmt, kann das Kompressorumgehungsventil weiter geöffnet werden, um die Arbeit zu verringern, die an Luft verrichtet wird, die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor strömt. Die Position des Kompressorumgehungsventils kann proportional zu dem gewünschten Motorbremsmoment eingestellt werden. In einem Beispiel referenziert das gewünschte Motorbremsmoment eine in dem Speicher der Steuerung gespeicherte Funktion und die Funktion gibt eine Position des Kompressorumgehungsventils aus. Die in der Funktion gespeicherten Positionen des Kompressorumgehungsventils können empirisch darüber bestimmt werden, dass die Position des Kompressorumgehungsventils eingestellt wird und das Motorbremsmoment an einem Kraftmesser aufgezeichnet wird.
  • Falls der Energieverbrauch des mechanisch angetriebenen Kompressors höher als notwendig ist, um das gewünschte Motorbremsmoment zu erreichen, wenn das Kompressorumgehungsventil vollständig offen ist, wird die Kompressorantriebsübersetzung reduziert und das Kompressorumgehungsventil kann teilweise geschlossen werden, um das gewünschte Motorbremsmoment bereitzustellen. Falls die durch den mechanisch angetriebenen Kompressor verbrauchte Energie umgekehrt unzureichend ist, um das gewünschte Motorbremsmoment bereitzustellen, wenn das Kompressorumgehungsventil vollständig geschlossen ist, kann die Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors erhöht werden, um das Motorbremsmoment zu erhöhen, sodass das gewünschte Motorbremsmoment bereitgestellt werden kann. Das Verfahren 500 geht zu 576 über.
  • Bei 576 beurteilt das Verfahren 500, ob eine Pedalbetätigung (z. B. ein Ausmaß des Herunterdrückens des Fahrpedals, das zunimmt) oder eine Anforderung zum Beenden des Motorbremsens vorhanden ist. Falls ja, geht das Verfahren 500 zu 578 über. Andernfalls kehrt das Verfahren 500 zu 574 zurück. Eine Anforderung zum Beenden des Motorbremsens kann über die Steuerung als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein Schwellenwert ist, darauf, dass die Motordrehzahl niedriger als ein Schwellenwert ist, oder als Reaktion auf einen Wunsch, die Reichweite des Fahrzeugs zu erweitern, erfolgen.
  • Bei 578 stellt das Verfahren 500 das AGR-Ventil auf eine Position auf Grundlage der Motordrehzahl und Motorlast ein. Das AGR-Ventil kann teilweise geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass Abgas in den AGR-Kanal einströmt, sodass Motorabgas-NOx (z. B. direkt aus dem Motor ausgegebene NOx) reduziert werden können. Das Verfahren 500 geht zu 562 über.
  • Somit stellt das Verfahren 500 ein Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors bereit, das Folgendes umfasst: Abschließen von Zyklen aller Motorzylinder in zwei Umdrehungen eines Motors; und stufenloses Einstellen des Motorbremsmoments des Motors ohne Erhöhen der Motorpumparbeit des Motors über stufenloses Einstellen einer Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Anforderung von Motorbremsen. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors beinhaltet, wobei stufenloses Einstellen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors Erhöhen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Zunahme beim gewünschten Motorbremsen beinhaltet, und ferner umfassend: mindestens teilweise Schließen eines Auslassventils zum Verringern der Arbeit des mechanisch angetriebenen Kompressors, wenn stufenloses Einstellen der Antriebsübersetzung unzureichend ist, um das Motorbremsmoment auf ein gewünschtes Motorbremsmoment zu reduzieren. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors beinhaltet, wobei stufenloses Einstellen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors Verringern der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Abnahme beim gewünschten Motorbremsen beinhaltet. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors umfasst ferner Schließen eines Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen.
  • In einigen Beispielen umfasst das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors ferner vollständiges Schließen von Leitschaufeln eines Variable-Turbinengeometrie-Turboladers. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors umfasst ferner Schließen eines AGR-Ventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass eine Temperatur eines Katalysators unter einer Schwellentemperatur liegt. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors umfasst ferner Öffnen des AGR-Ventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass die Temperatur des Katalysators über der Schwellentemperatur liegt.
