DE102019106019A1 - Systeme und verfahren zum verringern einer verschlechterung des drucksensors eines ottopartikelfilters - Google Patents

Systeme und verfahren zum verringern einer verschlechterung des drucksensors eines ottopartikelfilters Download PDF

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Abstract

Diese Offenbarung stellt Systeme und Verfahren zum Verringern einer Verschlechterung des Drucksensors eines Ottopartikelfilters bereit. Verfahren und Systeme zum Regenerieren eines Partikelfilters, das in einem Abgassystem eines Motors eines Fahrzeugs positioniert ist, werden bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren Erhalten eines ersten Luftstroms in einem Einlass des Motors und Erhalten eines zweiten Luftstroms im Einlass des Motors, wobei die Regenerierung des Partikelfilters als Reaktion darauf durchgeführt wird, dass sich der erste Luftstrom von dem zweiten Luftstrom um mindestens einen Schwellenbetrag unterscheidet, wobei der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom einen Luftstrom beinhalten, der aus dem Abgassystem zum Einlass des Motors geleitet wird. Auf diese Weise kann das Partikelfilter unter Bedingungen regeneriert werden, bei denen ein Beladungszustand des Partikelfilters nicht bekannt ist.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern eines Fahrzeugmotors, um ein Ottopartikelfilter unter Bedingungen zu regenerieren, bei denen ein Differentialdrucksensor, der an das Benzinpartikelfilter gekoppelt ist, verschlechtert ist.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • In einigen mit Benzin angetriebenen Motoren mit Direkteinspritzung sind Ottopartikelfilter (gasoline particulate filter - GPF) in einem Abgasnachbehandlungssystem enthalten, um Ruß aus dem Verbrennungsprozess zu sammeln. Ein Differentialdrucksensor am GPF wird verwendet, um den Druck am GPF zu messen, und wenn die Druckdifferenz am GPF über einem Schwellenwert ist, wird der GPF über eine bordeigene Strategie regeneriert. Jedoch können Modi vorliegen, bei denen der Deltadrucksensor ungenau sein kann, wie etwa aufgrund einer Verschlechterung. Unter solchen Bedingungen kann es eine Herausforderung für eine bordeigene Strategie darstellen, zu bestimmen, wann das GPF zu regenerieren ist. Solch eine Situation kann dazu führen, dass der GPF mit Ruß verstopft wird, was zu einem verschlechterten Fahrvorgang und einer Erhöhung der Abgasendrohremissionen führen kann. Somit sind Systeme und Verfahren zum Bestimmen eines Beladungszustands des GPF unter Bedingungen, bei denen der Differentialdrucksensor verschlechtert ist, gewünscht.
  • Kurzdarstellung
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend erwähnten Probleme und Wünsche erkannt und haben Systeme und Verfahren entwickelt, um diese anzugehen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren Regenerieren eines Partikelfilters, das in einem Abgassystem eines Motors eines Fahrzeugs positioniert ist, als Reaktion darauf, dass sich ein erster Luftstrom in einem Einlass des Motors von einem zweiten Luftstrom im Einlass des Motors um mindestens einen Schwellenbetrag unterscheidet, wobei die Luftströme Luftstrom beinhalten, der von dem Abgassystem durch den Motor zu einem Motoreinlass geleitet wird. Auf diese Weise kann das Partikelfilter unter Bedingungen regeneriert werden, bei denen bestimmt wird, dass der Differentialdrucksensor nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert. Solch eine Handlung kann die Motorverschlechterung reduzieren, Emissionen verbessern und die Lebensdauer des Motors erhöhen.
  • In einem Beispiel des Verfahrens kann der erste Luftstrom einen Ausgangsansaugluftstrom umfassen, der unter Bedingungen erhalten wird, bei denen bekannt ist, dass das Partikelfilter unter einem Schwellenbeladungszustand beladen ist. Der zweite Luftstrom kann einen Testansaugluftstrom umfassen, der unter Bedingungen erhalten wird, bei denen bekannt ist, dass ein Differentialdrucksensor, der an das Partikelfilter gekoppelt ist, verschlechtert ist. Außerdem können der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom in einem Beispiel durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr erhalten werden, wohingegen der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom in einem anderen Beispiel durch Rückwärtsrotieren eines elektrischen Boosters, der im Motoreinlass positioniert ist, erhalten werden kann. Das Partikelfilter kann beispielsweise eines von einem Ottopartikelfilter oder einem Dieselpartikelfilter umfassen.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese an sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, 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. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile vermeiden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem.
    • 2 zeigt schematisch ein beispielhaftes Motorsystem mit einem Kraftstoffsystem und einem Verdunstungsemissionssystem.
    • 3 zeigt schematisch ein anderes Beispiel eines Motorsystems, das einen elektrischen Booster beinhaltet.
    • 4A-4B stellen eine beispielhafte H-Brückenschaltung dar, die verwendet werden kann, um einen Fahrzeugmotor oder einen elektrischen Verdichter vorwärts oder rückwärts zu rotieren.
    • 5 stellt ein beispielhaftes Verfahren auf hoher Ebene zum Erhalten des Ausgangsluftstroms in einem Ansaugsystem eines Motors unter Bedingungen, bei denen ein GPF im Wesentlichen sauber ist, dar.
    • 6 stellt ein beispielhaftes Verfahren auf hoher Ebene zum Bestimmen, ob das GPF unter Bedingungen, bei denen ein GPF-Differentialdrucksensor verschlechtert ist, zu regenerien ist, dar.
    • 7 stellt eine beispielhafte Zeitachse zum Erhalten des Ausgangsluftstroms durch Rückwärtsrotieren eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr dar.
    • 8 stellt eine beispielhafte Zeitachse zum Erhalten des Ausgangsluftstroms durch Betreiben eines elektrischen Boosters, der im Einlass positioniert ist, in Rückwärtsrichtung dar.
    • 9 stellt eine beispielhafte Zeitachse zum Bestimmen, ob das GPF durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr zu regenerieren ist, dar.
    • 10 stellt eine beispielhafte Zeitachse zum Bestimmen, ob das GPF durch Betreiben des elektrischen Boosters in Rückwärtsrichtung zu regenerieren ist, dar.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Verbessern des Motorbetriebs für Fahrzeuge, die einen Ottopartikelfilter (GPF) oder in einigen Beispielen einen Dieselpartikelfilter (DPF) aufweisen, der in einem Abgassystem des Motors positioniert ist. Konkreter kann sich das Verbessern des Motorbetriebs auf das Verbessern des Motorbetriebs durch Aktivieren von Regenerierungsvorgängen des GPF (oder in einigen Beispielen DPF) unter Bedingungen, bei denen ein Differentialdrucksensor, der dazu konfiguriert ist, einen Beladungszustand oder ein Einschränkungsniveau des GPF anzugeben, verschlechtert ist oder anderweitig nicht wie gewünscht funktioniert, beziehen. Das Aktivieren der Regenerierungsvorgänge unter Bedingungen, bei denen der Differentialdrucksensor verschlechtert ist, kann das Leiten eines Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass umfassen, wobei der Luftstrom im Motoreinlass verwendet wird, um ein Einschränkungsniveau des GPF (oder in einigen Beispielen DPF) anzugeben. Solch ein Leiten des Luftstroms kann die Rückwärtsrotation des Motors einschließen oder kann die Rückwärtsrotation eines elektrischen Boosters, der im Motoreinlass positioniert ist, einschließen. Dementsprechend kann solch ein Leiten in einem Hybridfahrzeug, wie etwa dem in 1 dargestellten Hybridfahrzeugsystem, durchgeführt werden. Das Rückwärtsrotieren des Motors, um Luftstrom aus dem Abgassystem in den Motoreinlass zu leiten, kann über ein Motorsystem, wie etwa das in 2 dargestellte, erreicht werden. Alternativ kann das Leiten von Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass über den elektrischen Booster über ein Motorsystem, wie etwa das in 3 dargestellte, erreicht werden. Das Rückwärtsrotieren des Motors oder Betreiben des elektrischen Boosters in Rückwärtsrichtung, um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, kann die Verwendung einer H-Brückenschaltung, wie etwa der in den 4A-4B dargestellten H-Brückenschaltung, einschließen. Das Bestimmen eines Einschränkungsniveaus des GPF (oder in einigen Beispielen DPF) kann zuerst Erhalten von Ausgangsansaugluftstrommessungen unter Bedingungen, bei denen bekannt ist, dass das GPF im Wesentlichen sauber ist (z. B. weniger als 5 % einer Kapazität des GPF/DPF mit Ruß und/oder anderen Partikeln beladen), und zu einem späteren Zeitpunkt, wenn angegeben wird, dass der Differentialdrucksensor verschlechtert ist, Erhalten von Testmessungen des Ansaugluftstroms zum Vergleich mit den Ausgangsansaugluftstrommessungen beinhalten. Dementsprechend ist ein Verfahren zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen in 5 dargestellt und ein Verfahren zum Erhalten der Testansaugluftstrommessungen ist in 6 dargestellt. Eine Zeitachse zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen durch Rückwärtsrotieren des Motors ist in 7 dargestellt, wohingegen eine Zeitachse zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen durch Rückwärtsrotieren des elektrischen Boosters in 8 dargestellt ist. Eine Zeitachse zum Erhalten der Testansaugluftstrommessungen durch Rückwärtsrotieren des Motors ist in 9 dargestellt, wohingegen eine Zeitachse zum Erhalten der Testansaugluftstrommessungen durch Rückwärtsrotieren des elektrischen Boosters in 10 dargestellt ist.
  • 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet einen Kraftstoffverbrennungsmotor 110 und einen Elektromotor 120. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Motor 110 eine Brennkraftmaschine und umfasst der Elektromotor 120 einen elektrischen Motor. Der Elektromotor 120 kann dazu konfiguriert sein, eine andere Energiequelle zu verwenden oder zu verbrauchen als der Motor 110. Zum Beispiel kann der Motor 110 einen Flüssigkraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Motorleistung zu erzeugen, während der Elektromotor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Elektromotorleistung zu erzeugen. Demnach kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, denen das Fahrzeugantriebssystem ausgesetzt ist, eine Vielfalt von unterschiedlichen Betriebsmodi verwenden. Einige dieser Modi können ermöglichen, dass der Motor 110 in einem ausgeschalteten Zustand (d. h. auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt) gehalten wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff an dem Motor unterbrochen ist. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug unter ausgewählten Betriebsbedingungen über das Antriebsrad 130 antreiben, wie durch den Pfeil 122 angegeben, während der Motor 110 abgeschaltet ist.
  • Während anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt sein (wie vorstehend beschrieben), während der Elektromotor 120 dazu betrieben werden kann, die Energiespeichervorrichtung 150 aufzuladen. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 empfangen, wie durch den Pfeil 122 angegeben, wobei der Elektromotor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 124 angegeben. Dieser Betrieb kann als Nutzbremsen des Fahrzeugs bezeichnet werden. Somit kann der Elektromotor 120 in einigen Beispielen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Beispielen kann der Generator 160 jedoch stattdessen ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 aufnehmen, wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch einen Pfeil 162 angegeben. In einigen Beispielen können der Elektromotor 120 und der Generator 160 einen gleichen Motor/Generator umfassen.
  • Während noch anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 betrieben werden, indem Kraftstoff verbrannt wird, der aus dem Kraftstoffsystem 140 aufgenommen wird, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Zum Beispiel kann der Motor 110 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, während der Elektromotor 120 abgeschaltet ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl der Motor 110 als auch der Elektromotor 120 jeweils betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch die Pfeile 112 bzw. 122 angegeben. Eine Konfiguration, bei der sowohl der Motor als auch der Elektromotor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als Fahrzeugantriebssystem vom Paralleltyp bezeichnet werden. Es ist zu beachten, dass in einigen Beispielen der Elektromotor 120 das Fahrzeug über einen ersten Satz Antriebsräder antreiben kann und der Motor 110 das Fahrzeug über einen zweiten Satz Antriebsräder antreiben kann.
  • In anderen Beispielen kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Fahrzeugantriebssystem vom Serientyp konfiguriert sein, wodurch der Motor die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Vielmehr kann der Motor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 mit Strom zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben kann, wie durch den Pfeil 122 angegeben. Beispielsweise kann der Motor 110 während ausgewählter Betriebsbedingungen den Generator 160 antreiben, wie durch den Pfeil 116 angegeben, der wiederum einem oder mehreren von dem Elektromotor 120, wie durch den Pfeil 114 angegeben, oder der Energiespeichervorrichtung 150, wie durch den Pfeil 162 angegeben, elektrische Energie zuführen kann. Als ein weiteres Beispiel kann der Motor 110 dazu betrieben werden, den Elektromotor 120 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Motorleistung in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie zur späteren Verwendung durch den Elektromotor in der Energiespeichervorrichtung 150 gespeichert werden kann.
  • In noch weiteren Beispielen, die nachfolgend ausführlich erläutert sind, kann der Elektromotor 120 in einigen Beispielen dazu genutzt werden, den Motor 110 in einer Konfiguration ohne Kraftstoffzufuhr zu drehen oder zu rotieren. Konkret kann der Elektromotor 120 den Motor ohne Kraftstoff unter Verwendung einer fahrzeuginternen Energiespeichervorrichtung 150, die beispielsweise eine Batterie, einen Kondensator, einen Superkondensator usw., beinhalten kann, rotieren. In einem Fall, in dem der Elektromotor 120 verwendet wird, um den Motor ohne Kraftstoff zu rotieren, kann die Kraftstoffeinspritzung zu den Motorzylindern verhindert werden und jedem der Motorzylinder kann kein Funken bereitgestellt werden. Wie nachstehend ausführlicher erörtert werden wird, kann der Motor in einigen Beispielen ohne Kraftstoff in eine Vorwärts- oder Standardrichtung gedreht oder rotiert werden, wohingegen der Motor in anderen Beispielen ohne Kraftstoff in eine Rückwärtsrichtung gedreht oder rotiert werden kann. Zum Beispiel kann eine H-Brückenschaltung (siehe 4A-4B) genutzt werden, um den Motor in eine Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu drehen. Obwohl in 1 nicht veranschaulicht (siehe jedoch 3), kann das Fahrzeugantriebssystem noch ferner in einigen Beispielen einen elektrischen Booster oder elektrischen Verdichter beinhalten, der gleichermaßen über den Elektromotor gesteuert werden kann, um entweder vorwärts oder rückwärts zu rotieren.
  • In einigen Beispielen kann der Motor 110 mit einem Start/Stopp-(S/S-)Merkmal 183 (hier auch als S/S-System bezeichnet) konfiguriert sein, das kommunikativ an das Steuersystem 190 gekoppelt ist, wobei das Steuersystem 190 die Brennkraftmaschine 110 automatisch abschalten kann (Leerlaufstopp), ohne eine Bedienereingabe zum Abschalten des Motors zu empfangen, wenn ausgewählte Leerlaufstoppbedingungen, oder anders formuliert eine Reihe von vorbestimmten Bedingungen, erfüllt sind. Diese können zum Beispiel beinhalten, dass der Drehmomentbedarf eine Schwellenmotordrehzahl unterschreitet, die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 5 mph) unterschreitet, die bordeigene Energiespeichervorrichtung ausreichend geladen ist, keine Anforderung zur Klimatisierung empfangen wurde usw. Gleichermaßen kann der Motor als Reaktion darauf, dass der Drehmomentbedarf den Schwellenwert überschreitet, das Aufladen der Batterie (z. B. bordeigenen Energiespeichervorrichtung) angefordert ist, der Betrieb eines Klimakompressors angefordert ist usw., automatisch neugestartet werden. In einem Beispiel kann der Motor als Reaktion darauf, dass der Bediener das Gaspedal betätigt, nachdem für eine Dauer (z. B. an einer Ampel) gehalten wurde, neugestartet werden. Der Motor kann über einen Elektromotor (z. B. 120) oder eine elektrische Maschine, die an eine Kurbelwelle des Motors gekoppelt ist, ohne Kraftstoff gekurbelt werden, bis eine gewünschte Motordrehzahl erreicht ist, wonach der Elektromotor oder die elektrische Maschine deaktiviert werden kann und die Kraftstoffzufuhr des Motors wiederaufgenommen werden kann. Danach kann die Verbrennung des Motors in der Lage sein, das Drehen des Motors zu unterstützen. Als ein Ergebnis der automatischen Start/Stopps können der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen reduziert werden.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 144 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 einen oder mehrere Flüssigkraftstoffe speichern, einschließlich unter anderem: Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffe. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff als ein Gemisch aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kraftstoffen an Bord des Fahrzeugs gespeichert sein. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 dazu konfiguriert sein, ein Gemisch aus Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder ein Gemisch aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu speichern, wodurch diese Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Motor 110 zugeführt werden können, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Es können noch andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Motor 110 zugeführt werden, wobei sie in dem Motor verbrannt werden können, um eine Motorleistung zu erzeugen. Die Motorleistung kann dazu genutzt werden, das Fahrzeug anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, oder die Energiespeichervorrichtung 150 über den Elektromotor 120 oder den Generator 160 wiederaufzuladen.
  • In einigen Beispielen kann die Energiespeichervorrichtung 150 konfiguriert sein, um elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern (als dem Elektromotor) zugeführt werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, wozu Kabinenheizung und Klimatisierung, Motoranlasser, Scheinwerfer, Audio- und Videosysteme der Kabine usw. gehören. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können zur Energiespeichervorrichtung 150 ein(e) oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren gehören.
  • Das Steuersystem 190 kann mit einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 kommunizieren. Das Steuersystem 190 kann sensorische Rückkopplungsinformationen von einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 empfangen. Ferner kann das Steuersystem 190 als Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an einen oder mehrere von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 senden. Das Steuersystem 190 kann eine Angabe einer von einem Fahrzeugführer angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einem Fahrzeugführer 102 empfangen. Beispielsweise kann das Steuersystem 190 eine sensorische Rückkopplung von dem Pedalpositionssensor 194 empfangen, der mit dem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Gaspedal beziehen. Ferner kann das Steuersystem 190 in einigen Beispielen mit einem Motorfernstartempfänger 195 (oder Sendeempfänger) in Kommunikation stehen, der drahtlose Signale 106 von einem Schlüsselanhänger 104 empfängt, der einen Fernstartknopf 105 aufweist. In (nicht gezeigten) anderen Beispielen kann ein Motorfernstart über ein Mobiltelefon oder ein smartphonebasiertes System eingeleitet werden, bei dem das Mobiltelefon eines Benutzers Daten an einen Server sendet und der Server mit dem Fahrzeug kommuniziert, um den Motor zu starten.
  • Die Energiespeichervorrichtung 150 kann periodisch elektrische Energie aus einer Stromquelle 180 aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie durch den Pfeil 184 angegeben. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Plug-in-Hybridfahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische Energie zugeführt werden kann. Während eines Wiederaufladebetriebs der Energiespeichervorrichtung 150 anhand der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 150 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 getrennt werden. Das Steuersystem 190 kann die in der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Menge an elektrischer Energie, die als Ladezustand (state of charge - SOC) bezeichnet werden kann, feststellen und/oder steuern.
  • In weiteren Beispielen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen werden, wobei elektrische Energie an der Energiespeichervorrichtung 150 drahtlos aus der Leistungsquelle 180 aufgenommen werden kann. Beispielsweise kann die Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie über eines oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz von der Leistungsquelle 180 aufnehmen. Demnach versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 150 anhand einer Leistungsquelle, die nicht Teil des Fahrzeugs ist, verwendet werden kann. Auf diese Weise kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle verwendet wird als der Kraftstoff, der durch den Motor 110 verwendet wird.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann periodisch Kraftstoff aus einer Kraftstoffquelle aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 aufgetankt werden, indem Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen wird, wie durch einen Pfeil 172 angegeben. In einigen Beispielen kann der Kraftstofftank 144 konfiguriert sein, um den Kraftstoff zu speichern, der von der Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen wird, bis er dem Motor 110 zur Verbrennung zugeführt wird. In einigen Beispielen kann das Steuersystem 190 eine Angabe des Füllstands des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist, über einen Füllstandsensor empfangen. Der Füllstand des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist (wie z. B. durch den Füllstandsensor identifiziert), kann dem Fahrzeugführer zum Beispiel über eine Kraftstoffanzeige oder eine Angabe an einem Fahrzeugarmaturenbrett 196 kommuniziert werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann außerdem einen Umgebungstemperatur-/- feuchtigkeitssensor 198 und einen Rollstabilitätssteuersensor, wie etwa (einen) Querbeschleunigungs- und/oder Längsbeschleunigungs- und/oder Gierratensensor(en) 199, umfassen. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann (eine) Anzeigeleuchte(n) und/oder eine textbasierte Anzeige, an welcher einem Fahrzeugführer Mitteilungen angezeigt werden, aufweisen. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann zudem verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Bedienereingabe wie etwa Knöpfe, Touchscreens, Spracheingabe/-erkennung usw. beinhalten. Zum Beispiel kann das Fahrzeugarmaturenbrett 196 einen Betankungsknopf 197 beinhalten, der durch einen Fahrzeugführer manuell betätigt oder gedrückt werden kann, um das Betanken einzuleiten. Zum Beispiel kann als Reaktion darauf, dass der Fahrzeugführer den Betankungsknopf 197 betätigt, der Druck in dem Kraftstofftank in dem Fahrzeug herabgesetzt werden, sodass das Betanken durchgeführt werden kann.
  • Das Steuersystem 190 kann unter Verwendung zweckmäßiger fachbekannter Kommunikationstechnik kommunikativ an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Beispielsweise kann das Steuersystem 190 über ein drahtloses Netzwerk 131, das WLAN, Bluetooth, eine Art von Mobilfunkdienst, ein drahtloses Datenübertragungsprotokoll und so weiter umfassen kann, an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Das Steuersystem 190 kann Informationen in Bezug auf Fahrzeugdaten, Fahrzeugdiagnose, Verkehrsbedingungen, Fahrzeugstandortinformationen, Fahrzeugbetriebsabläufe usw. über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug(Vehicle-to-Vehicle - V2V)-, Fahrzeug-zu-Infrastruktur-zu-Fahrzeug(Vehicle-to-Infrastructure-to-Vehicle - V2I2V)- und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur(Vehicle-to-Infrastructure - V2I)-Technologie übertragen (und empfangen). Die Kommunikation und die Informationen, die zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden, können entweder direkt zwischen Fahrzeugen oder über Multi-Hop-Verbindungen ausgetauscht werden. In einigen Beispielen können Kommunikationen mit längerer Reichweite (z. B. WiMax) anstelle von oder in Verbindung mit V2V oder V2I2V verwendet werden, um den Abdeckungsbereich um einige Meilen zu erweitern. In noch weiteren Beispielen kann das Fahrzeugsteuersystem 190 über ein drahtloses Netzwerk 131 und das Internet (z. B. eine Cloud) kommunikativ an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein, wie es auf dem Fachgebiet allgemein bekannt ist.
  • Das Fahrzeugsystem 100 kann außerdem ein bordeigenes Navigationssystem 132 (zum Beispiel ein globales Positionsbestimmungssystem) beinhalten, mit dem ein Fahrzeugführer des Fahrzeugs interagieren kann. Das Navigationssystem 132 kann einen oder mehrere Positionssensoren zum Unterstützen des Schätzens der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeughöhe, der Fahrzeugposition/des Fahrzeugstandorts usw. beinhalten. Diese Informationen können dazu verwendet werden, Motorbetriebsparameter abzuleiten, wie etwa den örtlichen Luftdruck. Wie vorangehend erörtert, kann das Steuersystem 190 ferner konfiguriert sein, um Informationen über das Internet oder andere Kommunikationsnetzwerke zu empfangen. Von dem GPS empfangene Informationen können auf Informationen querverwiesen sein, die über das Internet verfügbar sind, um örtliche Wetterbedingungen, örtliche Fahrzeugvorschriften, Verkehrsinformationen usw. zu bestimmen. In einem Beispiel können die von dem GPS empfangenen Informationen in Verbindung mit einer Streckenerlernungsmethode verwendet werden, sodass die Strecken, die von einem Fahrzeug häufig gefahren werden, von dem Fahrzeugsteuersystem 190 erlernt werden können. In einigen Beispielen können andere Sensoren 133, wie etwa Laser-, Radar-, Sonar-, Akustiksensoren usw., zusätzlich oder alternativ in Verbindung mit dem fahrzeuginternen Navigationssystem genutzt werden, um das Streckenerlernen von Strecken, die von dem Fahrzeug häufig gefahrenen werden, vorzunehmen.
  • Das Fahrzeugsystem 100 kann in einigen Beispielen außerdem Sensoren beinhalten, die dem Belegungszustand des Fahrzeugs zugeordnet sind, zum Beispiel Sitzlastzellen 107, eine Türerfassungstechnologie 108 und bordeigene Kameras 109.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 206. Es versteht sich, dass das Fahrzeugsystem 206 das gleiche Fahrzeugsystem wie das in 1 dargestellte Fahrzeugsystem 100 umfassen kann. Das Fahrzeugsystem 206 beinhaltet ein Motorsystem 208, das an ein Emissionssteuersystem 251 und ein Kraftstoffsystem 218 gekoppelt ist. Es versteht sich, dass das Kraftstoffsystem 218 das gleiche Kraftstoffsystem wie das in 1 dargestellte Kraftstoffsystem 140 umfassen kann. Zu dem Emissionssteuersystem 251 gehört ein Kraftstoffdampfbehälter oder -kanister 222, der dazu verwendet werden kann, Kraftstoffdämpfe aufzufangen und zu speichern. In manchen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 206 ein Hybridelektrofahrzeugsystem sein.
  • Das Motorsystem 208 kann einen Motor 110 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 230 aufweist. Obwohl dies nicht im Einzelnen gezeigt ist, versteht es sich, dass jeder Zylinder ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten kann. Der Motor 110 beinhaltet ein Motorluftansaug- 223 und ein Motorabgassystem 225. Der Motorlufteinlass 223 beinhaltet eine Drossel 262, die über einen Ansaugkanal 242 mit dem Motoransaugkrümmer 244 in Fluidverbindung steht. Die Drossel 262 kann eine elektronische Drossel umfassen, die über die Fahrzeugsteuerung gesteuert werden kann, die ein Signal sendet, um die Drossel in eine gewünschte Position zu betätigen. In solch einem Beispiel, in dem die Drossel elektronisch ist, kann die Energie zum Steuern der Drossel in die gewünschte Position von einer fahrzeuginternen Energiespeichervorrichtung (z. B. 150), wie etwa einer Batterie, kommen. Ferner kann der Motorlufteinlass 223 einen Luftkasten und ein Filter 215 beinhalten, die stromaufwärts der Drossel 262 positioniert sind. Das Motorabgassystem 225 beinhaltet einen Abgaskrümmer 248, der zu einem Abgaskanal 235 führt, der Abgas an die Atmosphäre ableitet. Das Motorabgassystem 225 kann einen oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen oder Abgaskatalysatoren 270 beinhalten, die an einer motornahen Position im Auslass angebracht sein können. Die eine oder mehreren Emissionssteuervorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, ein Dieselpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. beinhalten. In einigen Beispielen können die eine oder mehreren Emissionssteuervorrichtungen eine elektrische Heizvorrichtung 256 beinhalten, wobei die elektrische Heizvorrichtung 256 dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der Emissionssteuervorrichtung auf eine gewünschte Betriebstemperatur (z. B. Anspringtemperatur) zu erhöhen. Die elektrische Heizvorrichtung kann unter der Kontrolle der Steuerung 212 sein, die ein Signal an den Aktor 256a einer elektrischen Heizvorrichtung senden kann, wodurch die elektrische Heizvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird.
  • Es versteht sich, dass andere Komponenten in dem Motor enthalten sein können, wie etwa vielfältige Ventile und Sensoren. Beispielsweise kann ein Luftdrucksensor 213 in dem Motoreinlass enthalten sein. In einem Beispiel kann der Luftdrucksensor 213 ein Krümmerluftdrucksensor (manifold air pressure sensor - MAP-Sensor) sein und der Drossel 262 nachgelagert an den Motoreinlass gekoppelt sein. Der Luftdrucksensor 213 kann von Bedingungen mit teilweise geöffneter Drossel oder vollständig oder weit geöffneter Drossel abhängen, z. B. wenn ein Öffnungsausmaß der Drossel 262 größer als ein Schwellenwert ist, um den BP genau zu bestimmen. Alternativ kann der MAP von alternativen Motorbetriebsbedingungen abgeleitet werden, wie etwa Luftmassenstrom (mass air flow - MAF) laut Messung durch einen MAF-Sensor 210, der an den Ansaugkrümmer gekoppelt ist.
  • Das Motorabgassystem 225 kann ferner ein Ottopartikelfilter (GPF) 217 beinhalten. Das GPF 217 kann ein Partikelfilter, einen Kohlenwasserstoffspeicher, einen katalysierten Washcoat oder eine Kombination daraus umfassen. In einigen Beispielen kann das GPF 217 während des Betriebs des Motors 110 in regelmäßigen Abständen regeneriert werden, indem zumindest ein Zylinder des Motors in einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, um eine Temperatur des GPF 217 zu erhöhen, sodass zurückgehaltene Kohlenwasserstoffe und Rußpartikel oxidiert werden können. Während ein GPF in 2 veranschaulicht ist, versteht es sich, dass in anderen Beispielen ein Dieselpartikelfilter stattdessen im Fahrzeugantriebssystem enthalten sein kann.
  • In einigen Beispielen können der Temperatursensor 226 stromaufwärts des Einlasses des GPF 217 und der Temperatursensor 229 stromabwärts des GPF 217 positioniert sein. Die Temperatursensoren 226 und 229 können beispielsweise dazu verwendet werden, die Temperatur des GPF 217 zu Regenerierungszwecken zu beurteilen. Ferner kann der Druck in dem Abgassystem durch den Drucksensor 263 beurteilt werden. Der Drucksensor 263 kann beispielsweise ein Differenzdrucksensor sein, der stromaufwärts und stromabwärts des GPF 217 positioniert ist. Der Drucksensor 263 kann verwendet werden, um den Druck am Einlass des GPF 217 zu bestimmen, um die Betriebsbedingungen zu beurteilen, damit Luft zur Regenerierung in den Einlass des GPF 217 eingeführt werden kann. Außerdem kann der Rußsensor 268 in einigen Beispielen stromabwärts des GPF 217 positioniert sein, um die Menge an Ruß, die vom GPF 217 freigesetzt wird, zu beurteilen. Der Rußsensor 268 kann unter anderem verwendet werden, um den Betrieb des GPF 217 zu diagnostizieren.
  • Das Kraftstoffsystem 218 kann einen Kraftstofftank 220 beinhalten, der an ein Kraftstoffpumpsystem 221 gekoppelt ist. Es versteht sich, dass der Kraftstofftank 220 den gleichen Kraftstofftank wie den vorstehend in 1 dargestellten Kraftstofftank 144 umfassen kann. Das Kraftstoffpumpsystem 221 kann eine oder mehrere Pumpen zum Druckbeaufschlagen von Kraftstoff beinhalten, der den Einspritzvorrichtungen des Motors 110, wie etwa der gezeigten beispielhaften Einspritzvorrichtung 266, zugeführt wird. Während nur eine einzelne Einspritzvorrichtung 266 gezeigt ist, sind zusätzliche Einspritzvorrichtungen für jeden Zylinder bereitgestellt. Es versteht sich, dass es sich bei dem Kraftstoffsystem 218 um ein rücklauffreies Kraftstoffsystem, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder verschiedene andere Arten von Kraftstoffsystemen handeln kann. Der Kraftstofftank 220 kann eine Vielzahl von Kraftstoffgemischen aufnehmen, einschließlich Kraftstoff mit einer Reihe von Alkoholkonzentrationen, wie etwa verschiedene Benzin-Ethanol-Gemische, die E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen daraus beinhalten. Ein Kraftstofffüllstandsensor 234, der in dem Kraftstofftank 220 angeordnet ist, kann der Steuerung 212 eine Angabe des Kraftstofffüllstands („Kraftstofffüllstandseingabe“) bereitstellen. Wie dargestellt, kann der Kraftstofffüllstandsensor 234 einen Schwimmer umfassen, der mit einem Regelwiderstand verbunden ist. Alternativ dazu können andere Arten von Kraftstofffüllstandssensoren verwendet werden.
  • In dem Kraftstoffsystem 218 erzeugte Dämpfe können über eine Dampfrückgewinnungsleitung 231 einem Verdunstungsemissionssteuersystem 251 zugeführt werden, das einen Kraftstoffdampfkanister 222 beinhaltet, bevor sie in den Motorlufteinlass 223 gespült werden. Die Dampfrückgewinnungsleitung 231 kann über eine oder mehrere Leitungen an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein und kann ein oder mehrere Ventile zum Absperren des Kraftstofftanks unter bestimmten Bedingungen beinhalten. Zum Beispiel kann die Dampfrückgewinnungsleitung 231 über eine oder mehrere oder eine Kombination der Leitungen 271, 273 und 275 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein.
  • Ferner können in einigen Beispielen ein oder mehrere Kraftstofftankentlüftungsventile in den Rohren 271, 273 oder 275 positioniert sein. Neben anderen Funktionen können Kraftstofftankentlüftungsventile es ermöglichen, dass ein Kraftstoffdampfkanister des Emissionssteuersystems bei einem geringen Druck oder Vakuum gehalten wird, ohne die Kraftstoffverdunstungsgeschwindigkeit aus dem Tank zu erhöhen (was ansonsten auftreten würde, falls der Kraftstofftankdruck gesenkt würde). Zum Beispiel kann das Rohr 271 ein Stufenentlüftungsventil (grade vent valve - GW) 287 beinhalten, kann das Rohr 273 ein Füllbegrenzungsentlüftungsventil (fill limit venting valve - FLW) 285 beinhalten und kann das Rohr 275 ein Stufenentlüftungsventil (GW) 283 beinhalten. Ferner kann die Rückgewinnungsleitung 231 in einigen Beispielen an ein Kraftstoffeinfüllsystem 219 gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann das Kraftstoffeinfüllsystem einen Tankdeckel 205 zum Abdichten des Kraftstoffeinfüllsystems gegen die Atmosphäre beinhalten. Das Betankungssystem 219 ist über ein Kraftstoffeinfüllrohr oder einen Kraftstoffeinfüll stutzen 211 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt.
  • Ferner kann das Betankungssystem 219 eine Betankungsverriegelung 245 umfassen. In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 ein Tankdeckelverriegelungsmechanismus sein. Der Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann dazu konfiguriert sein, den Tankdeckel automatisch in einer geschlossenen Position zu verriegeln, sodass der Tankdeckel nicht geöffnet werden kann. Zum Beispiel kann der Tankdeckel 205 über die Betankungsverriegelung 245 verriegelt bleiben, während der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank über einem Schwellenwert liegt. Als Reaktion auf eine Betankungsanforderung (z. B. eine von einem Fahrzeugführer eingeleitete Anforderung) kann der Druck in dem Kraftstofftank herabgesetzt werden und der Tankdeckel entriegelt werden, nachdem der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank unter einen Schwellenwert gefallen ist. Ein Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann ein Riegel oder eine Kupplung sein, der bzw. die im eingerückten Zustand das Abnehmen des Tankdeckels verhindert. Der Riegel oder die Kupplung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
  • In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 ein Einfüllrohrventil sein, das an einer Mündung des Kraftstoffeinfüllrohrs 211 angeordnet ist. In derartigen Beispielen verhindert die Betankungsverriegelung 245 unter Umständen nicht das Abnehmen des Tankdeckels 205. Stattdessen kann die Betankungsverriegelung 245 das Einführen einer Betankungspumpe in das Kraftstoffeinfüllrohr 211 verhindern. Das Einfüllrohrventil kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
  • In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 eine Tankklappenverriegelung sein, wie etwa ein Riegel oder eine Kupplung, der bzw. die eine Tankklappe verriegelt, die in einem Karosserieblech des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Tankklappenverriegelung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
  • In Beispielen, in denen die Betankungsverriegelung 245 unter Verwendung eines elektrischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 durch Befehle von der Steuerung 212 zum Beispiel dann entriegelt werden, wenn ein Kraftstofftankdruck unter einen Druckschwellenwert abnimmt. In Beispielen, in denen die Betankungsverriegelung 245 unter Verwendung eines mechanischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 durch einen Druckgradienten zum Beispiel dann entriegelt werden, wenn ein Kraftstofftankdruck auf Atmosphärendruck abnimmt.
  • Das Emissionssteuersystem 251 kann eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen, wie etwa einen oder mehrere Kraftstoffdampfkanister 222, die mit einem geeigneten Adsorptionsmittel 286b gefüllt sind, beinhalten, wobei die Kanister dazu ausgelegt sind, Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdunsteter Kohlenwasserstoffe) im Laufe von Vorgängen zur Kraftstofftankbefüllung und „Betriebsverluste“ (das heißt, während des Fahrzeugbetriebs verdunsteten Kraftstoff, vorausgesetzt, dass der Kraftstofftank unter solchen Bedingungen an den Kanister gekoppelt ist) vorübergehend einzuschließen. In einem Beispiel handelt es sich bei dem verwendeten Adsorptionsmittel 286b um Aktivkohle. Das Emissionssteuersystem 251 kann ferner einen Kanisterentlüftungsweg oder eine Entlüftungsleitung 227 beinhalten, der bzw. die Gase aus dem Kanister 222 heraus an die Atmosphäre ableiten kann, wenn Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 gespeichert oder eingeschlossen werden.
  • Der Kanister 222 kann einen Puffer 222a (oder Pufferbereich) beinhalten, wobei jeder von dem Kanister und dem Puffer das Adsorptionsmittel umfasst. Wie gezeigt, kann das Volumen des Puffers 222a kleiner als das Volumen des Kanisters 222 sein (z. B. ein Bruchteil dessen Volumens ausmachen). Das Adsorptionsmittel 286a in dem Puffer 222a kann das gleiche wie das Adsorptionsmittel in dem Kanister sein oder sich davon unterscheiden (z. B. können beide Kohle beinhalten). Der Puffer 222a kann derart innerhalb des Kanisters 222 positioniert sein, dass während der Kanisterbeladung Kraftstofftankdämpfe zunächst innerhalb des Puffers adsorbiert werden, und wenn der Puffer dann gesättigt ist, weitere Kraftstofftankdämpfe in dem Kanister adsorbiert werden. Im Vergleich dazu werden Kraftstoffdämpfe während der Kanisterspülung zunächst aus dem Kanister desorbiert (z. B. bis zu einer Schwellenmenge), bevor sie aus dem Puffer desorbiert werden. Mit anderen Worten erfolgt das Beladen und Entladen des Puffers nicht linear zum Beladen und Entladen des Kanisters. Demnach besteht die Wirkung des Kanisterpuffers darin, Kraftstoffdampfspitzen abzudämpfen, die von dem Kraftstofftank zu dem Kanister strömen, wodurch die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, dass Kraftstoffdampfspitzen zu dem Motor gelangen. Ein oder mehrere Temperatursensoren 232 können an den Kanister 222 und/oder innerhalb dessen gekoppelt sein. Wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister adsorbiert wird, wird Wärme erzeugt (Adsorptionswärme). Gleichermaßen wird Wärme verbraucht, wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister desorbiert wird. Auf diese Art und Weise können die Adsorption und Desorption von Kraftstoffdampf durch den Kanister auf Grundlage von Temperaturänderungen innerhalb des Kanisters überwacht und geschätzt werden.
  • Die Entlüftungsleitung 227 kann zudem ermöglichen, dass Frischluft in den Kanister 222 gesaugt wird, wenn gespeicherte Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 über die Spülleitung 228 und das Spülventil 261 zu dem Motoreinlass 223 gespült werden. Zum Beispiel kann das Spülventil 261 normalerweise geschlossen sein, aber unter bestimmten Bedingungen geöffnet werden, sodass Vakuum von dem Motoransaugkrümmer 244 dem Kraftstoffdampfkanister zum Spülen bereitgestellt wird. In einigen Beispielen kann die Entlüftungsleitung 227 ein Luftfilter 259 beinhalten, das stromaufwärts von einem Kanister 222 darin angeordnet ist.
  • In manchen Beispielen kann Strömung von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Atmosphäre durch ein Kanisterentlüftungsventil 297 reguliert werden, das innerhalb der Entlüftungsleitung 227 gekoppelt ist. Wenn es enthalten ist, kann das Kanisterentlüftungsventil 297 ein normalerweise offenes Ventil sein, sodass das Kraftstofftankabsperrventil (fuel tank isolation valve - FTIV) 252 das Entlüften des Kraftstofftanks 220 über die Atmosphäre steuern kann. Das FTIV 252 kann zwischen dem Kraftstofftank und dem Kraftstoffdampfkanister 222 innerhalb der Leitung 278 angeordnet sein. Das FTIV 252 kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das im geöffneten Zustand das Entlüften von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 220 in den Kraftstoffdampfkanister 222 ermöglicht. Kraftstoffdämpfe können dann in die Atmosphäre entlüftet oder über das Kanisterspülventil 261 zu dem Motoreinlasssystem 223 gespült werden. Wie nachstehend ausführlicher erörtert wird, kann das FTIV in einigen Beispielen nicht beinhaltet sein, wohingegen in anderen Beispielen ein FTIV beinhaltet sein kann.
  • Das Kraftstoffsystem 218 kann durch die Steuerung 212 durch selektive Einstellung der verschiedenen Ventile und Elektromagneten in einer Vielzahl von Modi betrieben werden. Es versteht sich, dass das Steuersystem 214 das gleiche Steuersystem wie das vorstehend in 1 dargestellte Steuersystem 190 umfassen kann. Zum Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kraftstoffdampfspeichermodus betrieben werden (z. B. während eines Vorgangs zum Betanken des Kraftstofftanks und wenn der Motor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 (wenn enthalten) öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil (canister purge valve - CPV) 261 schließt, um Betankungsdämpfe in den Kanister 222 zu leiten, während verhindert wird, dass Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer geleitet werden.