  • Das Verfahren 500 stellt zudem ein Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors bereit, das Folgendes umfasst: Öffnen eines Auslasskanals eines Zylinders eines Motors während einer gesamten Dauer, während der ein Einlasskanal des Zylinders offen ist, und Strömen von Luft über einen mechanisch angetriebenen Kompressor zu dem Zylinder; und Erhöhen des Motorbremsens ohne Erhöhen der Motorpumparbeit über Einstellen des Nettoluftstroms durch den mechanisch angetriebenen Kompressor über Einstellen einer Position eines Umgehungsventils des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Anforderung von Motorbremsen. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors beinhaltet, wobei der Nettoluftstrom durch den mechanisch angetriebenen Kompressor Luftstrom ist, der in den Motor einströmt. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors umfasst ferner Erhöhen einer Antriebsübersetzung eines Kompressors als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors umfasst ferner Öffnen eines AGR-Ventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass eine Temperatur eines Katalysators einen Schwellenwert übersteigt.
  • In einigen Beispielen umfasst das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors ferner Schließen eines AGR-Ventils und Speichern von Abgas in einem Abgaskanal als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass eine Temperatur eines Katalysators unter einem Schwellenwert liegt. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors umfasst ferner Öffnen des AGR-Ventils und Einbringen des gespeicherten Abgases als Reaktion auf Betätigen eines Fahrpedals. Das Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors umfasst ferner vollständiges Öffnen von Leitschaufeln eines Variable-Turbinengeometrie-Turboladers.
  • Es ist anzumerken, 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 nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Ferner können Teile der Verfahren physische Handlungen sein, die in der Realität vorgenommen werden, um einen Zustand einer Vorrichtung zu ändern. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispiele zu erreichen, sondern ist 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. Einer oder mehrere der hier beschriebenen Verfahrensschritte können auf Wunsch weggelassen werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, 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 Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Abschließen von Zyklen aller Motorzylinder in zwei Umdrehungen eines Motors; und stufenloses Einstellen des Motorbremsmoments des Motors ohne Erhöhen der Motorpumparbeit des Motors über stufenloses Einstellen einer Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Anforderung von Motorbremsen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, wobei stufenloses Einstellen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors Erhöhen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Zunahme beim gewünschten Motorbremsen beinhaltet, und ferner umfassend: mindestens teilweise Schließen eines Auslassventils zum Verringern der Arbeit des mechanisch angetriebenen Kompressors, wenn stufenloses Einstellen der Antriebsübersetzung unzureichend ist, um das Motorbremsmoment auf ein gewünschtes Motorbremsmoment zu reduzieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, wobei stufenloses Einstellen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors Verringern der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Abnahme beim gewünschten Motorbremsen beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Schließen eines Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch vollständiges Schließen von Leitschaufeln eines Variable-Turbinengeometrie-Turboladers gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Schließen eines AGR-Ventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass eine Temperatur eines Katalysators unter einer Schwellentemperatur liegt, gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Öffnen des AGR-Ventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass die Temperatur des Katalysators über der Schwellentemperatur liegt, gekennzeichnet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Öffnen eines Auslasskanals und eines Einlasskanals eines Zylinders eines Zweitaktmotors und Strömen von Luft zu dem Zylinder über einen mechanisch angetriebenen Kompressor; und Erhöhen des Motorbremsens des Zweitaktmotors ohne Erhöhen der Motorpumparbeit über Einstellen des Nettoluftstroms durch den mechanisch angetriebenen Kompressor, wobei der Nettoluftstrom über Einstellen einer Position eines Umgehungsventils des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Anforderung von Motorbremsen eingestellt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, wobei der Nettoluftstrom durch den mechanisch angetriebenen Kompressor Luftstrom ist, der in den Motor einströmt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Erhöhen einer Antriebsübersetzung eines Kompressors als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Öffnen eines AGR-Ventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass eine Temperatur eines Katalysators einen Schwellenwert übersteigt, gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Schließen eines AGR-Ventils und Speichern von Abgas in einem Abgaskanal als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass eine Temperatur eines Katalysators unter einem Schwellenwert liegt, gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Öffnen des AGR-Ventils und Einbringen des gespeicherten Abgases als Reaktion auf Betätigen eines Fahrpedals gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch vollständiges Öffnen von Leitschaufeln eines Variable-Turbinengeometrie-Turboladers gekennzeichnet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Motorsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor, der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhaltet; einen Kompressor, der an den Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor gekoppelt ist, wobei der Kompressor stufenlos variable Antriebsübersetzungen aufweist; einen Turbolader, der an den Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor gekoppelt ist; und eine Steuerung, die in nichtflüchtigem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Einstellen von Motorbremsen über stufenloses Einstellen des Kompressorstroms ohne Erhöhen der Motorpumparbeit als Reaktion auf eine Anforderung von Motorbremsen beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch zusätzliche Anweisungen zum Einstellen des Kompressorstroms über eine Vorrichtung zum Ändern der Kompressorantriebsübersetzung gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch zusätzliche Anweisungen zum Einstellen des Kompressorstroms über eine Position eines Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Position eines Abgasrückführungsventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, wobei Einstellen der Position des Abgasrückführungsventils Schließen des Abgasrückführungsventils beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, wobei Einstellen der Position des Abgasrückführungsventils Öffnen des Abgasrückführungsventils beinhaltet.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors, umfassend: Abschließen von Zyklen aller Motorzylinder in zwei Umdrehungen eines Motors; und stufenloses Einstellen des Motorbremsmoments des Motors ohne Erhöhen der Motorpumparbeit des Motors über stufenloses Einstellen einer Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Anforderung von Motorbremsen.