  • Als ein anderes Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Betankungsmodus betrieben werden (z. B. wenn eine Betankung des Kraftstofftanks durch einen Fahrzeugführer angefordert wird), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 (wenn enthalten) öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil 261 geschlossen hält, um den Druck in dem Kraftstofftank herabzusetzen, bevor ermöglicht wird, dass Kraftstoff hineingegeben wird. Demnach kann das Absperrventil 252 (wenn enthalten) während des Betankungsvorgangs offengehalten werden, um zu ermöglichen, dass Betankungsdämpfe in dem Kanister gespeichert werden. Nach dem Abschluss der Betankung kann das Absperrventil geschlossen werden.
  • Als noch ein anderes Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kanisterspülmodus betrieben werden (z. B. nachdem eine Anspringtemperatur der Emissionssteuervorrichtung erreicht worden ist und wenn der Motor Luft und Kraftstoff verbrennt), wobei die Steuerung 212 das Kanisterspülventil 261 öffnen kann, während sie das Absperrventil 252 (wenn enthalten) schließt. Hier kann das durch den Ansaugkrümmer des laufenden Motors erzeugte Vakuum dazu verwendet werden, Frischluft durch die Entlüftung 227 und durch den Kraftstoffdampfkanister 222 zu saugen, um die gespeicherten Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer 244 zu spülen. In diesem Modus werden die gespülten Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister im Motor verbrannt. Das Spülen kann fortgesetzt werden, bis die gespeicherte Kraftstoffdampfmenge im Kanister unter einem Schwellenwert liegt.
  • Die Steuerung 212 kann einen Abschnitt eines Steuersystems 214 umfassen. Wie erörtert, kann das Steuersystem 214 in einigen Beispielen das gleiche wie das Steuersystem 190 sein, das in 1 dargestellt ist. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 214 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 216 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 281 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können der stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung 270 angeordnete Abgassensor 237, der Temperatursensor 233, der Drucksensor 291, der Drucksensor 282, der Kanistertemperatursensor 232, der MAF-Sensor 210, der Ansauglufttemperatur-(intake air temperature-)Sensor 257 und der Drucksensor 263 zu den Sensoren 216 gehören. Andere Sensoren wie etwa Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen in dem Fahrzeugsystem 206 gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel können die Aktoren die Drossel 262, das Kraftstofftankabsperrventil 252, das Kanisterspülventil 261 und das Kanisterentlüftungsventil 297, den elektrischen Heizaktor 256a usw. umfassen. Die Steuerung kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, die einer oder mehreren Routinen entsprechen, ansteuern. Beispielhafte Steuerroutinen sind hier in Bezug auf 5-6 beschrieben.
  • In einigen Beispielen kann die Steuerung in einen Modus mit reduzierter Leistung oder Schlafmodus versetzt werden, in dem die Steuerung lediglich wesentliche Funktionen aufrechterhält und mit einem geringeren Batterieverbrauch als in einem entsprechenden Wachmodus arbeitet. Zum Beispiel kann die Steuerung im Anschluss an ein Fahrzeugausschaltereignis in einen Schlafmodus versetzt werden, um einen Zeitraum nach dem Fahrzeugausschaltereignis eine Diagnoseroutine durchzuführen. Die Steuerung kann eine Weckeingabe aufweisen, die es der Steuerung ermöglicht, als Reaktion auf eine Eingabe, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen wird, wieder in einen Wachmodus versetzt zu werden. Zum Beispiel kann das Öffnen einer Fahrzeugtür eine Rückkehr zu einem Wachmodus auslösen oder kann ein Fernstartereignis eine Rückkehr zu einem Wachmodus auslösen. In einigen Beispielen kann eine Aktivierungsmöglichkeit einer Schaltung ermöglichen, die Steuerung zu aktivieren, um eine Diagnose des Motorsystems durchzuführen, wie nachfolgend ausführlicher erörtert wird.
  • Routinen zur Detektion von unerwünschten Verdunstungsemissionen können zeitweise durch die Steuerung 212 an dem Kraftstoffsystem 218 und/oder Verdunstungsemissionssystem 251 durchgeführt werden, um zu bestätigen, dass keine unerwünschten Verdunstungsemissionen in dem Kraftstoffsystem und/oder Verdunstungsemissionssystem vorhanden sind. Demnach können Routinen zur Detektion von Verdunstungsemissionen unter Verwendung von natürlichem Vakuum bei ausgeschaltetem Motor (engine-off natural vacuum - EONV), das aufgrund einer Änderung der Temperatur und des Drucks an dem Kraftstofftank im Anschluss an eine Motorabschaltung und/oder mit einem aus einer Vakuumpumpe zugeführten Vakuum erzeugt wird, durchgeführt werden, während der Motor ausgeschaltet ist (Motorausschalttest). Alternativ dazu können Routinen zur Detektion von Verdunstungsemissionen durchgeführt werden, während der Motor läuft, indem eine Vakuumpumpe betrieben wird und/oder das Vakuum in dem Motoransaugkrümmer verwendet wird. In einigen Konfigurationen kann ein Kanisterentlüftungsventil (canister vent valve - CW) 297 innerhalb der Entlüftungsleitung 227 gekoppelt sein. Das CVV 297 kann dazu dienen, einen Strom von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Atmosphäre einzustellen. Das CVV kann zudem für Diagnoseroutinen verwendet werden. Wenn es enthalten ist, kann das CVV während Kraftstoffdampfspeichervorgängen (zum Beispiel während des Betankens des Kraftstofftanks und während der Motor nicht läuft) geöffnet werden, sodass Luft, aus der die Kraftstoffdämpfe nach dem Durchströmen des Kanisters herausgelöst sind, hinaus in die Atmosphäre gedrückt werden kann. Gleichermaßen kann das CVV während Spülvorgängen (zum Beispiel während der Kanisterregeneration und während der Motor läuft) geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass ein Frischluftstrom die in dem Kanister gespeicherten Kraftstoffdämpfe herauslöst. In einigen Beispielen kann das CVV 297 ein Magnetventil sein, wobei Öffnen oder Schließen des Ventils über Betätigung eines Elektromagneten zur Kanisterentlüftung durchgeführt wird. Insbesondere kann das Kanisterentlüftungsventil ein normalerweise offenes Ventil sein, das bei Betätigung des Elektromagneten zur Kanisterentlüftung geschlossen wird. In einigen Beispielen kann das CVV 297 als verriegelbares Magnetventil konfiguriert sein. Anders ausgedrückt, wird das Ventil, wenn es in einer geschlossenen Konfiguration platziert wird, im geschlossenen Zustand verriegelt, ohne dass es eines zusätzlichen Stroms oder einer zusätzlichen Spannung bedarf. Zum Beispiel kann das Ventil mit einem Impuls von 100 ms geschlossen werden und dann zu einem späteren Zeitpunkt mit einem weiteren Impuls von 100 ms geöffnet werden. Auf diese Art und Weise wird die Menge von Batterieleistung, die erforderlich ist, um das CVV geschlossen zu halten, reduziert.
  • Der Ansaugkrümmer 244 ist durch eine Reihe von Einlassventilen 253 an Brennkammern oder Zylindern 230 gekoppelt. Die Brennkammern sind ferner über eine Reihe von Auslassventilen 254 an den Abgaskrümmer 248 gekoppelt. Obwohl nur ein Einlass- und nur ein Auslassventil in 2 dargestellt sind, versteht es sich, dass jede Brennkammer oder jeder Zylinder ein Einlass- und Auslassventil beinhalten kann. In der dargestellten Ausführungsform ist ein einzelner Abgaskrümmer 248 gezeigt. In anderen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer jedoch eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten beinhalten. Konfigurationen, die eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten aufweisen, können es ermöglichen, dass Abgas aus unterschiedlichen Brennkammern an unterschiedliche Stellen in dem Motorsystem geleitet wird.
  • In einer Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile elektronisch betätigt oder geregelt werden. In einer anderen Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile über Nocken betätigt oder geregelt werden. Unabhängig davon, ob eine elektronische Betätigung oder eine Betätigung über Nocken vorliegt, kann die zeitliche Abstimmung des Öffnens und Schließens des Auslass- und des Einlassventils, wie für die gewünschte Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung erforderlich, angepasst werden. Wenngleich in dieser beispielhaften Veranschaulichung keine Nockenwelle veranschaulicht ist, können ein oder mehrere Nockenwellensensoren (nicht gezeigt) in dem Fahrzeugantriebssystem enthalten sein. Darüber hinaus kann die Kurbelwelle 274 den Kurbelwellensensor 249 beinhalten. In einigen Beispielen können eines oder beide von dem Kurbelwellensensor 249 und/oder den Nockenwellensensoren (nicht gezeigt) dazu verwendet werden, eine Position von einem oder mehreren Kolben abzuleiten, die an die Motorzylinder 230 gekoppelt sind.
  • In einigen Beispielen kann der Motor 110 einen Motor mit variabler Verdrängung (variable displacement engine - VDE) umfassen, wobei jeder Zylinder des Motors 110 selektiv abschaltbar sein kann, wobei sich abschaltbar auf die Fähigkeit der Steuerung 212 bezieht, sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile für (einen) bestimmte(n) Zylinder anzuweisen, die geschlossene Stellung einzunehmen, wodurch die bestimmten Zylinder abgedichtet werden. Wenn die Kraftstoffeinspritzung ebenfalls gestoppt ist, kann solch eine Handlung dazu führen, dass der/die bestimmte(n) Zylinder im Wesentlichen eine Luftfeder ist/sind, wenn der Motor rotiert. Entsprechend kann die Abschaltung des Einlassventils 253, wie in dieser Schrift dargestellt, in einer Ausführungsform durch einen ersten VDE-Aktor 276 gesteuert werden, während die Abschaltung des Auslassventils 254 über einen zweiten VDE-Aktor 277 gesteuert werden kann. In alternativen Ausführungsformen kann ein einzelner VDE-Aktor die Abschaltung sowohl der Einlass- als auch der Auslassventile eines abschaltbaren Zylinders steuern. In noch weiteren Ausführungsformen kann ein einzelner Zylinderventilaktor eine Vielzahl von Zylindern abschalten (sowohl Einlass- als auch Auslassventile), zum Beispiel alle Zylinder in einer abgeschalteten Bank, oder ein bestimmter Aktor kann die Abschaltung für alle Einlassventile steuern, während ein anderer bestimmter Aktor die Abschaltung für alle Auslassventile der abgeschalteten Zylinder in einer Bank steuert. Es versteht sich, dass der Zylinder keine Ventilabschaltungsaktoren besitzen kann, wenn der Zylinder ein nicht abschaltbarer Zylinder des VDE-Motors ist. Es versteht sich ferner, dass, während der Motor 110 als ein VDE-Motor dargestellt ist, der Motor in anderen Beispielen kein VDE-Motor sein kann, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
  • In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 206 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 236 (z. B. 130) zur Verfügung stehen. In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeugsystem 206 den Motor 110 und eine elektrische Maschine 241. Bei der elektrischen Maschine 241 kann es sich um einen Elektromotor (z. B. 120) oder einen Motor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 274 des Motors 110 und die elektrische Maschine 241 sind über ein Getriebe 243 mit den Fahrzeugrädern 236 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 246 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung zwischen der Kurbelwelle 274 und der elektrischen Maschine 241 bereitgestellt und eine zweite Kupplung zwischen der elektrischen Maschine 241 und dem Getriebe 243 bereitgestellt. Die Steuerung 212 kann ein Signal an einen Aktor (nicht gezeigt) jeder Kupplung 246 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle mit bzw. von der elektrischen Maschine 241 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 241 mit bzw. von dem Getriebe 243 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 243 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann verschiedenartig ausgelegt sein, einschließlich als Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
  • Die elektrische Maschine 241 nimmt elektrische Leistung aus einer Traktionsbatterie 247 (z. B. 150) auf, um den Fahrzeugrädern 130 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 241 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Traktionsbatterie 247 bereitzustellen.
  • Es wird nun auf 3 Bezug genommen, in der ein weiteres beispielhaftes Motorsystem 308 gezeigt ist. Das Motorsystem 308 kann im Fahrzeugantriebssystem 206 (z. B. 100) enthalten sein, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Es versteht sich, dass viele der Komponenten des Motorsystems 308 ebenfalls im Motorsystem 206 enthalten sein können. Der Motor 310 (z. B. 110) beinhaltet ein Motorluftansaugsystem 362 (z. B. 223) und ein Motorabgassystem 363 (z. B. 225). In einem Beispiel kann das Motorsystem 308 ein Dieselmotorsystem sein. In einem anderen Beispiel kann das Motorsystem 308 ein Benzinmotorsystem sein. In der dargestellten Ausführungsform ist der Motor 310 ein aufgeladener Motor, der an einen Turbolader 315 gekoppelt ist, der einen Verdichter 314 beinhaltet, der durch eine Turbine 316 angetrieben wird. Insbesondere wird Frischluft entlang des Ansaugkanals 342 (z. B. 242) über den Luftreiniger 312 (z. B. 215) in den Motor 310 eingeleitet und strömt zu dem Verdichter 314. Der Verdichter kann ein beliebiger geeigneter Ansaugluftverdichter wie etwa ein durch einen Elektromotor angetriebener oder durch eine Antriebswelle angetriebener Kompressorverdichter sein. In dem Motorsystem 310 ist der Verdichter ein Turboladerverdichter, der mechanisch über eine Welle 319 an die Turbine 316 gekoppelt ist, wobei die Turbine 316 durch sich ausdehnende Motorabgase angetrieben wird.
  • 3 gezeigt, ist der Verdichter 314 durch den Ladeluftkühler (charge-air cooler - CAC) 318 an das Drosselventil 320 (z. B. 262) gekoppelt. Das Drosselventil 320 ist an einen Motoransaugkrümmer 322 (z. B. 244) gekoppelt. Aus dem Verdichter strömt die verdichtete Luftfüllung durch den Ladeluftkühler 318 und das Drosselventil 320 zu dem Ansaugkrümmer 322. In der in 3 gezeigten Ausführungsform wird der Druck der Luftladung innerhalb des Ansaugkrümmers 322 durch den Krümmerluftdrucksensor (manifold air pressure sensor - MAP-Sensor) 324 (z. B. 213) erfasst. In einigen Beispielen kann der Luftstrom in dem Ansaugkrümmer über einen Luftmassenstromsensor (mass air flow sensor - MAF-Sensor) 321 (z. B. 210) erfasst werden. Die Temperatur der Umgebungsluft, die in den Ansaugkanal 342 eintritt, kann über einen Ansauglufttemperatursensor (intake air temperature sensor - IAT-Sensor) 351 (z. B. 257) geschätzt werden.
  • Ein oder mehrere Sensoren können an einen Einlass des Verdichters 314 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann ein Temperatursensor 358 zum Schätzen einer Verdichtereinlasstemperatur an den Einlass gekoppelt sein und kann ein Drucksensor 356 zum Schätzen eines Verdichtereinlassdrucks an den Einlass gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel kann ein Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor 357 zum Schätzen einer Luftfeuchtigkeit einer in den Ansaugkrümmer eintretenden Luftfüllung an den Einlass gekoppelt sein. Zu noch anderen Sensoren können zum Beispiel Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren usw. gehören. In anderen Beispielen können eine oder mehrere der Verdichtereinlassbedingungen (wie etwa Feuchtigkeit, Temperatur, Druck usw.) auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen abgeleitet werden. Zusätzlich können die Sensoren, wenn Abgasrückführung (AGR) ermöglicht ist, eine Temperatur, einen Druck, eine Luftfeuchtigkeit und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luftfüllungsgemisches, einschließlich Frischluft, zurückgeführter verdichteter Luft und Restabgase, die an dem Verdichtereinlass aufgenommen wurden, schätzen.
  • Ein Wastegateaktor 392 kann zum Öffnen des Wastegates 391 betätigt werden, um mindestens einen Teil des Abgasdrucks von stromaufwärts von der Turbine über das Wastegate 391 zu einer Stelle stromabwärts von der Turbine abzulassen. Indem der Abgasdruck stromaufwärts der Turbine reduziert wird, kann die Turbinendrehzahl reduziert werden, was wiederum dazu beiträgt, dass Verdichterpumpen reduziert wird. Das Wastegate 391 kann in einem Wastegatekanal 390 positioniert sein. Die hier erörterte Methodik verwendet ein Wastegate, das in eine offene und geschlossene Stellung betätigt werden kann, doch es wird hier anerkannt, dass in einigen Beispielen ein federbelastetes Wastegate in dem Fahrzeugsystem enthalten sein kann.
  • Um den Turbolader 315 zu unterstützen, kann ein zusätzlicher elektrischer Ansaugluftverdichter, der hier ebenfalls als ein elektrischer Verdichter oder elektrischer Booster 355 bezeichnet wird, in das Fahrzeugantriebssystem integriert werden. Der elektrische Booster 355 kann über eine bordeigene Energiespeichervorrichtung (z. B. 150) angetrieben werden, die eine Batterie, einen Kondensator, einen Superkondensator usw. umfassen kann. Der elektrische Booster kann einen durch einen Elektromotor angetriebenen Verdichter beinhalten. Eine Betriebsdrehzahl des elektrischen Boosters kann das Einstellen einer Betriebsdrehzahl des Elektromotors beinhalten, wobei der Elektromotor über die bordeigene Energiespeichervorrichtung (z. B. 150) betrieben wird.
  • In einem Beispiel kann der elektrische Booster 355 als Reaktion auf einen Bedarf für erhöhtes Raddrehmoment betätigt werden, um die gewünschte Aufladeluft schnell für den Motor bereitzustellen, während die Turbine des Turboladers hochfährt. Infolgedessen kann das erhöhte Drehmoment erreicht werden, ohne das Turboloch zu verursachen, was andernfalls aufgetreten wäre, falls die Unterstützung anhand des elektrischen Boosters nicht verfügbar gewesen wäre. In solch einem Beispiel kann der elektrische Booster 355 als Reaktion auf das Hochfahren des Turboladers auf eine Schwellendrehzahl (z. B. 70.000 RPM) ausgeschaltet oder abgeschaltet werden. Insbesondere kann die Betriebssteuerung des elektrischen Boosters 355 auf Grundlage von Befehlssignalen (z. B. Tastverhältnis- oder Impulsbreitensignalen) erreicht werden, die von der Fahrzeugsteuerung (z. B. der Steuerung 212) empfangen werden. Beispielsweise kann die Steuerung ein Signal an einen Aktor 355b des elektrischen Boosters senden, das den elektrischen Booster einschalten kann. In einem weiteren Beispiel kann die Steuerung ein Signal an den Aktor 355b des elektrischen Boosters senden, das den elektrischen Booster ausschalten kann. In einem Beispiel kann der Aktor des elektrischen Boosters einen Elektromotor umfassen, der die Verdichtung von Luft antreibt. In einigen Beispielen, wie nachfolgend ausführlich erörtert, kann der elektrische Verdichter in einer Rückwärtsrichtung rotiert werden. Der Betrieb des elektrischen Boosters 355 in Rückwärtsrichtung kann zumindest teilweise über eine H-Brückenschaltung erreicht werden (siehe 4A-4B).
  • Der elektrische Booster 355 kann zwischen einer ersten Leitung 359a des elektrischen Boosters und einer zweiten Leitung 359b des elektrischen Boosters positioniert sein. Die erste Leitung 359a des elektrischen Boosters kann den Ansaugkanal 342 stromaufwärts des Umgehungsventils 361 des elektrischen Boosters fluidisch an den elektrischen Booster 355 koppeln. Die zweite Leitung 159b des elektrischen Boosters kann den elektrischen Booster 155 stromabwärts des Umgehungsventils 361 des elektrischen Boosters fluidisch an den Ansaugkanal 342 koppeln. Als ein Beispiel kann Luft über die erste Leitung 359a des elektrischen Boosters stromaufwärts des Umgehungsventils 361 des elektrischen Boosters in den elektrischen Booster 355 gesaugt werden, und kann verdichtete Luft aus dem elektrischen Booster 355 austreten und über die zweite Leitung des elektrischen Boosters stromabwärts des Umgehungsventils 361 des elektrischen Boosters zum Ansaugkanal 342 geleitet werden. Auf diese Art und Weise kann verdichtete Luft zu dem Motoransaugkrümmer 322 geleitet werden. Es versteht sich, dass sich die vorstehende Beschreibung darauf bezieht, wenn der elektrische Verdichter in einer Vorwärtsrichtung rotiert wird. Der elektrische Verdichter kann in einigen Beispielen in einer Rückwärtsrichtung rotiert werden, was dazu führt, dass verdichtete Luft in die entgegengesetzte Richtung geleitet wird, anders formuliert, vom Ansaugkrümmer (und in einigen Beispielen vom Abgassystem) über den Ansaugkrümmer 342 zur Atmosphäre.
  • Unter Umständen, bei denen der elektrische Booster 355 angeschaltet wird, um Aufladung schneller bereitzustellen, als wenn ausschließlich der Turbolader 315 verwendet würde, versteht es sich, dass das Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters in eine geschlossene Stellung befohlen werden kann, während der elektrische Booster 355 angeschaltet ist. Auf diese Weise kann Ansaugluft durch den Turbolader 315 und durch den elektrischen Booster 355 strömen. Sobald der Turbolader die Schwellendrehzahl erreicht, können der elektrische Booster 355 ausgeschaltet und dem Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters der Befehl gegeben werden, sich in eine offene Position zu bewegen.
  • Der Ansaugkrümmer 322 ist durch eine Reihe von Einlassventilen 353 (z. B. 253) an eine Reihe von Brennkammern 330 (z. B. 230) gekoppelt. Die Brennkammern sind ferner über eine Reihe von Auslassventilen 354 (z.B. 254) an den Abgaskrümmer 336 (z.B. 248) gekoppelt. In der dargestellten Ausführungsform ist ein einzelner Abgaskrümmer 336 gezeigt. In anderen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer jedoch eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten beinhalten. Konfigurationen, die eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten aufweisen, können es ermöglichen, dass Abgas aus unterschiedlichen Brennkammern an unterschiedliche Stellen in dem Motorsystem geleitet wird.
  • Wie vorstehend erörtert, kann in einer Ausführungsform jedes der Auslass- und Einlassventile elektronisch betätigt oder geregelt werden. In einer anderen Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile über Nocken betätigt oder geregelt werden. Unabhängig davon, ob eine elektronische Betätigung oder eine Betätigung über Nocken vorliegt, kann die zeitliche Abstimmung des Öffnens und Schließens des Auslass- und des Einlassventils, wie für die gewünschte Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung erforderlich, angepasst werden. Wenngleich in dieser beispielhaften Veranschaulichung keine Nockenwelle veranschaulicht ist, können ein oder mehrere Nockenwellensensoren (nicht gezeigt) in dem Fahrzeugantriebssystem enthalten sein. Ferner versteht es sich, dass das Fahrzeugsystem 308 eine Kurbelwelle 374 (z. B. 274) beinhalten kann und einen Kurbelwellensensor (z. B. 349) beinhalten kann. In einigen Beispielen können eines oder beide von dem Kurbelwellensensor und/oder den Nockenwellensensoren dazu verwendet werden, eine Position von einem oder mehreren Kolben abzuleiten, die an die Motorzylinder 330 (z. B. 230) gekoppelt sind.
  • In einigen Beispielen kann der Motor 310 einen Motor mit variabler Verdrängung (variable displacement engine - VDE) umfassen, wobei jeder Zylinder des Motors 310 selektiv abschaltbar sein kann, wobei sich abschaltbar auf die Fähigkeit der Steuerung 212 bezieht, sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile für (einen) bestimmte(n) Zylinder anzuweisen, die geschlossene Stellung einzunehmen, wodurch die bestimmten Zylinder abgedichtet werden. Wenn die Kraftstoffeinspritzung ebenfalls gestoppt ist, kann solch eine Handlung dazu führen, dass der/die bestimmte(n) Zylinder im Wesentlichen eine Luftfeder ist/sind, wenn der Motor rotiert. Dementsprechend kann die Abschaltung des Einlassventils 353, wie in dieser Schrift dargestellt, in einer Ausführungsform durch einen ersten VDE-Aktor 376 (z. B. 276) gesteuert werden, während die Abschaltung des Auslassventils 354 über einen zweiten VDE-Aktor 377 gesteuert werden kann. In alternativen Ausführungsformen kann ein einzelner VDE-Aktor die Abschaltung sowohl der Einlass- als auch der Auslassventile eines abschaltbaren Zylinders steuern. In noch weiteren Ausführungsformen kann ein einzelner Zylinderventilaktor eine Vielzahl von Zylindern abschalten (sowohl Einlass- als auch Auslassventile), zum Beispiel alle Zylinder in einer abgeschalteten Bank, oder ein bestimmter Aktor kann die Abschaltung für alle Einlassventile steuern, während ein anderer bestimmter Aktor die Abschaltung für alle Auslassventile der abgeschalteten Zylinder in einer Bank steuert. Es versteht sich, dass der Zylinder keine Ventilabschaltungsaktoren besitzen kann, wenn der Zylinder ein nicht abschaltbarer Zylinder des VDE-Motors ist.
  • Den Brennkammern 330 können über die Einspritzvorrichtung 366 (z. B. 266) ein oder mehrere Kraftstoffe, wie etwa Benzin, Alkohol-Kraftstoff-Gemische, Diesel, Biodiesel, verdichtetes Erdgas usw., zugeführt werden. Der Kraftstoff kann den Brennkammern über Direkteinspritzung, Saugrohreinspritzung, Drosselventilkörpereinspritzung oder eine beliebige Kombination davon zugeführt werden. In den Brennkammern kann die Verbrennung über Fremdzündung und/oder Selbstzündung eingeleitet werden.
  • 3 gezeigt, kann Abgas aus einem oder mehreren Abgaskrümmerabschnitten zu der Turbine 316 geleitet werden, um die Turbine anzutreiben. Der kombinierte Strom aus der Turbine und dem Wastegate strömt dann durch die Emissionssteuervorrichtung 370 (z. B. 270). In einem Beispiel kann es sich bei der Emissionssteuervorrichtung 370 um einen Vorkatalysator handeln. Im Allgemeinen ist die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 370 dazu konfiguriert, den Abgasstrom katalytisch zu behandeln und dadurch eine Menge von einer oder mehreren Substanzen im Abgasstrom zu reduzieren. Zum Beispiel kann die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 370 dazu konfiguriert sein, NOx aus dem Abgasstrom einzufangen, wenn der Abgasstrom mager ist, und das eingeschlossene NOx zu reduzieren, wenn der Abgasstrom fett ist. In anderen Beispielen kann die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 370 dazu konfiguriert sein, NOx zu disproportionieren oder NOx mithilfe eines Reduktionsmittels selektiv zu reduzieren. In noch anderen Beispielen kann die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 370 dazu konfiguriert sein, Kohlenwasserstoff- und/oder Kohlenstoffmonoxidrückstände im Abgasstrom zu oxidieren. Unterschiedliche Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung mit einer derartigen Funktionalität können in Washcoats oder an anderen Stellen in den Abgasnachbehandlungsstufen entweder separat oder gemeinsam angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können die Abgasnachbehandlungsstufen ein regenerierbares Rußfilter beinhalten, das dazu konfiguriert ist, Rußpartikel im Abgasstrom einzufangen und zu oxidieren. In einigen Beispielen können die eine oder mehreren Emissionssteuervorrichtungen eine elektrische Heizvorrichtung 327 (z. B. 256) beinhalten, wobei die elektrische Heizvorrichtung 327 dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der Emissionssteuervorrichtung auf eine gewünschte Betriebstemperatur (z. B. Anspringtemperatur) zu erhöhen. Die elektrische Heizvorrichtung kann unter der Kontrolle der Steuerung 212 sein, die ein Signal an den Aktor einer elektrischen Heizvorrichtung 327a senden kann, wodurch die elektrische Heizvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird.
  • Das Motorabgassystem 363 kann ferner ein Ottopartikelfilter (GPF) 364 (z. B. 217) beinhalten. Das GPF 364 kann ein Partikelfilter, einen Kohlenwasserstoffspeicher, einen katalysierten Washcoat oder eine Kombination daraus umfassen. In einigen Beispielen kann das GPF 364 während des Betriebs des Motors 310 in regelmäßigen Abständen regeneriert werden, indem zumindest ein Zylinder des Motors in einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, um eine Temperatur des GPF 364 zu erhöhen, sodass zurückgehaltene Kohlenwasserstoffe und Rußpartikel oxidiert werden können.
  • In einigen Beispielen können der Temperatursensor 367a (z. B. 226) stromaufwärts des Einlasses des GPF 364 und der Temperatursensor 367b (z. B. 229) stromabwärts des GPF 364 positioniert sein. Die Temperatursensoren 367a und 367b können beispielsweise dazu verwendet werden, die Temperatur des GPF 364 zu Regenerierungszwecken zu beurteilen. Ferner kann der Druck in dem Abgassystem durch den Drucksensor 365 (z. B. 263) beurteilt werden. Der Drucksensor 365 kann ein Differenzdrucksensor sein, der zum Beispiel stromaufwärts (näher an dem Abgaskrümmer) und stromabwärts (weiter von dem Abgaskrümmer entfernt) von dem GPF 364 positioniert ist. Der Drucksensor 365 kann dazu verwendet werden, den Druck an dem Einlass des GPF 364 zu bestimmen, um Betriebsbedingungen zu beurteilen, damit Luft zur Regenerierung in den Einlass des GPF 364 eingeleitet werden kann. Ferner kann ein Rußsensor in einigen Beispielen stromabwärts des GPF 364 positioniert sein, um die Menge an Ruß zu beurteilen, die aus dem GPF 364 freigesetzt wird.
  • Ein Abgasrückführungs(AGR)-Zufuhrkanal 380 kann an den Abgaskanal 304 (z. B. 235) stromaufwärts der Turbine 316 gekoppelt sein, um dem Motoransaugkrümmer stromabwärts des Verdichters 314 eine Hochdruck-AGR (HD-AGR) bereitzustellen. Ein AGR-Ventil 352 kann an der Verbindungsstelle des AGR-Kanals 380 und des Ansaugkanals 342 an den AGR-Kanal 380 gekoppelt sein. Das AGR-Ventil 352 kann geöffnet werden, um eine gesteuerte Menge an Abgas für eine gewünschte Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung zum Verdichterauslass einzulassen. Das AGR-Ventil 352 kann alsein stufenlos verstellbares Ventil oder als ein Auf/Zu-Ventil konfiguriert sein. In weiteren Ausführungsformen kann das Motorsystem zusätzlich oder alternativ einen Niederdruck-AGR-(ND-AGR-)Strömungsweg beinhalten, wobei Abgas von stromabwärts der Turbine 316 angesaugt und stromaufwärts des Verdichter 314 zu dem Motoransaugkrümmer zurückgeführt wird.
  • Ein oder mehrere Sensoren können an den AGR-Kanal 380 gekoppelt sein, um Details hinsichtlich der Zusammensetzung und dem Zustand der AGR bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Temperatursensor 368 bereitgestellt sein, um eine Temperatur der AGR zu bestimmen, kann ein Drucksensor 369 bereitgestellt sein, um einen Druck der AGR zu bestimmen, kann ein Feuchtigkeitssensor (nicht gezeigt) bereitgestellt sein, um eine Feuchtigkeit oder einen Wassergehalt der AGR zu bestimmen, und kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (nicht gezeigt) bereitgestellt sein, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der AGR zu schätzen. Alternativ können AGR-Zustände durch den einen oder die mehreren Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren abgeleitet werden, die an den Verdichtereinlass gekoppelt sind.
  • Eine Vielzahl von Sensoren, einschließlich eines Abgastemperatursensors 328 (z. B. 233), eines Abgassensors 326 (z. B. 237) und eines Abgasdrucksensors 329, können an den Hauptabgaskanal 304 gekoppelt sein. Bei dem Abgassensor kann es sich um lineare Lambdasonden oder UEGO-Sonden (universal or wide-range exhaust gas oxygen sensors - Breitband- oder Weitbereichslambdasonden), Zweizustands-Lambdasonden oder EGO-, HEGO- (beheizte EGO-), NOx-, HC- oder CO-Sonden handeln.
  • Das Motorsystem 308 kann ferner das Steuersystem 214 beinhalten, wie vorstehend erörtert. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 214 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 216 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 218 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 216 den stromaufwärts von der Turbine 316 angeordneten Abgassensor 326, den MAP-Sensor 324, den Abgastemperatursensor 328, den Abgastemperatursensor 329, den Verdichtereinlasstemperatursensor 358, den Verdichtereinlassdrucksensor 356, den Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor 357, den IAT-Sensor 351, einen Motorkühlmitteltemperatursensor usw. beinhalten. Andere Sensoren, wie etwa zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren, können an verschiedene Stellen in dem Motorsystem 308 gekoppelt sein.
  • Zu den Aktoren 281 können zum Beispiel das Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters, die Drossel 320, der Aktor 355b des elektrischen Boosters, das AGR-Ventil 352, der Wastegateaktor 392 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 366 gehören. Das Steuersystem 214 kann eine Steuerung 212 beinhalten. Die Steuerung 212 kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und verschiedene Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, die bzw. der einer oder mehreren Routinen entspricht, auslösen.
  • Des Weiteren kann es sich bei dem Motorsystem 308 ähnlich wie bei dem Motorsystem 208 um ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen handeln, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 130 zur Verfügung stehen. Zum Beispiel kann das Fahrzeugsystem 308 die elektrische Maschine 341 beinhalten, die auch als Elektromotor oder Motor/Generator bezeichnet wird. Die Kurbelwelle 374 (z. B. 274) kann den Motor 310 und die elektrische Maschine über das Getriebe 343 (z. B. 243) an die Räder 331 (z. B. 130) koppeln, wenn eine oder mehrere Kupplungen 346 (z. B. 246) eingekuppelt sind. Die elektrische Maschine 341 (z. B. 241 oder 120) können elektrische Leistung von der Traktionsbatterie 347 (z. B. 247 oder 150) empfangen, wie vorstehend erörtert. Die Kurbelwelle 374 kann einen Kurbelwellensensor 349 (z. B. 249) beinhalten.
  • Noch ferner kann das Motorsystem 308 über ein Kanisterspülventil (CPV) 394 (z. B. 261) an ein Verdunstungsemissionssystem (in 3 nicht gezeigt, siehe jedoch 251 aus 2) gekoppelt sein. Während die Details des Verdunstungsemissionssystems und Kraftstoffsystems in 3 nicht veranschaulicht sind, versteht es sich, dass Komponenten von solchen Systemen die gleichen wie vorstehend in 2 dargestellt sind.
  • 4A und 4B zeigen eine beispielhafte Schaltung 400, die dazu verwendet werden kann, eine Drehausrichtung eines Elektromotors (z. B. 120) umzukehren. Solch eine Schaltung kann verwendet werden, um den Motor (z. B. 110) vorwärts (z. B. die gleiche Richtung, wie wenn der Motor arbeitet, um Luft und Kraftstoff zu verbrennen) oder rückwärts zu drehen, und/oder kann verwendet werden, um einen elektrischen Verdichter (z. B. 355) vorwärts (wobei z. B. verdichtete Luft zum Motor und Abgassystem geleitet wird) oder rückwärts zu drehen. Dementsprechend stellt die Schaltung 400 schematisch eine H-Brückenschaltung dar, die dazu verwendet werden kann, einen Elektromotor 410 (z. B. 120 und/oder 241, 341) in einer ersten (Vorwärts-)Richtung und alternativ in einer zweiten (umgekehrten) Richtung laufen zu lassen. Die Schaltung 400 umfasst eine erste (LO-)Seite 420 und eine zweite (HI-)Seite 430. Die Seite 420 beinhaltet die Transistoren 421 und 422, während die Seite 430 die Transistoren 431 und 432 beinhaltet. Die Schaltung 400 beinhaltet ferner eine Stromquelle 440.
  • In 4A sind die Transistoren 421 und 432 aktiviert (mit Energie versorgt), während die Transistoren 422 und 431 ausgeschaltet sind. In dieser Auslegung ist die linke Leitung 451 des Elektromotors 410 mit der Leistungsquelle 440 verbunden und die rechte Leitung 452 des Elektromotors 410 geerdet. Auf diese Weise kann der Elektromotor 400 in Vorwärtsrichtung (oder Standardrichtung) laufen. Wenn der Motor über den Elektromotor in Vorwärtsrichtung betrieben wird, kann sich der Motor zum anfänglichen Beginn der Verbrennung in einem Kurbelmodus befinden. Wenn der Motor über den Elektromotor in einer Vorwärtsrichtung betrieben wird, kann sich der Motor (und Elektromotor oder ein anderer Elektromotor) zusätzlich und/oder alternativ dazu in einem Antriebsmodus befinden, um das Fahrzeug anzutreiben. Es versteht sich, dass der Motor in manchen Beispielen unter Bedingungen, bei denen das Fahrzeug steht und es gewünscht ist, dass nur der Motor ohne Verbrennung in Vorwärtsrichtung laufen gelassen oder gedreht wird, in Vorwärtsrichtung (z. B. Standardrichtung) gedreht werden kann.
  • In 4B sind die Transistoren 422 und 431 aktiviert (mit Energie versorgt), während die Transistoren 421 und 432 ausgeschaltet sind. In dieser Auslegung ist die rechte Leitung 452 des Elektromotors 410 mit der Leistungsquelle 440 verbunden und die linke Leitung 451 des Elektromotors 410 geerdet. Auf diese Weise kann der Elektromotor 410 in Umkehrrichtung laufen.
  • Die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1-4B beschriebenen Systeme können somit ein System für ein Hybridfahrzeug ermöglichen, umfassend einen Motor, der ein Ansaug- und ein Abgassystem beinhaltet, ein Partikelfilter, das im Abgassystem positioniert ist, wobei das Partikelfilter einen Differentialdrucksensor beinhaltet, der dazu konfiguriert ist, einen Beladungszustand des Partikelfilters anzugeben, und einen Elektromotor, der in der Lage ist, den Motor ohne Kraftstoffzufuhr zu rotieren. Solch ein System kann ferner einen Luftmassenstromsensor, der im Einlass des Motors positioniert ist, und eine Drossel, die im Einlass des Motors positioniert ist, beinhalten. Solch ein System kann ferner eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen beinhalten, die im nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind und bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: als Reaktion auf eine Angabe oder Bestimmung, dass der Beladungszustand des Partikelfilters unter einem vorbestimmten Schwellenbeladungszustand ist, Leiten eines ersten Luftstroms aus dem Abgassystem zum Einlass des Motors und Protokollieren eines Ausgangsansaugluftstroms über den Luftmassenstromsensor. Die Steuerung kann zusätzliche Anweisungen speichern, um zu einem späteren Zeitpunkt, unter Bedingungen, bei denen angegeben wird, dass der Differentialdrucksensor verschlechtert ist, und bei denen der Beladungszustand des Partikelfilters unabhängig von dem Messwert des Differentialdrucksensors ist, einen zweiten Luftstrom aus dem Abgassystem zum Einlass des Motors zu leiten und einen Testansaugluftstrom über den Luftmassenstromsensor zu protokollieren. Das Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms kann Befehlen des vollständigen Öffnens der Drossel beinhalten. Die Steuerung kann zusätzliche Anweisungen speichern, um einen Regenerierungsvorgang des Partikelfilters als Reaktion darauf, dass sich der Ausgangsansaugluftstrom um mindestens einen Schwellenbetrag von dem Testansaugluftstrom unterscheidet, durchzuführen.
  • In solch einem System kann die Steuerung ferner Anweisungen speichern, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom durch Rotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor zu leiten.
  • In solch einem System kann das System ferner einen elektrischen Booster, der im Einlass des Motors stromaufwärts der Drossel positioniert ist, ein Abgasrückführventil, das in einem Abgasrückführungskanal positioniert ist, der das Abgassystem an den Einlass des Motors koppelt, und ein Wastegate, das in einem Wastegatekanal im Abgassystem positioniert ist, umfassen. Der Wastegatekanal kann dazu konfiguriert sein, Fluidstrom um eine Turbine zu leiten, die im Abgassystem positioniert ist. Solch ein System kann ferner ein Umgehungsventil des elektrischen Boosters, das im Einlass des Motors stromaufwärts der Drossel positioniert ist, und Aktoren eines Motors mit variabler Verdrängung zum Abdichten der Zylinder des Motors umfassen. In solch einem System kann die Steuerung ferner Anweisungen speichern, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom zu leiten, indem der elektrische Booster rückwärts betrieben wird, wobei das Abgasrückführventil in die offene Position befohlen wird, das Wastegate in die offene Position befohlen wird, das Umgehungsventil des elektrischen Boosters in die geschlossene Position befohlen wird und die Zylinder des Motors abgedichtet sind.
  • In solch einem System kann das System ferner eine oder mehrere von Sitzlastzellen, Türerfassungstechnologie und/oder integrierten Kameras umfassen. In solch einem System kann die Steuerung ferner Anweisungen speichern, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom unter Bedingungen zu leiten, bei denen das Hybridfahrzeug der Angabe nach nicht besetzt ist, wobei der Besetzungszustand über eine oder mehrere der Sitzlastzellen, Türerfassungstechnologie und/oder integrierten Kameras angegeben wird.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm auf hoher Ebene für ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Erhalten von Ausgangsansaugluftstrommessungen zur Verwendung beim Bestimmen, ob ein GPF zu regenerieren ist, gezeigt. Konkreter kann das Verfahren 500 unter Bedingungen verwendet werden, bei denen bekannt ist, dass das GPF im Wesentlichen sauber ist (z. B. unter einem Schwellenrußbeladungsniveau, das 10 % oder weniger, 5 % oder weniger usw. beinhalten kann), um Ausgangsansaugluftstrommessungen zu erhalten, die von einem Einschränkungsniveau eines Ansaugluftfilters, das stromaufwärts einer Ansaugluftdrossel positioniert ist, abhängig sind. Zum Beispiel kann über die Steuerung auf Grundlage des Drucks am GPF, wie beispielsweise über den Differentialdrucksensor (z. B. 263, 365) überwacht, bestimmt werden, ob das GPF im Wesentlichen sauber ist. Die Ausgangsansaugluftstrommessungen können durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr und Protokollieren der Ansaugluftstrommessungen über einen MAF-Sensor (z. B. 210, 321) erhalten werden.