  2. Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors nach Anspruch 1, wobei stufenloses Einstellen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors Erhöhen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Zunahme beim gewünschten Motorbremsen beinhaltet, und ferner umfassend: mindestens teilweise Schließen eines Auslassventils zum Verringern der Arbeit des mechanisch angetriebenen Kompressors, wenn stufenloses Einstellen der Antriebsübersetzung unzureichend ist, um das Motorbremsmoment auf ein gewünschtes Motorbremsmoment zu reduzieren.
  3. Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors nach Anspruch 2, wobei stufenloses Einstellen der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors Verringern der Antriebsübersetzung des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf eine Abnahme beim gewünschten Motorbremsen beinhaltet.
  4. Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors nach Anspruch 1, ferner umfassend Schließen eines Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen.
  5. Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors nach Anspruch 4, ferner umfassend vollständiges Schließen von Leitschaufeln eines Variable-Turbinengeometrie-Turboladers.
  6. Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors nach Anspruch 5, ferner umfassend Schließen eines AGR-Ventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass eine Temperatur eines Katalysators unter einer Schwellentemperatur liegt.
  7. Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors nach Anspruch 6, ferner umfassend Öffnen des AGR-Ventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen und darauf, dass die Temperatur des Katalysators über der Schwellentemperatur liegt.
  8. Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors nach Anspruch 1, ferner umfassend: Erhöhen des Motorbremsens des Zweitaktmotors ohne Erhöhen der Motorpumparbeit über Einstellen des Nettoluftstroms durch den mechanisch angetriebenen Kompressor, wobei der Nettoluftstrom über Einstellen einer Position eines Umgehungsventils des mechanisch angetriebenen Kompressors als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen eingestellt wird.
  9. Verfahren zum Bremsen eines Zweitakt-Dieselmotors nach Anspruch 8, wobei der Nettoluftstrom durch den mechanisch angetriebenen Kompressor Luftstrom ist, der in den Motor einströmt.
  10. Motorsystem, umfassend: einen Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor, der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhaltet; einen Kompressor, der an den Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor gekoppelt ist, wobei der Kompressor stufenlos variable Antriebsübersetzungen aufweist; einen Turbolader, der an den Gegenkolben-Zweitakt-Dieselmotor gekoppelt ist; und eine Steuerung, die in nichtflüchtigem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Einstellen von Motorbremsen über stufenloses Einstellen des Kompressorstroms ohne Erhöhen der Motorpumparbeit als Reaktion auf eine Anforderung von Motorbremsen beinhaltet.
  11. Motorsystem nach Anspruch 10, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Einstellen des Kompressorstroms über eine Vorrichtung zum Ändern der Kompressorantrie bsübersetzung.
  12. Motorsystem nach Anspruch 10, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Einstellen des Kompressorstroms über eine Position eines Kompressorumgehungsventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen.
  13. Motorsystem nach Anspruch 10, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Position eines Abgasrückführungsventils als Reaktion auf die Anforderung von Motorbremsen.
  14. Motorsystem nach Anspruch 13, wobei Einstellen der Position des Abgasrückfiihrungsventils Schließen des Abgasrückführungsventils beinhaltet.
  15. Motorsystem nach Anspruch 13, wobei Einstellen der Position des Abgasrückführungsventils Öffnen des Abgasrückführungsventils beinhaltet.
DE102018122704.3A 2017-09-18 2018-09-17 Motorbremsen für einen Zweitaktmotor Withdrawn DE102018122704A1 (de)

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US15/707,460 US10605159B2 (en) 2017-09-18 2017-09-18 Engine braking for an opposed piston that includes a mechanically driven supercharger
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