  • Das Verfahren 500 wird unter Bezugnahme auf die hier beschriebenen und in den 1-4B gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 500 und der übrigen hier enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 212 aus 2, auf der Grundlage von auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den Temperatursensoren, Drucksensoren und anderen in den 1-4B beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Aktoren, wie etwa Motor/Generator (z. B. 241 oder 341), Drossel (z. B. 262 oder 320), Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) (z. B. 266 oder 366), elektrischen Booster (z. B. 355), AGR-Ventil (z. B. 352), Wastegateaktor (z. B. 392), Umgehungsventil des elektrischen Boosters (z. B. 361) usw., gemäß den hier beschriebenen Verfahren einsetzen.
  • Das Verfahren 500 beginnt bei 505 und kann Bewerten von Betriebsbedingungen beinhalten. Betriebsbedingungen können geschätzt, gemessen und/oder abgeleitet werden und können eine oder mehrere Fahrzeugbedingungen, wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeit, Batterieladezustand usw., verschiedene Motorbedingungen, wie etwa Motorstatus (an oder aus), Motorlast, Motortemperatur, Motordrehzahl, Drehmomentbedarf, Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnis usw., verschiedene Kraftstoffsystembedingungen, wie etwa Kraftstoffstand, Kraftstoffart, Kraftstofftemperatur usw., verschiedene Bedingungen des Verdunstungsemissionssystems, wie etwa Kraftstoffdampfkanisterbeladung, Kraftstofftankdruck usw., sowie verschiedene Umgebungsbedingungen, wie etwa Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck usw., beinhalten.
  • Weiter bei 510 kann das Verfahren 500 Angeben beinhalten, ob Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen, die von einem Einschränkungsniveau eines Ansaugluftfilters (z. B. 215) abhängig sind, erfüllt sind. Bei 510 erfüllte Bedingungen können eine Angabe oder Bestimmung über die Steuerung beinhalten, dass das GPF innerhalb einer Schwellendauer vor dem Durchführen von Verfahren 500 regeneriert wurde. Die Schwellendauer kann 24 Stunden oder weniger, 12 Stunden oder weniger, 8 Stunden oder weniger, 6 Stunden oder weniger, 4 Stunden oder weniger usw. betragen. Anders formuliert, kann eine Diagnose zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen als Reaktion auf eine Bestimmung durch eine bordeigene Strategie (z. B. unter Kontrolle der Fahrzeugsteuerung), dass eine GPF-Regenerierung abgeschlossen ist, geplant werden, sodass, wenn bestimmt wird, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen erfüllt sind, solch eine Handlung beginnen kann.
  • Bei 510 können zu erfüllende Bedingungen ferner eine Angabe oder Bestimmung über die Steuerung für ein Fernstartereignis beinhalten, bei dem angegeben wird, dass das Fahrzeug nicht besetzt ist. Solch eine Bestimmung kann zum Beispiel über Sitzlastzellen (z. B. 107), eine Türerfassungstechnologie (z. B. 108), integrierte Kamera(s) (z. B. 109) erfolgen. In einem anderen Beispiel können erfüllte Bedingungen eine Angabe oder Bestimmung über die Steuerung beinhalten, dass das Fahrzeug ein autonom betriebenes Fahrzeug ist, wobei gleichermaßen angegeben/bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht besetzt ist. In noch einem anderen Beispiel können erfüllte Bedingungen eine geplante Aktivierung der Fahrzeugsteuerung zu einem Zeitpunkt nach einem Fahrzeug-Zündschlüssel-Ausschaltereignis beinhalten, wobei ferner angegeben/bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht besetzt ist.
  • Bei 510 können erfüllte Bedingungen ferner eine Angabe oder Bestimmung über die Steuerung beinhalten, dass der MAF-Sensor (z. B. 210, 321), der im Motoreinlass positioniert ist, wie gewünscht oder erwartet funktioniert.
  • Falls bei 510 angegeben/bestimmt wird, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen nicht erfüllt sind, kann das Verfahren 500 zu 515 übergehen. Bei 515 kann das Verfahren 500 das Beibehalten der aktuellen Fahrzeugbetriebsparameter beinhalten. Falls beispielsweise das Fahrzeug in Betrieb ist, kann solch ein Fahrzeugbetrieb aufrechterhalten werden. Falls das Fahrzeug nicht in Betrieb ist, kann solch ein Fahrzeugbetriebsstatus aufrechterhalten werden. Es versteht sich, dass die Fahrzeugbetriebsparameter aufrechterhalten werden können, bis angegeben/bestimmt wird, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen erfüllt sind.
  • Zurück bei 510 kann das Verfahren 500 als Reaktion darauf, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen erfüllt sind, zu 520 übergehen. Bei 520 kann das Verfahren 500 Leiten des Luftstroms aus dem Abgassystems zum Motoreinlass beinhalten. In einem Beispiel kann das Leiten des Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr beinhalten. Konkreter kann ein Elektromotor (z. B. 241) über die Steuerung (z. B. 212) betätigt werden, um den Motor (z. B. 110) rückwärts zu rotieren. Um den Motor rückwärts über den Elektromotor zu rotieren, kann eine H-Brückenschaltung verwendet werden, wie vorstehend erörtert. Der Motor kann bei einer vorbestimmten Drehzahl (z. B. vorbestimmten RPM) rückwärts rotiert werden.
  • Obwohl nicht ausdrücklich veranschaulicht, kann das Leiten des Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr Befehlen des vollständigen Öffnens einer Ansaugdrossel (z. B. 262, 320) beinhalten. In Beispielen, in denen ein Umgehungsventil (z. B. 361) des elektrischen Boosters im Motorsystem enthalten ist, kann das Umgehungsventil des elektrischen Boosters zusätzlich in die offene Position befohlen werden. Für Fahrzeuge, die mit einem AGR-Kanal (z. B. 380) ausgestattet sind, kann das AGR-Ventil (z. B. 352) unter Bedingungen, bei denen das Leiten eines Luftstroms vom Abgassystem zum Motoreinlass Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr beinhaltet, in die geschlossene Position befohlen oder gehalten werden. Außerdem kann in solch einer Situation ein Wastegate (z. B. 391) in die offene Position befohlen werden, um den Luftstrom um die Turbine (z. B. 316) zu leiten. Jedoch kann das Wastegate in anderen Beispielen bei einem Motorbetrieb in die Rückwärtsrichtung ohne Kraftstoffzufuhr nicht in die offene Position befohlen werden, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. In noch weiteren Beispielen ist womöglich kein Wastegate im Fahrzeugsystem enthalten (siehe zum Beispiel 2).
  • In einem anderen Beispiel kann der elektrische Booster (z. B. 355) verwendet werden, um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu ziehen, anstatt den Motor ohne Kraftstoffzufuhr rückwärts zu rotieren, um Luftstrom vom Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten. Um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu ziehen, kann der elektrische Booster rückwärts betrieben werden, ähnlich wie der Motor, der rückwärts betrieben wird. In solch einer Situation kann das Umgehungsventil (z. B. 361) des elektrischen Boosters in die geschlossene Position befohlen oder dort gehalten werden, die Drossel (z. B. 320) kann betätigt werden, um vollständig geöffnet zu werden, die Motorzylinder können betätigt werden, um abgedichtet zu werden, das AGR-Ventil kann betätigt werden, um geöffnet zu werden, und das Wastegateventil kann betätigt werden, um geöffnet zu werden. Das Abdichten der Motorzylinder kann Betätigen der Einlass- und Auslassventile in die geschlossene Position beinhalten, zum Beispiel über die Steuerung, die ein Signal an VDE-Aktoren (z. B. 376, 377) sendet, um Einlass- und Auslassventile für die Motorzylinder in eine geschlossene Konfiguration zu betätigen. Auf diese Weise kann der elektrische Booster Luft aus dem Abgassystem zum Motoreinlass ziehen, wodurch der Motor und die Turbine über das offene AGR-Ventil und das offene Wastegateventil umgangen werden.
  • In Beispielen, in denen ein elektrischer Booster nicht im Fahrzeugsystem enthalten ist, versteht es sich, dass das Leiten des Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass durch das Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr erfolgt. Jedoch kann es unter Bedingungen, bei denen das Fahrzeugsystem einen elektrischen Booster beinhaltet, energieeffizienter sein, den elektrischen Booster rückwärts zu rotieren, um den Ausgangsluftstrom zu erhalten, wobei die Turbine und der Motor wie erörtert umgangen werden können. Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuerung auf Grundlage der Batterieladung, des Kraftstofffüllstands im Kraftstofftank, der erlernten Fahrroutinen usw. bestimmen, ob der Motor rückwärts zu rotieren ist oder der elektrische Booster zu verwenden ist, um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, und zwar unter Bedingungen, bei denen ein elektrischer Booster im Fahrzeugsystem enthalten ist.
  • Unabhängig davon, welches Verfahren über die Steuerung ausgewählt wird, um Luft aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, kann das Verfahren 500 als Reaktion darauf, dass der Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass geleitet wird, zu 525 übergehen. Bei 525 kann das Verfahren 500 das Erhalten von Messwerten des Luftmassenstroms (MAF) für eine vorbestimmte Dauer beinhalten, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr rotiert wird. MAF-Messwerte können an die Steuerung kommuniziert werden und können regelmäßig erhalten werden, zum Beispiel alle 1-2 Sekunden, alle 5 Sekunden, alle 10 Sekunden usw. Es versteht sich, dass die MAF-Messwerte über den MAF Sensor (z. B. 321), der im Motoreinlass positioniert ist, erhalten werden können. Die vorbestimmte Dauer kann eine Zeitdauer umfassen, in der der MAF mit hoher Zuverlässigkeit bestimmt werden kann.
  • Als Reaktion darauf, dass die vorbestimmte Dauer verstrichen ist, kann das Verfahren 500 zu 530 übergehen. Bei 530 kann das Verfahren 500 Verarbeiten der MAF-Daten, die bei Schritt 525 erhalten wurden, und Speichern der verarbeiteten MAF-Daten in der Steuerung beinhalten. Zum kann das Verarbeiten der MAF-Daten bei 530 Mittelwertbildung aller bei 525 erhaltenen MAF-Daten beinhalten, um eine MAF-Bestimmung mit hoher Zuverlässigkeit zu erhalten.
  • Wenn die MAF-Daten in der Steuerung verarbeitet und gespeichert wurden, kann das Verfahren 500 zu 535 übergehen. Bei 535 kann das Verfahren 500 Beenden des Leitens des Luftstroms aus dem Abgassystems zum Motoreinlass beinhalten. Wenn beispielsweise das Leiten des Luftstroms Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr beinhaltet, kann das Rückwärtsrotieren des Motors gestoppt werden. Alternativ kann das Betreiben des elektrischen Booster in Rückwärtsrichtung in einer Situation, in der der elektrische Booster verwendet wurde, um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, gestoppt werden. Außerdem können alle Ventile, die betätigt wurden, um sich zu öffnen/schließen, um das Leiten durchzuführen, zu ihrem ursprünglichen Zustand zurückgebracht werden. Zum Beispiel kann das Umgehungsventil des elektrischen Boosters in die geschlossene Position befohlen werden und die Drossel kann in ihre Position zurückgebracht werden, in der sie vor dem Leiten war, wenn der Motor rückwärts rotiert wurde, um den Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten. Alternativ, wenn der elektrische Booster verwendet wurde, um den Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, können die Motorzylinder geöffnet werden, das Wastegate und das AGR-Ventil können in die geschlossene Position befohlen werden und die Drossel kann zu der Position zurückgebracht werden, in der sie vor dem Leiten war.
  • Wenn die Ausgangsansaugluftstrommessungen in der Steuerung erhalten und gespeichert wurden, kann das Verfahren 500 enden.
  • Es versteht sich, dass die Ausgangsansaugluftstrommessungen einen derzeitigen Zustand des Ansaugluftfilters ausgleichen. Anders formuliert, wird die Variable des Luftstroms im Einlass des Motors der Zustand des Ansaugluftfilters, wenn das GPF kürzlich vor dem Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen des Ansaugluftfilters gereinigt wurde. Somit berücksichtigen die Ausgangsansaugluftstrommessungen, die über das Verfahren 500 erhalten wurden, den derzeitigen Zustand des Ansaugluftfilters (z. B. stärker verstopft oder weniger verstopft).
  • Nach dem Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen jedoch kann sich der Zustand des Ansaugluftfilters verändern. Dementsprechend können die Ausgangsansaugluftstrommessungen auf Grundlage eines Modells, das von der Motorlaufzeit und der abgeleiteten oder geschätzten Staubaufnahme über den Ansaugluftfilter in den Einlass abhängig ist, „veralten“. Anders formuliert: Je länger der Motor vor einer weiteren Ausgangsansaugluftstrommessung arbeitet, desto mehr kann das Ansaugluftfilter beladen werden (z. B. mit Staub, Insekten usw.). Somit kann das Modell einen derzeitigen Beladungszustand des Ansaugluftfilters zu jedem Zeitpunkt, nachdem die Ausgangsansaugluftstrommessungen erhalten wurden, genau vorhersagen, der verwendet werden kann, um einen erwarteten MAF zu schätzen oder abzuleiten, wenn das GPF sauber war. Diese Schätzung kann dann mit einer tatsächlichen Messung des MAF verglichen werden (nachfolgend in 6 erörtert), um ein Ausmaß anzugeben/zu bestimmen, in dem das GPF mit Ruß beladen ist. Es versteht sich, dass der derzeitige Beladungszustand des Ansaugluftfilters regelmäßig (z. B. bei vorbestimmten Zeitintervallen) über das Modell aktualisiert werden kann, um den derzeitigen Ansaugluftfilterbeladungszustand genau widerzuspiegeln.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist dementsprechend ein Ablaufdiagramm auf hoher Ebene für ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Bestimmen eines Beladungszustands des GPF unter Bedingungen, bei denen angegeben wird, dass der GPF-Differentialdrucksensor (z. B. 263, 365) verschlechtert ist oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert, gezeigt. In solch einer Situation kann der Beladungszustand des GPF von den Messwerten unabhängig sein, die über den GPF-Differentialdrucksensor bereitgestellt werden. Anders formuliert, kann der Beladungszustand des GPF unter solchen Bedingungen nicht bekannt sein oder es ist bekannt, dass er einen Schwellensicherheitsgrad von nicht null unterschreitet. Konkreter kann ein alternatives Verfahren, das in 6 dargestellt ist, in solch einer Situation, in der angegeben wird, dass der GPF-Differentialdrucksensor nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert, verwendet werden, um auf Grundlage des angegebenen Beladungszustands des GPF zu bestimmen, ob das GPF zu regenerieren ist.
  • Das Verfahren 600 wird unter Bezugnahme auf die hier beschriebenen und in den 1-4B gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 600 und der übrigen hier enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 212 aus 2, auf der Grundlage von auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den Temperatursensoren, Drucksensoren und anderen in den 1-4B beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Aktoren, wie etwa Motor/Generator (z. B. 241 oder 341), Drossel (z. B. 262 oder 320), Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) (z. B. 266 oder 366), elektrischen Booster (z. B. 355), AGR-Ventil (z. B. 352), Wastegateaktor (z. B. 392), Umgehungsventil des elektrischen Boosters (z. B. 361) usw., gemäß den hier beschriebenen Verfahren einsetzen.
  • Das Verfahren 600 beginnt bei 605 und kann Bewerten von Betriebsbedingungen beinhalten. Betriebsbedingungen können geschätzt, gemessen und/oder abgeleitet werden und können eine oder mehrere Fahrzeugbedingungen, wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeit, Batterieladezustand usw., verschiedene Motorbedingungen, wie etwa Motorstatus (an oder aus), Motorlast, Motortemperatur, Motordrehzahl, Drehmomentbedarf, Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnis usw., verschiedene Kraftstoffsystembedingungen, wie etwa Kraftstoffstand, Kraftstoffart, Kraftstofftemperatur usw., verschiedene Bedingungen des Verdunstungsemissionssystems, wie etwa Kraftstoffdampfkanisterbeladung, Kraftstofftankdruck usw., sowie verschiedene Umgebungsbedingungen, wie etwa Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck usw., beinhalten.
  • Weiter bei 610 kann das Verfahren 600 Angeben oder Bestimmen über die Steuerung beinhalten, ob eine Verschlechterung des GPF-Differentialdrucksensors angegeben wird. Zum Beispiel können Schaltungsknoten oder andere Rationalitätscodes von Sensoren an/über die Steuerung kommuniziert werden, um anzugeben/zu bestimmen, dass der GPF-Sensor nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert. In der Abwesenheit von solch einer Angabe, dass der GPF-Sensor verschlechtert ist und anderweitig nicht wie gewünscht funktioniert, kann das Verfahren 600 zu 615 übergehen. Bei 615 kann das Verfahren 600 das Beibehalten der aktuellen Fahrzeugbetriebsparameter beinhalten. Wenn beispielsweise das Fahrzeug in Betrieb ist, wobei es über den Motor, den Elektromotor oder eine Kombination aus diesen beiden angetrieben wird, kann solch ein Vorgang aufrechterhalten werden. In einem anderen Beispiel, wenn der Motor nicht in Betrieb ist, kann solch ein Fahrzeugstatus aufrechterhalten werden. Das Verfahren 600 kann dann enden.
  • Wieder bei 610 kann das Verfahren 600 als Reaktion auf eine Angabe/Bestimmung, dass eine Verschlechterung des GPF-Differentialdrucksensors angegeben ist, zu 620 übergehen. Bei 620 kann das Verfahren 600 Angeben/Bestimmen beinhalten, ob Bedingungen zum Bestimmen eines Niveaus der GPF-Einschränkung erfüllt sind, oder anders formuliert, einen Beladungszustand des GPF (z. B. Niveau der Rußbeladung). Da der GPF-Differentialdrucksensor nicht wie gewünscht funktioniert, kann konkreter ein alternatives Verfahren verwendet werden, um zu bestimmen, ob es wünschenswert ist, das GPF zu regenerieren.
  • Bei 620 erfüllte Bedingungen können ähnlich wie die aus Schritt 510 des Verfahrens 500 zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen sein, die von einem Einschränkungsniveau eines Ansaugluftfilters (z. B. 215) abhängig sind. Konkreter können bei 620 erfüllte Bedingungen eine Angabe beinhalten, dass die Ausgangsansaugluftstrommessungen vorher gemäß Verfahren 500 erhalten wurden. Bei 620 erfüllte Bedingungen können ferner eine Angabe/Bestimmung beinhalten, dass der MAF-Sensor, der im Motoreinlass positioniert ist, wie gewünscht funktioniert. Bei 620 erfüllte Bedingungen können ferner eine Angabe/Bestimmung beinhalten, dass keine Motorsystemverschlechterung aufgetreten ist, die die Bestimmung der GPF-Rußbeladung beeinflussen können, seit die Ausgangsansaugluftstrommessungen erhalten wurden. Konkreter können bei 620 erfüllte Bedingungen eine Angabe/Bestimmung beinhalten, dass eines oder mehrere von der Drossel, dem Wastegate, dem AGR-Ventil, den VDE-Aktoren, dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters usw. wie gewünscht oder erwartet funkti oni eren.
  • Bei 620 erfüllte Bedingungen können ferner eine Angabe/Bestimmung eines Fernstarts beinhalten, bei der angegeben wird, dass das Fahrzeug nicht besetzt ist. In einem anderen Beispiel können bei 620 erfüllte Bedingungen eine Angabe/Bestimmung beinhalten, dass das Fahrzeug ein autonom gefahrenes Fahrzeug umfasst, wobei das Fahrzeug nicht besetzt ist. Bei 620 erfüllte Bedingungen können zusätzlich oder alternativ eine Angabe/Bestimmung beinhalten, dass die Fahrzeugsteuerung zu einem festgelegten Zeitpunkt seit einem Zündschlüssel-Ausschalt-Ereignis aus einem deaktivierten Betriebsmodus aktiviert wurde, um insbesondere die Diagnose zum Bestimmen der GPF-Einschränkung durchzuführen.
  • Wenn bei 620 nicht angegeben wird, dass Bedingungen zum Bestimmen des GPF-Einschränkungsniveaus erfüllt sind, kann das Verfahren 600 zu 625 übergehen. Bei 625 kann das Verfahren 600 Aufrechterhalten der aktuellen Fahrzeugbetriebsparameter beinhalten und kann ferner Planen der Diagnose über die Steuerung für die nächste Möglichkeit beinhalten, bei der Bedingungen zum Durchführen der Diagnose erfüllt sind, um das GPF-Einschränkungsniveau zu bestimmen.
  • Als Reaktion darauf, dass angegeben wird, dass Bedingungen zum Durchführen der Diagnose erfüllt sind, kann das Verfahren 600 zu 630 übergehen. Bei 630 kann das Verfahren 600 Leiten des Luftstroms aus dem Abgassystems zum Motoreinlass beinhalten.
  • Ähnlich wie Schritt 520 des Verfahrens 500 kann das Verfahren 600 bei 630 Leiten des Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr beinhalten. Wie erörtert, kann ein Elektromotor (z. B. 241) über die Steuerung (z. B. 212) betätigt werden, um den Motor (z. B. 110) rückwärts zu rotieren. Um den Motor rückwärts über den Elektromotor zu rotieren, kann eine H-Brückenschaltung verwendet werden, wie vorstehend erörtert. Der Motor kann bei einer vorbestimmten Drehzahl (z. B. vorbestimmten RPM) rückwärts rotiert werden. Die vorbestimmte Drehzahl kann die gleiche vorbestimmte Drehzahl umfassen, mit der der Motor ohne Kraftstoffzufuhr rückwärts rotiert wird, um die Ausgangsansaugluftstrommessungen zu erhalten, wie vorstehend bei 5 erörtert.
  • Wie vorstehend erörtert, kann das Leiten des Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr Befehlen des vollständigen Öffnens einer Ansaugdrossel (z. B. 262, 320) beinhalten. In Beispielen, in denen ein Umgehungsventil (z. B. 361) des elektrischen Boosters im Motorsystem enthalten ist, kann das Umgehungsventil des elektrischen Boosters zusätzlich in die offene Position befohlen werden, und zwar unter Bedingungen, in denen der Motor ohne Kraftstoffzufuhr rückwärts rotiert wird, um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten. Für Fahrzeuge, die mit einem AGR-Kanal (z. B. 380) ausgestattet sind, kann das AGR-Ventil (z. B. 352) unter Bedingungen, bei denen das Leiten eines Luftstroms vom Abgassystem zum Motoreinlass Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr beinhaltet, in die geschlossene Position befohlen oder gehalten werden. Außerdem kann in solch einer Situation ein Wastegate (z. B. 391) in die offene Position befohlen werden, um den Luftstrom um die Turbine (z. B. 316) zu leiten. Jedoch kann das Wastegate in anderen Beispielen bei einem Motorbetrieb in die Rückwärtsrichtung ohne Kraftstoffzufuhr nicht in die offene Position befohlen werden, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. In noch weiteren Beispielen ist womöglich kein Wastegate im Fahrzeugsystem enthalten (siehe zum Beispiel 2).
  • In einem anderen Beispiel kann der elektrische Booster (z. B. 355) verwendet werden, um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu ziehen, anstatt den Motor ohne Kraftstoffzufuhr rückwärts zu rotieren, um Luftstrom vom Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten. Um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu ziehen, kann der elektrische Booster rückwärts betrieben werden, ähnlich wie der Motor, der rückwärts betrieben wird (z. B. durch die Verwendung einer H-Brücke). In solch einer Situation kann das Umgehungsventil (z. B. 361) des elektrischen Boosters in die geschlossene Position befohlen oder dort gehalten werden, die Drossel (z. B. 320) kann betätigt werden, um vollständig geöffnet zu werden, die Motorzylinder können betätigt werden, um abgedichtet zu werden, das AGR-Ventil kann betätigt werden, um geöffnet zu werden, und das Wastegateventil kann betätigt werden, um geöffnet zu werden. Das Abdichten der Motorzylinder kann Betätigen der Einlass- und Auslassventile in die geschlossene Position beinhalten, zum Beispiel über die Steuerung, die ein Signal an VDE-Aktoren (z. B. 376, 377) sendet, um Einlass- und Auslassventile für die Motorzylinder in eine geschlossene Konfiguration zu betätigen. Auf diese Weise kann der elektrische Booster Luft aus dem Abgassystem zum Motoreinlass ziehen, wodurch der Motor und die Turbine über das offene AGR-Ventil und das offene Wastegateventil umgangen werden.
  • In Beispielen, in denen ein elektrischer Booster nicht im Fahrzeugsystem enthalten ist, versteht es sich, dass das Leiten des Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass durch das Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr erfolgt. Wie vorstehend erörtert, kann es jedoch unter Bedingungen, bei denen das Fahrzeugsystem einen elektrischen Booster beinhaltet, energieeffizienter sein, den elektrischen Booster rückwärts zu rotieren, um den Ausgangsluftstrom zu erhalten, wobei die Turbine und der Motor wie erörtert umgangen werden können. Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuerung auf Grundlage der Batterieladung, des Kraftstofffüllstands im Kraftstofftank, der erlernten Fahrroutinen usw. bestimmen, ob der Motor rückwärts zu rotieren ist oder der elektrische Booster zu verwenden ist, um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, und zwar unter Bedingungen, bei denen ein elektrischer Booster im Fahrzeugsystem enthalten ist.
  • Es versteht sich, dass, wenn die Ausgangsansaugluftstrommessungen des Verfahrens 500 durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr erhalten wurden, das Leiten des Luftstroms aus dem Abgassystem bei 630 Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr beinhalten kann. In solch einem Fall, wenn die Ausgangsmessungen mit offenem Wastegate erhalten wurden, kann das Wastegate in die offene Position empfohlen werden, um den Luftstrom bei 630 aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten. Gleichermaßen, wenn der elektrische Booster verwendet wurde, um die Ausgangsmessungen zu erhalten, kann der elektrische Booster bei 630 gleichermaßen verwendet werden, um den Luftstrom bei 630 aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten. Unter solchen Bedingungen, bei denen der elektrische Booster verwendet wurde, um die Ausgangsmessungen zu erhalten, die ferner das Befehlen des vollständigen Öffnens der Drossel, des Wastegate und des AGR-Ventils (zusammen mit dem Abdichten der Motorzylinder) beinhalten können, kann solch eine Handlung zusätzlich bei 630 durchgeführt werden, um den Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten.
  • Anders formuliert, versteht es sich, dass genau die gleiche Methodologie bei Schritt 520 des Verfahrens 500 wie bei Schritt 630 des Verfahrens 600 verwendet werden kann, um den Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten. Konkreter versteht es sich, dass die Diagnose, die sich auf Ausgangsmessungen (Verfahren 500) und Testmessungen (Verfahren 600) bezieht, um einen Grad der GPF-Rußbeladung zu bestimmen, zuverlässig sein kann, wenn das gleiche Verfahren zum Erhalten von Ausgangs- und Testmessungen verwendet wird, jedoch für Fehler anfällig sein kann, wenn eine andere Methodologie zum Erhalten der Ausgangsmessungen im Vergleich zum Erhalten von Testmessungen verwendet wird.
  • Außerdem versteht es sich, dass, wenn der elektrische Booster verwendet wird, um die Ausgangsmessungen und Testmessungen zu erhalten, eine Drehzahl, bei der der elektrische Booster rückwärts gedreht wird, um Ausgangsmessungen zu erhalten, die gleiche Drehzahl sein kann, bei der der elektrische Booster rückwärts gedreht wird, um die Testmessungen zu erhalten. Gleichermaßen, wenn die Rückwärtsrotation des Motors ohne Kraftstoffzufuhr verwendet wird, um die Ausgangsmessungen und Testmessungen zu erhalten, kann eine Drehzahl, bei der der Motor rückwärts rotiert wird, um die Ausgangsmessungen zu erhalten, die gleiche sein kann wie die Drehzahl, bei der der Motor rückwärts rotiert wird, um die Testmessungen zu erhalten.
  • Nach dem Beginn des Leitens des Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass bei 630 kann das Verfahren 600 zu 635 übergehen. Bei 635 kann das Verfahren 600 Erhalten/Bestimmen der MAF-Sensormesswerte für eine vorbestimmte Dauer beinhalten. Es versteht sich, dass die vorbestimmte Dauer die gleiche vorbestimmte Dauer wie bei Schritt 525 des Verfahrens 500 beschrieben umfassen kann. MAF-Messwerte können der Steuerung kommuniziert werden und können regelmäßig erhalten werden, wie vorstehend erörtert.
  • Als Reaktion darauf, dass die vorbestimmte Dauer verstrichen ist, versteht es sich, obwohl nicht ausdrücklich veranschaulicht, dass die Steuerung die MAF-Daten verarbeiten kann, um eine gemittelte MAF-Bestimmung im Verlauf des Leitens des Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu erhalten. Die gemittelten oder anderweitig verarbeiteten MAF-Daten können in der Steuerung gespeichert werden.
  • Weiter bei 640 kann das Verfahren 600 Angeben/Bestimmen über die Steuerung beinhalten, ob eine Differenz zwischen den Ausgangsansaugluftstromdaten (über das Verfahren 500 erhalten und die in Abhängigkeit von Motorlaufzeit, erwarteter/abgeleiteter/geschätzter Staubaufnahme usw. veralten können) größer ist als eine Schwellendifferenz von den Testansaugluftstromdaten (über das Verfahren 600 erhalten). Die Schwellendifferenz kann beispielsweise einen vorbestimmten Schwellenwert umfassen und kann in der Steuerung gespeichert werden. Es versteht sich, dass Folgendes gilt: Alternativ gilt: Je unterschiedlicher die Ausgangsansaugluftstromdaten von den Testansaugluftstromdaten ist, desto stärker eingeschränkt (z. B. stärker beladen oder stärker verstopft) ist das GPF.
  • Somit kann die Steuerung bei 640 bestimmen, ob die Ausgangsdaten die Schwellendifferenz von den Testansaugluftstromdaten überschreiten. Wenn bei 640 die Differenz größer als die Schwellendifferenz ist, kann das Verfahren 600 zu 645 übergehen. Bei 645 kann das Verfahren 600 Beenden des Leitens des Luftstroms aus dem Abgassystems zum Motoreinlass beinhalten. Wenn beispielsweise, wie vorstehend erörtert, das Leiten des Luftstroms Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr beinhaltet, kann das Rückwärtsrotieren des Motors gestoppt werden. Alternativ kann das Betreiben des elektrischen Booster in Rückwärtsrichtung in einer Situation, in der der elektrische Booster verwendet wurde, um Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, gestoppt werden. Außerdem können alle Ventile, die betätigt wurden, um sich zu öffnen/schließen, um das Leiten durchzuführen, zu ihrem ursprünglichen Zustand zurückgebracht werden. Zum Beispiel kann das Umgehungsventil des elektrischen Boosters in die geschlossene Position befohlen werden und die Drossel kann in ihre Position zurückgebracht werden, in der sie vor dem Leiten war, wenn der Motor rückwärts rotiert wurde, um den Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten. Alternativ, wenn der elektrische Booster verwendet wurde, um den Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, können die Motorzylinder geöffnet werden, das Wastegate und das AGR-Ventil können in die geschlossene Position befohlen werden und die Drossel kann zu der Position zurückgebracht werden, in der sie vor dem Leiten war.
  • Weiter bei Schritt 650 kann das Verfahren 600 Planen einer GPF-Reinigungsroutine beinhalten und kann Durchführen der GPF-Reinigungsroutine als Reaktion darauf, dass Bedingungen dafür erfüllt sind, beinhalten. In einem Beispiel können Bedingungen für erfüllt sein, kurz nachdem über eine Steuerung angegeben wurde, ob die Differenz zwischen dem Ausgangsluftstrom die Schwellendifferenz vom Testluftstrom überschreitet. Zum Beispiel kann die Reinigungsroutine Aktivieren des Motors, um Luft und Kraftstoff zu verbrennen, beinhalten und kann ferner Steuern der Kraftstoffzufuhr und/oder der Zündung beinhalten, sodass der Motor mager läuft. Der magere Motorbetrieb kann Sauerstoff und heiße Abgasluft zur Regenerierung zum GPF leiten. In einem weiteren Beispiel kann das Reinigen Leiten von Sauerstoff über einen Verdichter (z. B. elektrischen Booster oder Turbolader) zum Abgassystem beinhalten. In noch einem weiteren Beispiel kann die Regenerierung während Kraftstoffabschaltungs-(deceleration fuel shut off-)Bedingungen durchgeführt werden, bei denen die Kraftstoffzufuhr zum Motor unterbrochen und somit Sauerstoff im Abgas verfügbar wird.
  • Der Regenerierungsvorgang kann in einigen Beispielen eine vorbestimmte Dauer umfassen, in der der Motor mager betrieben wird. In einem weiteren Beispiel kann die Zeitdauer, in der der Regenerierungsvorgang durchgeführt wird, von einem Einschränkungsniveau des GPF abhängig sein. Beispielsweise gilt: Je größer die Differenz zwischen dem Ausgangsluftstrom im Vergleich zum Testluftstrom, desto länger die Zeitdauer, in der das GPF regeneriert werden kann.
  • In einigen Beispielen kann das GPF planmäßig bei der nächstmöglichen Gelegenheit gereinigt werden, wenn angegeben wird, dass Bedingungen dafür erfüllt sind. Wenn angegeben wird, dass das GPF eingeschränkt ist und somit eine Reinigung des GPF gewünscht ist, versteht es sich, dass die GPF-Reinigungsroutine so früh wie möglich nach der Bestimmung, dass das GPF eingeschränkt ist und dass eine Reinigung empfohlen wird, geplant werden kann.
  • Als Reaktion darauf, dass die Reinigungsroutine bei 650 durchgeführt wird, kann das Verfahren 600 zu 655 übergehen. Bei 655 kann das Verfahren 600 Überprüfen beinhalten, dass das GPF effektiv gereinigt wurde. Obwohl es nicht explizit veranschaulicht ist, versteht es sich, dass das Überprüfen, dass das GPF effektiv gereinigt wurde, erneut das Durchführen der Schritte 630-640 des Verfahrens 600 beinhalten kann. Wenn das GPF effektiv gereinigt wurde, kann die Differenz zwischen dem Ausgangsluftstrom und dem Testluftstrom im Wesentlichen ähnlich sein, zum Beispiel innerhalb von 5 % zueinander. Wenn aus irgendeinem Grund angegeben wird, dass das GPF nicht effektiv gereinigt wurde, kann die Reinigungsroutine als Reaktion darauf, dass Bedingungen dafür erfüllt sind, erneut geplant und durchgeführt werden, und dann kann erneut überprüft werden, ob das GPF effektiv gereinigt wurde. Solche Handlungen können eine beliebige Anzahl von Malen wiederholt werden, bis angegeben wird, dass das GPF effektiv gereinigt wurde.
  • Als Reaktion darauf, dass angegeben/bestimmt wird, dass das GPF effektiv gereinigt ist, kann das Verfahren 600 zu 660 übergehen. Bei 660 kann das Verfahren 600 Aktualisieren der Fahrzeugbetriebsbedingungen beinhalten, um das kürzlich gereinigte GPF widerzuspiegeln. Zum Beispiel kann das Aktualisieren von Fahrzeugbetriebsbedingungen bei 660 Planen einer neuen Ausgangsansaugluftstromroutine (z. B. Verfahren 500) baldmöglichst nach der GPF-Reinigungsroutine beinhalten. Anders formuliert, kann eine Ausgangsansaugluftstromroutine planmäßig durchgeführt werden, sobald Bedingungen dafür erfüllt sind, nachdem die GPF-Reinigungsroutine durchgeführt wurde. Das Verfahren 600 kann dann enden.
  • Wieder bei 640 kann das Verfahren 600 als Reaktion darauf, dass die Differenz zwischen den Ausgangsansaugluftstromdaten (Verfahren 500) geringer ist als die Schwellendifferenz von den Testansaugluftstromdaten (Verfahren 600), zu 665 übergehen. Bei 665 kann das Verfahren 600 beinhalten, dass die GPF-Reinigungsroutine noch nicht geplant wird. Weiter bei 670 kann das Verfahren 600 Beenden des Leitens des Luftstroms aus dem Abgassystem zum Motoreinlass beinhalten, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Schritt 645 von Verfahren 600 erörtert. Weiter bei 675 kann das Verfahren 600 Aktualisieren der Fahrzeugbetriebsbedingungen beinhalten, um die Informationen widerzuspiegeln, dass angegeben wird, dass das GPF-Filter nicht auf einen Punkt eingeschränkt ist, bei dem das Reinigen des Filters empfohlen ist. Zum Beispiel kann das Aktualisieren von Fahrzeugbetriebsbedingungen Planen einer weiteren Testdiagnose zum Bestimmen eines Niveaus der GPF-Einschränkung in Abhängigkeit davon beinhalten, inwiefern sich die Ausgangsansaugluftstromdaten der Angabe nach von den Testansaugluftstromdaten unterscheiden. Zum Beispiel gilt: Je stärker das GPF beladen ist, desto eher kann die Testdiagnose geplant werden. Das Verfahren 600 kann dann enden.
  • Die unter Bezugnahme auf die 5-6 erörterte Methodologie kann somit ein Verfahren ermöglichen, umfassend Regenerieren eines Partikelfilters, das in einem Abgassystem eines Motors eines Fahrzeugs positioniert ist, als Reaktion darauf, dass sich ein erster Luftstrom in einem Einlass des Motors von einem zweiten Luftstrom im Einlass des Motors um mindestens einen Schwellenbetrag unterscheidet, wobei die Luftströme Luftstrom beinhalten, der von dem Abgassystem durch den Motor zu einem Motoreinlass geleitet wird. In solch einem Verfahren kann der erste Luftstrom einen Ausgangsansaugluftstrom umfassen, der unter Bedingungen erhalten wird, bei denen bekannt ist, dass das Partikelfilter unter einem Schwellenbeladungszustand beladen ist (anders formuliert, bei denen bekannt ist, dass das Partikelfilter im Wesentlichen sauber ist). Der erste Luftstrom kann beispielsweise von einem Beladungszustand eines Ansaugluftfilters abhängig sein. Der Ausgangsluftstrom in solch einem Verfahren kann gemäß einem Modell von Luft, die in den Motor eingeführt wird, und/oder Staub oder anderem Feinstaub, der von dem Ansaugluftfilter eingeschlossen wird, im Laufe der Zeit veralten.
  • In solch einem Verfahren kann der zweite Luftstrom einen Testansaugluftstrom umfassen und unter Bedingungen erhalten werden, bei denen bekannt ist, dass ein Differentialdrucksensor, der an das Partikelfilter gekoppelt ist, verschlechtert ist oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert. Außerdem können der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom in einem Beispiel durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr erhalten/bestimmt werden. In einem anderen Beispiel können der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom durch Rückwärtsrotieren eines elektrischen Boosters, der im Motoreinlass positioniert ist, erhalten/bestimmt werden. Als ein Beispiel kann das Rückwärtsrotieren des elektrischen Boosters ferner Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und eine Turbine, die im Abgassystem positioniert ist, umfassen.
  • Solch ein Verfahren kann ferner Befehlen des vollständigen Öffnens einer Drossel, die im Motoreinlass positioniert ist, kurz vor dem Erhalten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms umfassen. In solch einem Verfahren kann das Partikelfilter eines von einem Ottopartikelfilter oder einem Dieselpartikelfilter umfassen. Außerdem kann solch ein Verfahren ferner Erhalten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms unter Bedingungen, bei denen das Fahrzeug nicht besetzt ist und/oder autonom betrieben wird, umfassen.
  • Die Methodologie aus den 5-6 kann ferner ein weiteres Verfahren ermöglichen, umfassend Leiten eines ersten Luftstroms aus einem Abgassystem eines Motors zu einem Einlass des Motors, um einen Ausgangsansaugluftstroms unter Bedingungen zu erhalten, bei denen ein Partikelfilter, das im Abgassystem positioniert ist, unter einem Schwellenbeladungszustand beladen ist. Solch ein Verfahren kann ferner Leiten eines zweiten Luftstroms aus dem Abgassystem des Motors zum Einlass des Motors umfassen, um einen Testansaugluftstrom unter Bedingungen zu erhalten, die von einem Beladungszustand des Partikelfilters unabhängig sind. Solch ein Verfahren kann ferner Durchführen eines Regenerierungsvorgangs des Partikelfilters als Reaktion darauf, dass sich der Ausgangsansaugluftstrom um mindestens einen Schwellenbetrag von dem Testansaugluftstrom unterscheidet, umfassen.
  • In solch einem Verfahren können das Leiten des ersten Luftstroms und Leiten des zweiten Luftstroms ferner Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr umfassen. In einem anderen Beispiel von solch einem Verfahren kann das Leiten des ersten Luftstroms und Leiten des zweiten Luftstroms ferner Betreiben eines elektrischen Boosters, der im Einlass des Motors positioniert ist, in Rückwärtsrichtung umfassen, wobei Betreiben des elektrischen Boosters in Rückwärtsrichtung ferner Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und um eine Turbine, die im Abgassystem positioniert ist, umfassen kann. Das Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und um die Turbine kann ferner Befehlen des Abdichtens der Zylinder des Motors, Befehlen des Öffnens eines Abgasrückführventils, das in einem Abgasrückführungskanal positioniert ist, und Befehlen des Öffnens eines Wastegate, das in einem Wastegatekanal positioniert ist, wobei der Wastegatekanal im Abgassystem positioniert ist und dazu konfiguriert ist, die Turbine zu umgehen, umfassen.
  • In solch einem Verfahren kann das Verfahren ferner Aktualisieren des Ausgangsansaugluftstroms nach dem Erhalten des Ausgangsansaugluftstroms und vor dem Erhalten des Testansaugluftstroms umfassen, wobei das Aktualisieren des Ausgangsansaugluftstroms Modellieren des Ausgangsansaugluftstroms in Abhängigkeit von einer Menge an Luft und anderem Feinstaub, die bzw. der über einen Ansaugluftfilter in den Motor eingeführt wird, im Zeitverlauf beinhalten kann.
  • Ferner kann das Erhalten des Ausgangsansaugluftstroms und Erhalten des Testansaugluftstroms in solch einem Verfahren Überwachen des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms über einen Luftmassenstromsensor, der im Einlass des Motors positioniert ist, beinhalten, wobei Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms ferner Befehlen des vollständigen Öffnens einer Drossel, die im Einlass des Motors positioniert ist, umfassen kann. Unter Bezugnahme auf 7 ist eine beispielhafte Zeitachse 700 gezeigt, die das Erhalten von Ausgangsansaugluftstrommessungen gemäß dem in 5 dargestellten Verfahren darstellt. Konkreter stellt die Zeitachse 700 das Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr dar. Die Zeitachse 700 beinhaltet den Verlauf 705, der angibt, ob Bedingungen zum Erhalten von Ausgangsdaten erfüllt sind, und Verlauf 710, der einen Status des Motors angibt, im Zeitverlauf. Der Motor kann entweder vorwärts rotieren (z. B. in die gleiche Richtung, wie wenn der Motor Luft und Kraftstoff verbrennt), rückwärts rotieren oder kann gestoppt sein (z. B. nicht rotieren). Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner den Verlauf 715, der einen Status der Kraftstoffeinspritzung, die dem Motor bereitgestellt wird, im Zeitverlauf angibt. Die Kraftstoffeinspritzung kann entweder an oder aus sein. Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner den Verlauf 720, der eine Position der Ansaugdrossel im Zeitverlauf angibt. Die Drossel kann offen (z. B. vollständig offen), geschlossen (z. B. vollständig geschlossen) oder irgendwo dazwischen sein. Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner einen Verlauf 725, der eine Motordrehzahl im Zeitverlauf angibt. Die Motordrehzahl kann 0 betragen (z. B. rotiert nicht) oder kann im Vergleich zum Nichtrotieren erhöht sein (+). Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner den Verlauf 730, der im Zeitverlauf Daten angibt, die über einen MAF-Sensor, der im Motoreinlass positioniert ist, erhalten werden. Zum Beispiel kann der MAF-Sensor keinen Strom angeben oder kann einen Luftstrom angeben, der keinen Strom überschreitet (+). Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner den Verlauf 735, der im Zeitverlauf angibt, ob eine Verschlechterung des GPF-Differentialdrucksensors angegeben wird. Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner den Verlauf 740, der einen Status der Steuerung im Zeitverlauf angibt. Die Steuerung kann entweder deaktiviert oder aktiviert sein.
  • Bei Zeitpunkt t0 wird angegeben, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsdaten nicht erfüllt sind. In dieser beispielhaften Zeitachse versteht es sich, dass die Steuerung die Diagnose zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen geplant hat, sodass die Steuerung planmäßig in einem bestimmten Zeitfenster aktiviert wird, nachdem die Steuerung deaktiviert wurde. Wenn die Steuerung noch immer deaktiviert ist (Verlauf 740), wird angegeben, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstromdaten nicht erfüllt sind (Verlauf 705). Der Motor ist gestoppt (Verlauf 710), die Kraftstoffeinspritzung ist aus (Verlauf 715) und die Drossel befindet sich in einer Position, in der sie bei dem letzten Zündschlüssel-Ausschaltereignis war (Verlauf 720). Wenn der Motor gestoppt ist, beträgt die Motordrehzahl 0 RPM (Verlauf 725). Darüber hinaus wird bei abgeschaltetem Motor kein Strom über den MAF-Sensor angegeben (Verlauf 730). Obwohl es sich versteht, dass der MAF-Sensor bei deaktivierter Steuerung den Luftstrom im Einlass nicht überwachen kann, ist zum Zwecke der Veranschaulichung gezeigt, dass bei abgeschaltetem Motor kein Strom im Motoreinlass vorliegt. Noch ferner wird bisher keine Verschlechterung des GPF-Differentialdrucksensors angegeben (Verlauf 735).
  • Bei Zeitpunkt t1 verstreicht die Zeitdauer, in der die Steuerung deaktiviert wurde, und somit wird die Steuerung aktiviert (Verlauf 740) und es wird angegeben, dass Bedingungen zum Erhalten des Ausgangsansaugluftstrom erfüllt sind. Dementsprechend wird bei Zeitpunkt t2 das vollständige Öffnen der Drossel befohlen (Verlauf 720) und der Motor wird rückwärts (Verlauf 710) ohne Kraftstoffzufuhr (Verlauf 715) rotiert. Der Motor wird derart gesteuert, dass er zwischen Zeitpunkt t2 und t3 bei einer vorbestimmten Motordrehzahl (z. B. vorbestimmten Motor-RPM) ohne Kraftstoffzufuhr rückwärts rotiert (Verlauf 725). Wenn der Motor rückwärts ohne Kraftstoffzufuhr rotiert wird, wird der Luftstrom aus dem Abgassystem über den Motor zum Motoreinlass geleitet. Obwohl nicht explizit gezeigt, kann in einigen Beispielen ein Wastegate in die offene Position befohlen/betätigt werden, um Luft um eine Turbine zu leiten. In anderen Beispielen jedoch kann das Wastegate geschlossen gehalten werden.
  • Wenn der Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass geleitet wird, wird der MAF (Verlauf 730) über einen MAF-Sensor gemessen, der im Motoreinlass positioniert ist. Der MAF kann für eine vorbestimmt Dauer gemessen werden, wie vorstehend erörtert. Bei Zeitpunkt t3 verstreicht die vorbestimmte Dauer und die MAF-Daten werden gemittelt, um einen durchschnittlichen MAF zu erhalten, der dem Ausgangsansaugluftstrom entspricht. Die gemittelten MAF-Daten oder der Ausgangsansaugluftstrom wird/werden durch die gestrichelte Linie 731 dargestellt. Der Ausgangsansaugluftstrom kann in der Steuerung gespeichert werden, wie vorstehend erörtert.
  • Wenn der Ausgangsansaugluftstrom bei Zeitpunkt t3 erhalten wurde, kann das Rotieren des Motors gestoppt werden (Verlauf 710) und die Drossel (Verlauf 720) kann zu der Position zurückgebracht werden, in der sie war, bevor sie in die vollständig offene Position befohlen wurde. Wenn befohlen wurde, das Rotieren des Motors zu stoppen, kehrt zwischen Zeitpunkt t3 und t4 die Motordrehzahl zu 0 RPM zurück (Verlauf 725) und der MAF im Einlass kehrt zu keinem Strom zurück (Verlauf 730).
  • Bei Zeitpunkt t4, wenn die Ausgangsansaugluftstrommessungen erhalten wurden, wird angegeben, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsdaten (Verlauf 705) nicht mehr erfüllt sind, und dementsprechend wird die Steuerung in den Schlafmodus versetzt (Verlauf 740). Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 bleibt die Steuerung deaktiviert und der Motor bleibt aus.
  • Unter Bezugnahme auf 8 ist eine weitere beispielhafte Zeitachse 800 gezeigt, die das Erhalten von Ausgangsansaugluftstrommessungen durch die Verwendung eines elektrischen Boosters, der in einem Motoreinlass stromaufwärts einer Ansaugdrossel positioniert ist, darstellt. Die Zeitachse 800 beinhaltet den Verlauf 805, der angibt, ob Bedingungen zum Erhalten von Ausgangsdaten erfüllt sind, und Verlauf 810, der einen Motorstatus angibt, im Zeitverlauf. Entweder kann das Rotieren des Motors gestoppt werden, er kann rückwärts rotiert werden oder vorwärts rotiert werden. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 815, der einen Kraftstoffeinspritzstatus des Motors im Zeitverlauf angibt. Die Kraftstoffeinspritzung kann im Zeitverlauf an oder aus sein. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 820, der eine Position einer Ansaugdrossel im Zeitverlauf angibt. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 825, der die Motordrehzahl im Zeitverlauf angibt. Die Motordrehzahl kann entweder 0 RPM betragen oder kann größer (+) als 0 RPM sein. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 830, der den MAF im Motoreinlass im Zeitverlauf angibt. Es kann kein Strom im Einlass vorliegen oder der Strom kann über keinem Strom erhöht sein (+). Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 835, der im Zeitverlauf angibt, ob ein angegeben ist, dass ein GPF-Differentialdrucksensor verschlechtert ist. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 840, der im Zeitverlauf angibt, ob die Steuerung deaktiviert oder aktiviert ist. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 845, der im Zeitverlauf angibt, ob ein Wastegate offen oder geschlossen ist, und den Verlauf 850, der im Zeitverlauf angibt, ob ein AGR-Ventil offen oder geschlossen ist. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 855, der im Zeitverlauf einen Status eines elektrischen Boosters (an oder aus) angibt. In dieser beispielhaften Zeitachse versteht es sich, dass, wenn der elektrische Booster an ist, der elektrische Booster in Rückwärtsrichtung betrieben wird. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 860, der im Zeitverlauf angibt, ob die Motorzylinder abgedichtet oder offen sind. Es versteht sich, dass sich „geöffnet“ in diesem Zusammenhang auf Motorzylinder bezieht, die nicht aktiv abgedichtet wurden, wie etwa VDE-Aktoren, wohingegen sich „abgedichtet“ in diesem Zusammenhang auf Motorzylinder bezieht, bei denen Einlass- und Auslassventile in die geschlossene Position befohlen oder dort gehalten wurden (z. B. über VDE-Aktoren).
  • Bei Zeitpunkt t0 wird angegeben, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsdaten noch nicht erfüllt sind. In dieser beispielhaften Zeitachse versteht es sich, dass die Steuerung die Diagnose zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen geplant hat, sodass die Steuerung planmäßig in einem bestimmten Zeitfenster aktiviert wird, nachdem die Steuerung deaktiviert wurde. Wenn die Steuerung noch immer deaktiviert ist (Verlauf 840), wird angegeben, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstromdaten nicht erfüllt sind (Verlauf 805). Der Motor wird bei Zeitpunkt t0 gestoppt (Verlauf 810) und somit ist die Kraftstoffeinspritzung zum Motor aus (Verlauf 815) und die Motordrehzahl beträgt 0 RPM (Verlauf 825). Die Drossel (Verlauf 820) nimmt eine Position ein, in der die Drossel war, als der Motor zuletzt abgeschaltet war. Der elektrische Booster ist aus (Verlauf 855) und somit wird bei abgeschaltetem Motor und abgeschaltetem elektrischen Booster kein Strom über den MAF-Sensor angegeben (Verlauf 830). Es versteht sich, dass die Steuerung bei Zeitpunkt t0 deaktiviert ist (Verlauf 840) und somit ein Strom im Einlass nicht an die Steuerung kommuniziert werden kann, jedoch wird der MAF-Strom (Verlauf 830) als Referenz angegeben. Außerdem wird das Wastegate (Verlauf 845) geschlossen, das AGR-Ventil (Verlauf 850) wird geschlossen und das Abdichten der Motorzylinder wurde nicht befohlen (Verlauf 860). Letztendlich wird bei Zeitpunkt t0 keine Verschlechterung des GPF-Differentialdrucksensors (Verlauf 835) angegeben.
  • Bei Zeitpunkt t1 wird die Steuerung aus dem Schlafmodus aktiviert (Verlauf 840) und somit wird angegeben, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsdaten erfüllt sind (Verlauf 805). Dementsprechend wird die Drossel bei Zeitpunkt t2 in die vollständig offene Position befohlen (Verlauf 820), das Wastegate wird in die vollständig offene Position befohlen (Verlauf 845), das AGR-Ventil wird in die vollständig offene Position befohlen (Verlauf 850), das Abdichten der Motorzylinder wird befohlen (Verlauf 860) und der elektrische Booster wird in Rückwärtsrichtung aktiviert. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich darüber hinaus, dass das Umgehungsventil (z. B. 361) des elektrischen Boosters in die geschlossene Position befohlen oder dort gehalten wird.
  • Wenn der elektrische Booster bei Zeitpunkt t2 in Rückwärtsrichtung aktiviert ist, wird zwischen Zeitpunkt t2 und t3 der Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass über den MAF-Sensor überwacht. Wie vorstehend erörtert, kann der MAF für eine vorbestimmte Dauer gemessen werden und bei Zeitpunkt t3 verstreicht die vorbestimmte Dauer. Die MAF-Daten werden gemittelt, um einen durchschnittlichen MAF zu erhalten, der dem Ausgangsansaugluftstrom entspricht. Die gemittelten MAF-Daten oder der Ausgangsansaugluftstrom wird/werden durch die gestrichelte Linie 831 dargestellt. Wie vorstehend erörtert, kann der Ausgangsansaugluftstrom in der Steuerung gespeichert werden.
  • Wenn der Ausgangsansaugluftstrom bei Zeitpunkt t3 erhalten wurde, wird das Ausschalten des elektrischen Boosters befohlen, das Wastegate wird in die geschlossene Position befohlen, das AGR-Ventil wird in die geschlossene Position befohlen, das Öffnen der Motorzylinder wird befohlen und die Drossel wird in ihre Position zurückgebracht, in der sie vor dem Erhalten der Ausgangsdaten war. Wenn das Ausschalten des elektrischen Boosters befohlen wird und somit Luftstrom nicht aus dem Abgassystem zum Motoreinlass geleitet wird, kehrt der Luftstrom im Motoreinlass, wie über den MAF-Sensor protokolliert, zwischen Zeitpunkt t3 und t4 zu keinem Strom zurück.
  • Bei Zeitpunkt t4, wenn die Ausgangsansaugluftstrommessungen erhalten wurden, wird angegeben, dass Bedingungen zum Erhalten der Ausgangsdaten (Verlauf 805) nicht mehr erfüllt sind, und dementsprechend wird die Steuerung in den Schlafmodus versetzt (Verlauf 840). Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 bleibt die Steuerung deaktiviert und der Motor und der elektrische Booster bleiben aus.
  • Unter Bezugnahme auf 9 ist eine beispielhafte Zeitachse 900 gezeigt, die das Erhalten von Testansaugluftstrommessungen darstellt, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 6 erörtert. Insbesondere stellt die Zeitachse 900 das Erhalten der Testansaugluftstrommessungen durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr dar. Die Zeitachse 900 beinhaltet den Verlauf 905, der angibt, ob Bedingungen zum Erhalten der Testansaugluftstrommessungen erfüllt sind (um zu bestimmen, ob das GPF auf ein Niveau eingeschränkt ist, bei dem eine Reinigung empfohlen wird). Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 910, der einen Status des Motors im Zeitverlauf angibt. Der Motor kann ausgeschaltet sein, rückwärts rotieren oder vorwärts rotieren. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 915, der einen Status der Kraftstoffeinspritzung zum Motor im Zeitverlauf angibt. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 920, der eine Position einer Ansaugdrossel im Zeitverlauf angibt. Die Drossel kann vollständig offen, vollständig geschlossen oder irgendwo dazwischen sein. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner einen Verlauf 925, der eine Motordrehzahl im Zeitverlauf angibt. Die Motordrehzahl kann 0 RPM betragen oder kann in Bezug auf 0 RPM erhöht sein (+). Die Zeitachse 900 beinhaltet den Verlauf 930, der einen MAF im Motoreinlass im Zeitverlauf angibt, wie über einen MAF-Sensor überwacht. Der MAF kann entweder kein Strom sein oder kann in Bezug auf keinen Strom erhöht sein (+). Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 935, der im Zeitverlauf angibt, ob eine Verschlechterung des GPF-Differentialdrucksensors angegeben wird oder nicht. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 940, der einen Status der Fahrzeugsteuerung im Zeitverlauf angibt. Die Steuerung kann entweder deaktiviert oder aktiviert sein. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 945, der im Zeitverlauf angibt, ob eine GPF-Regenerierung oder -Reinigung geplant ist oder nicht.
  • Bei Zeitpunkt t0 wird angegeben, dass Bedingungen zum Bestimmen des GPF-Einschränkungsniveaus noch nicht erfüllt sind (Verlauf 905). In dieser beispielhaften Zeitachse versteht es sich, dass bei Zeitpunkt t0 eine Verschlechterung des GPF-Differentialdrucksensors angegeben wird (Verlauf 935) und somit eine Testdiagnose zum Bestimmen einer GPF-Einschränkung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach einem Zündschlüssel-Ausschaltereignis geplant wird. Anders formuliert, wird die Steuerung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Zündschlüssel-Ausschaltereignis planmäßig aktiviert, um den Diagnosetest durchzuführen. Dementsprechend ist die Steuerung bei Zeitpunkt t0 deaktiviert (Verlauf 940). Bei Zeitpunkt t0 ist der Motor aus (Verlauf 910) und die Kraftstoffeinspritzung zum Motor ist ebenfalls aus (Verlauf 915). Wenn der Motor gestoppt ist, beträgt die Motordrehzahl 0 RPM (Verlauf 925). Darüber hinaus wird bei abgeschaltetem Motor kein Strom im Motoreinlass angegeben (Verlauf 930). Während die Steuerung deaktiviert ist, kann Strom im Motoreinlass nicht aktiv über den MAF-Sensor überwacht werden, jedoch ist die Angabe von keinem Strom als Referenz angegeben. Ferner nimmt die Drossel bei Zeitpunkt t0 eine Position ein, in der sie bei dem letzten Zündschlüssel-Ausschaltereignis war (Verlauf 920) und die GPF-Regenerierung wird derzeit nicht geplant (Verlauf 945).
  • Bei Zeitpunkt t1 wird die Steuerung aus dem Schlafmodus aktiviert, um den Test durchzuführen (Verlauf 940). Dementsprechend wird angegeben, dass Bedingungen zum Bestimmen des GPF-Einschränkungsniveaus erfüllt sind (Verlauf 905). Wenn angegeben wird, dass Bedingungen zum Durchführen der Testdiagnose zum Bestimmen des GPF-Einschränkungsniveaus erfüllt sind, wird bei Zeitpunkt t2 die Drossel in die vollständig offene Position befohlen (Verlauf 920), der Motor wird aktiviert, um bei einer vorbestimmten Motordrehzahl (Verlauf 925) ohne Kraftstoffzufuhr rückwärts gedreht zu werden (Verlauf 910). Es versteht sich, dass die vorbestimmte Motordrehzahl, wie erörtert, die gleiche Drehzahl umfassen kann, mit der der Motor gedreht wurde, um die Ausgangsdaten zu erhalten.
  • Wenn der Motor ohne Kraftstoffzufuhr rückwärts rotiert, wird der MAF zwischen Zeitpunkt t2 und t3 im Motoreinlass über den MAF-Sensor überwacht (Verlauf 930). Es versteht sich, dass der MAF für eine vorbestimmte Dauer überwacht wird, die die gleiche Zeitdauer umfassen kann, die der MAF zum Erhalten der Ausgangsdaten überwacht wurde, indem der Motor rückwärts rotiert wird. Bei Zeitpunkt t3 verstreicht die vorbestimmte Dauer und der MAF wird gemittelt, um den durchschnittlichen MAF für die Dauer zu erhalten, die der MAF zwischen Zeitpunkt t2 und t3 überwacht wurde. Der gemittelte MAF, der der Testdiagnose entspricht, wird über die gestrichelte Linie 931 dargestellt.
  • Bei Zeitpunkt t3 werden die Test-MAF-Daten (Linie 931) oder der Testansaugluftstrom über die Steuerung mit den Ausgangs-MAF-Daten (Linie 731) oder dem Ausgangsansaugluftstrom vergleichen. Es versteht sich, dass die Differenz zwischen dem Ausgangsansaugluftstrom (Linie 731) und dem Testansaugluftstrom (Verlauf 931) größer ist als die vorbestimmte Schwellendifferenz, und somit plant die Steuerung die GPF-Regenerierung (Verlauf 945). Anders formuliert, wird durch Vergleichen des Testansaugluftstroms mit dem Ausgangsansaugluftstrom angegeben, dass das GPF auf ein Niveau eingeschränkt ist, bei dem es wünschenswert ist, einen Reinigungs- oder Regenerierungsvorgang durchzuführen.
  • Wenn der Testansaugluftstrom bei Zeitpunkt t3 mit dem Ausgangsansaugluftstrom vergleichen wurde, wird das Ausschalten des Motors befohlen (Verlauf 910) und die Drossel (Verlauf 920) kehrt zu der Position zurück, in der sie vor dem Erhalten der Testansaugluftstrommessungen war.
  • Wenn der Motor bei Zeitpunkt t3 abgeschaltet wurde, verringert sich die Motordrehzahl auf 0 RPM zwischen Zeitpunkt t3 und t4 und dementsprechend verringert sich der MAF auf keinen Strom zwischen Zeitpunkt t3 und t4. Bei Zeitpunkt t4 wird angegeben, dass Bedingungen zum Durchführen der Testdiagnose (Verlauf 905), oder anders formuliert, Bestimmen des GPF-Einschränkungsniveaus, nicht mehr erfüllt sind, und somit wird die Steuerung deaktiviert (Verlauf 940). Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 bleibt die Steuerung bei ausgeschaltetem Motor deaktiviert, und bei geplanter GPF-Regenerierung wird der GPF-Regenerierungsvorgang als Reaktion darauf, dass Bedingungen dafür erfüllt sind, durchgeführt.
  • Wenngleich nicht explizit veranschaulicht, versteht es sich, dass das Umgehungsventil des elektrischen Boosters unter Bedingungen, bei denen der Motor rückwärts rotiert wird, um Ausgangs- und Testansaugluftstrommessungen zu erhalten, und bei denen das Motorsystem ein Umgehungsventil des elektrischen Boosters beinhaltet, gleichzeitig mit dem Öffnen der Drossel in die offene Position befohlen werden kann, um den Motor rückwärts zu rotieren, um solche Messungen zu erhalten.
  • Unter Bezugnahme auf 10 ist eine weitere beispielhafte Zeitachse 1000 gezeigt, die das Erhalten von Testansaugluftstrommessungen darstellt, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 6 erörtert. Konkret stellt die Zeitachse 1000 die Testansaugluftstrommessungen durch die Verwendung eines elektrischen Boosters, der im Motoreinlass stromaufwärts einer Ansaugdrossel positioniert ist, dar. Die Zeitachse 1000 beinhaltet den Verlauf 1005, der im Zeitverlauf angibt, ob Bedingungen zum Erhalten von Testansaugluftstrommessungen, oder anders formuliert, Bestimmen eines Niveaus der GPF-Einschränkung, erfüllt sind. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1010, der einen Motorstatus im Zeitverlauf angibt. Der Motor kann entweder gestoppt sein oder kann rückwärts rotieren oder kann vorwärts rotieren. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1015, der einen Kraftstoffeinspritzstatus des Motors im Zeitverlauf angibt. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1020, der eine Position einer Luftansaugdrossel im Zeitverlauf angibt. Die Drossel kann entweder offen (z. B. vollständig offen), geschlossen (z. B. vollständig geschlossen) oder irgendwo dazwischen sein. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner einen Verlauf 1025, der eine Motordrehzahl im Zeitverlauf angibt. Die Motordrehzahl kann entweder 0 RPM betragen oder kann in Bezug auf 0 RPM erhöht sein (+). Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1030, der einen MAF im Motoreinlass im Zeitverlauf angibt, wie über einen MAF-Sensor überwacht, der im Motoreinlass positioniert ist. Es kann entweder kein Strom vorliegen oder der Strom kann in Bezug auf keinen Strom erhöht sein (+). Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1035, der im Zeitverlauf angibt, ob eine Verschlechterung des GPF-Differentialdrucksensors angegeben wird oder nicht. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1040, der im Zeitverlauf angibt, ob die Fahrzeugsteuerung deaktiviert oder aktiviert ist. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1045, der einen Status eines Wastegate im Zeitverlauf angibt. Das Wastegate kann entweder offen (z. B. vollständig offen) oder geschlossen (z. B. vollständig geschlossen) sein. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1050, der einen Status eines AGR-Ventils im Zeitverlauf angibt. Das AGR-Ventil kann im Zeitverlauf entweder offen (z. B. vollständig offen) oder geschlossen (z. B. vollständig geschlossen) sein. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1055, der einen Status eines elektrischen Boosters (an oder aus) im Zeitverlauf angibt. In dieser beispielhaften Zeitachse, wenn der elektrische Booster an ist, versteht es sich, dass der elektrische Booster rückwärts rotiert wird. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1060, der im Zeitverlauf angibt, ob eine GPF-Regenerierung/- Reinigung geplant ist oder nicht.
  • Bei Zeitpunkt t0 wird angegeben, dass Bedingungen zum Bestimmen des Niveaus der GPF-Einschränkung (Verlauf 1005), oder anders formuliert, Erhalten von Testansaugluftstrommessungen, noch nicht erfüllt sind. Konkreter versteht es sich in dieser beispielhaften Zeitachse, dass die Steuerung bei einem vorbestimmten Zeitpunkt planmäßig aktiviert wird, um die Testdiagnose durchzuführen, und wenn die Steuerung deaktiviert ist (Verlauf 1040), wird angegeben, dass Bedingungen zum Durchführen er Testdiagnose noch nicht erfüllt sind. Wenn die Testdiagnose geplant ist, wird jedoch eine Verschlechterung des GPF-Differentialdrucksensors angegeben (Verlauf 1035). Der Motor ist aus (Verlauf 1010) und dementsprechend ist die Kraftstoffeinspritzung zum Motor aus (Verlauf 1015) und die Motordrehzahl beträgt 0 RPM (Verlauf 1025). Die Drossel befindet sich in einer Position, in der sie bei dem letzten Zündschlüssel-Ausschaltereignis war (Verlauf 1020) und der elektrische Booster ist aus (Verlauf 1055). Bei abgeschaltetem Motor und abgeschaltetem elektrischen Booster liegt kein Strom (kein MAF) im Motoreinlass vor (Verlauf 1030). Wenn die Steuerung bei Zeitpunkt t0 aus ist, versteht es sich, dass der MAF nicht über den MAF-Sensor an die Steuerung kommuniziert wird, jedoch ist der MAF als Referenz veranschaulicht. Darüber hinaus ist bei Zeitpunkt t0 das Wastegate geschlossen (Verlauf 1045), das AGR-Ventil ist geschlossen (Verlauf 1050) und die GPF-Regenerierung ist noch nicht geplant (Verlauf 1060).
  • Bei Zeitpunkt t1 geht die Steuerung zum aktivierten Status über, um die Testdiagnose durchzuführen (Verlauf 1040). Dementsprechend wird bei Zeitpunkt t1 angegeben, dass Bedingungen zum Durchführen der Testdiagnose zum Bestimmen eines Niveaus der GPF-Einschränkung oder des GPF-Beladungszustands erfüllt sind (Verlauf 1005). Wenn Bedingungen zum Durchführen der Testdiagnose bei Zeitpunkt t1 erfüllt sind, wird bei Zeitpunkt t2 die Drossel in die vollständig offene Position befohlen (Verlauf 1020), das Wastegate wird in die vollständig offene Position befohlen (Verlauf 1045), das AGR-Ventil wird in die vollständig offene Position befohlen (Verlauf 1050) und die Rückwärtsrotation des elektrischen Boosters wird befohlen. Aufgrund einer Platzeinschränkung in Bezug auf 10 wird der Status der Motorzylinder nicht angegeben, jedoch versteht es sich, dass bei Zeitpunkt t2 das Abdichten der Motorzylinder befohlen wird. Wie vorstehend erörtert, versteht es sich, dass das Befehlen des Abdichtens der Motorzylinder beinhalten kann, dass die Steuerung ein Signal an VDE-Aktoren sendet, wodurch die Einlass- und Auslassventile, die an Motorzylinder gekoppelt sind, in die geschlossene Position betätigt werden. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, wird das Umgehungsventil (z. B. 361) des elektrischen Boosters bei Zeitpunkt t2 in die geschlossene Position befohlen oder dort gehalten.
  • Zwischen Zeitpunkt t2 und t3, wenn der elektrische Booster rückwärts betrieben wird, wird der Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass geleitet und solch ein Luftstrom wird im Motoreinlass über den MAF-Sensor überwacht (Verlauf 1030). Der MAF wird für eine vorbestimmte Dauer überwacht, wobei die vorbestimmte Dauer eine Zeitdauer umfasst, die die gleiche ist wie die zum Erhalten der Ausgangsansaugluftstrommessungen durch Rotieren, oder anders formuliert, Betreiben des elektrischen Boosters in der Rückwärtsrichtung. Bei Zeitpunkt t3 verstreicht die vorbestimmte Dauer und der MAF, der zwischen Zeitpunkt t2 und t3 überwacht wurde, wird gemittelt, um den durchschnittlichen MAF für die Testdiagnose zu erhalten, wie durch die Linie 1031 dargestellt. Darüber hinaus wird bei Zeitpunkt t3 der durchschnittliche MAF, der der Testdiagnose oder dem Testansaugluftstrom entspricht, mit dem durchschnittlichen MAF, der der Ausgangsdiagnose oder dem Ausgangsansaugluftstrom entspricht, der durch Linie 831 dargestellt ist, verglichen. In dieser beispielhaften Zeitachse versteht es sich, dass sich der Ausgangsansaugluftstrom (Linie 831) von dem Testansaugluftstrom (Verlauf 1031) um mehr als die vorbestimmte Schwellendifferenz unterscheidet, und somit wird die GPF-Regenerierung geplant (Verlauf 1060).
  • Bei Zeitpunkt t3, wenn die vorbestimmte Dauer verstrichen ist, kehrt die Drossel zu der Position zurück, in der sie vor dem Durchführen der Testdiagnose war (Verlauf 1020), das Wastegate wird in die geschlossene Position befohlen (Verlauf 1045), das AGR-Ventil wird in die geschlossene Position befohlen (Verlauf 1050) und die Ausschaltung des elektrischen Boosters wird befohlen (Verlauf 1055). Obwohl aufgrund von Platzeinschränkungen nicht explizit veranschaulicht, versteht es sich, dass das Öffnen der Motorzylinder bei Zeitpunkt t3 befohlen wird.
  • Bei abgeschaltetem elektrischen Booster verringert sich der MAF auf keinen Strom zwischen Zeitpunkt t3 und t4 (Verlauf 1030). Bei Zeitpunkt t4 wird die Steuerung wieder in den Schlafmodus versetzt (Verlauf 1040) und es wird angegeben, dass Bedingungen zum Durchführen der Testdiagnose zum Bestimmen des Niveaus der GPF-Einschränkung nicht mehr erfüllt sind (Verlauf 1005). Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 bleibt die Steuerung deaktiviert und die GPF-Reinigung kann als Reaktion darauf, dass Bedingungen dafür erfüllt sind, durchgeführt werden.
  • Wie vorstehend erörtert, kann die geplante GPF-Reinigungsroutine, wie in Bezug auf die beispielhaften Zeitachsen 900 und 1000 erörtert, Einschalten des Motors beinhalten, um Luft und Kraftstoff zu verbrennen, und kann ferner Steuern der Kraftstoffzufuhr und/oder der Zündung beinhalten, sodass der Motor mager läuft. Der magere Motorbetrieb kann Sauerstoff und heiße Abgasluft zur Regenerierung zum GPF leiten. Somit kann solch ein Vorgang, sobald er geplant ist, als Reaktion darauf, dass Bedingungen dafür erfüllt sind, durchgeführt werden. Darüber hinaus kann eine Überprüfung, ob das GPF effektiv gereinigt wurde, durchgeführt werden, sobald der Reinigungsvorgang durchgeführt wurde. Konkreter, falls die Testdiagnose das Rückwärtsrotieren des Motors umfasst, um den Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, kann der Motor gemäß Verfahren 600 erneut rückwärts rotiert werden (als Reaktion darauf, dass Bedingungen dafür erfüllt sind), und der MAF im Motoreinlass kann mit dem vorher bestimmten Ausgangs-MAF (der unter Bedingungen ermittelt wurde, bei denen der Motor rückwärts rotiert wurde) verglichen werden. Falls der nach dem GPF-Regenerierungsvorgang protokollierte MAF im Wesentlichen äquivalent zum Ausgangs-MAF (z. B. innerhalb von 5 %) ist, kann angegeben werden, dass der GPF-Reinigungsvorgang effektiv war. Bei solch einem Zeitpunkt kann eine Ausgangsansaugluftstromdiagnose geplant werden, sodass der Ausgangsansaugluftstrom mit einem sauberen GPF erhalten werden kann. Wenn die Reinigungsroutine das GPF nicht effektiv gereinigt hat, kann der Reinigungsvorgang eine beliebige Anzahl an Malen wiederholt werden, um das GPF effektiv zu reinigen.
  • In einem anderen Beispiel, falls die Testdiagnose das Rückwärtsrotieren des elektrischen Boosters umfasst, um den Luftstrom aus dem Abgassystem zum Motoreinlass zu leiten, kann der elektrische Booster gemäß Verfahren 600 erneut rückwärts rotiert werden (als Reaktion darauf, dass Bedingungen dafür erfüllt sind), und der MAF im Motoreinlass kann mit dem vorher bestimmten Ausgangs-MAF (der unter Bedingungen ermittelt wurde, bei denen der elektrische Booster rückwärts rotiert wurde) verglichen werden. Erneut, falls der nach dem GPF-Regenerierungsvorgang protokollierte MAF im Wesentlichen äquivalent zum Ausgangs-MAF (z. B. innerhalb von 5 %) ist, kann angegeben werden, dass die GPF-Reinigungsroutine effektiv war. Bei solch einem Zeitpunkt kann eine weitere Ausgangsansaugluftstromdiagnose geplant werden, sodass der Ausgangsansaugluftstrom mit einem sauberen GPF erhalten werden kann. Ähnlich wie vorstehend beschrieben, wenn die Reinigungsroutine das GPF nicht effektiv gereinigt hat, kann der Reinigungsvorgang eine beliebige Anzahl an Malen wiederholt werden, um das GPF effektiv zu reinigen.
  • Auf diese Weise kann die GPF-Einschränkung unter Bedingungen, bei denen angegeben wird, dass der GPF-Differentialdrucksensor verschlechtert ist oder anderweitig nicht wie gewünscht funktioniert, effektiv bestimmt werden und Reinigungsroutinen können unter Bedingungen, bei denen angegeben wird, dass die GPF-Einschränkung ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, können geplant werden. Dadurch kann der Motorbetrieb verbessert werden und eine Motorverschlechterung in Bezug auf die Abgassystemeinschränkung (aufgrund eines beladenen GPF) kann reduziert werden.
  • Der technische Effekt besteht darin, zu erkennen, dass der MAF im Motoreinlass unter Bedingungen, bei denen der GPF-Differentialdrucksensor verschlechtert ist oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert, als eine Ausgabe der GPF-Einschränkung dienen kann. Konkreter besteht der technische Effekt darin, zu erkennen, dass der Ausgangs-MAF, der unter Bedingungen protokolliert wurde, bei denen bekannt ist, dass das GPF sauber ist (z. B. unter einem vorbestimmten Schwellenbeladungszustand beladen), mit Test-MAF, der unter Bedingungen protokolliert wurde, bei denen bekannt ist/abgeleitet wurde, dass der GPF-Differentialdrucksensor verschlechtert ist, verglichen werden kann, um das GPF-Einschränkungsniveau abzuleiten. Somit besteht ein weiterer technischer Effekt darin, zu erkennen, dass solch ein MAF (Ausgang und Test) durch Rückwärtsrotieren des Motors oder durch Rückwärtsrotation eines elektrischen Boosters, der im Motoreinlass positioniert ist, erhalten werden kann. Ein noch weiterer technischer Effekt besteht darin, zu erkennen, dass es unter Bedingungen, bei denen der elektrische Booster rückwärts rotiert wird, wünschenswert sein kann, den Motor und die Turbine zu umgehen, indem die Motorzylinder abgedichtet werden und das AGR-Ventil und das Wastegate in die offene Position befohlen werden. Noch ein weiterer technischer Effekt besteht darin, zu erkennen, dass die Ausgangsmessungen des Ansaugluftstroms in Abhängigkeit von dem Beladungszustand eines Ansaugluftfilters variieren können. Somit besteht ein technischer Effekt in der Alterung der Ausgangsmessungen über ein Modell, das in der Steuerung gespeichert ist, sodass Ausgangsmessungen des Ansaugluftstroms einen derzeitigen Zustand des Ansaugluftfilters widerspiegeln, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem Testmessungen des Ansaugluftstroms durchgeführt werden. Solch eine „Alterung“ der Ausgangsmessungen kann auf dem Luftstrom, der in den Motor eingeführt wird, und Schätzungen von Staub/Verunreinigungen, die sich infolgedessen auf dem Ansaugluftfilter ablagern können, beruhen.
  • Die hier und unter Bezugnahme auf 1-4B beschriebenen Systeme können zusammen mit den hier und unter Bezugnahme auf 5-6 beschriebenen Verfahren ein oder mehrere Systeme und ein oder mehrere Verfahren ermöglichen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren Regenerieren eines Partikelfilters, das in einem Abgassystem eines Motors eines Fahrzeugs positioniert ist, als Reaktion darauf, dass sich ein erster Luftstrom in einem Einlass des Motors von einem zweiten Luftstrom im Einlass des Motors um mindestens einen Schwellenbetrag unterscheidet, wobei die Luftströme Luftstrom beinhalten, der von dem Abgassystem durch den Motor zu einem Motoreinlass geleitet wird. In einem ersten Beispiel des Verfahrens kann das Verfahren ferner beinhalten, dass der erste Luftstrom einen Ausgangsansaugluftstrom umfasst, der unter Bedingungen erhalten wird, bei denen bekannt ist, dass das Partikelfilter unter einem Schwellenbeladungszustand beladen ist. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass der erste Luftstrom von einem Beladungszustand eines Ansaugluftfilters abhängig ist und wobei der Ausgangsluftstrom gemäß einem Modell von Luft, die in den Motor eingeführt wird, und/oder Staub oder anderem Feinstaub, der von dem Ansaugluftfilter eingeschlossen wird, im Laufe der Zeit veraltet. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, dass der zweite Luftstrom einen Testansaugluftstrom umfasst und unter Bedingungen erhalten wird, bei denen bekannt ist, dass ein Differentialdrucksensor, der an das Partikelfilter gekoppelt ist, verschlechtert ist oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, dass der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr erhalten werden. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, dass der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom durch Rückwärtsrotieren eines elektrischen Boosters, der im Motoreinlass positioniert ist, erhalten werden. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Rückwärtsrotieren des elektrischen Boosters ferner Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und eine Turbine, die im Abgassystem positioniert ist, umfasst. Ein siebentes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis sechsten Beispiels und umfasst ferner Befehlen des vollständigen Öffnens einer Drossel, die im Motoreinlass positioniert ist, kurz vor dem Erhalten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms. Ein achtes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis siebenten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Partikelfilter eines von einem Ottopartikelfilter oder einem Dieselpartikelfilter beinhaltet. Ein neuntes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis achten Beispiels und umfasst ferner Erhalten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms unter Bedingungen, bei denen das Fahrzeug nicht besetzt ist und/oder autonom arbeitet.
  • Ein anderes Beispiel eines Verfahrens umfasst Leiten eines ersten Luftstroms aus einem Abgassystem eines Motors zu einem Einlass des Motors, um einen Ausgangsansaugluftstroms unter Bedingungen zu erhalten, bei denen ein Partikelfilter, das im Abgassystem positioniert ist, unter einem Schwellenbeladungszustand beladen ist; Leiten eines zweiten Luftstroms aus dem Abgassystem des Motors zum Einlass des Motors, um einen Testansaugluftstrom unter Bedingungen zu erhalten, die von einem Beladungszustand des Partikelfilters unabhängig sind; und Durchführen eines Regenerierungsvorgangs des Partikelfilters als Reaktion darauf, dass sich der Ausgangsansaugluftstrom um mindestens einen Schwellenbetrag von dem Testansaugluftstrom unterscheidet. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Verfahren ferner, dass Leiten des ersten Luftstroms und Leiten des zweiten Luftstroms ferner Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr umfasst. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass das Leiten des ersten Luftstroms und Leiten des zweiten Luftstroms ferner Betreiben eines elektrischen Boosters, der im Einlass des Motors positioniert ist, in Rückwärtsrichtung umfassen, wobei Betreiben des elektrischen Boosters in Rückwärtsrichtung ferner Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und um eine Turbine, die im Abgassystem positioniert ist, umfasst. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und um die Turbine ferner Befehlen des Abdichtens der Zylinder des Motors, Befehlen des Öffnens eines Abgasrückführventils, das in einem Abgasrückführungskanal positioniert ist, und Befehlen des Öffnens eines Wastegate, das in einem Wastegatekanal positioniert ist, wobei der Wastegatekanal im Abgassystem positioniert ist und dazu konfiguriert ist, die Turbine zu umgehen, umfasst. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels und umfasst ferner Aktualisieren des Ausgangsansaugluftstroms nach dem Erhalten des Ausgangsansaugluftstroms und vor dem Erhalten des Testansaugluftstroms, wobei das Aktualisieren des Ausgangsansaugluftstroms Modellieren des Ausgangsansaugluftstroms in Abhängigkeit von einer Menge an Luft und anderem Feinstaub, die bzw. der über einen Ansaugluftfilter in den Motor eingeführt wird, im Zeitverlauf beinhaltet. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, dass Erhalten des Ausgangsansaugluftstroms und Erhalten des Testansaugluftstroms Überwachen des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms über einen Luftmassenstromsensor, der im Einlass des Motors positioniert ist, beinhalten; und dass das Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms ferner Befehlen des vollständigen Öffnens einer Drossel, die im Einlass des Motors positioniert ist, umfasst.
  • Ein System für ein Hybridfahrzeug umfasst einen Motor, der ein Ansaug- und ein Abgassystem beinhaltet; ein Partikelfilter, das im Abgassystem positioniert ist, wobei das Partikelfilter einen Differentialdrucksensor beinhaltet, der dazu konfiguriert ist, einen Beladungszustand des Partikelfilters anzugeben; einen Elektromotor, der in der Lage ist, den Motor ohne Kraftstoffzufuhr zu rotieren; einen Luftmassenstromsensor, der im Einlass des Motors positioniert ist; eine Drossel, die im Einlass des Motors positioniert ist; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die im nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, die, wenn sie ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Beladungszustand des Partikelfilters unter einem vorbestimmten Schwellenbeladungszustand ist, Leiten eines ersten Luftstroms aus dem Abgassystem zum Einlass des Motors und Protokollieren eines Ausgangsansaugluftstroms über den Luftmassenstromsensor; zu einem späteren Zeitpunkt, unter Bedingungen, bei denen angegeben wird, dass der Differentialdrucksensor verschlechtert ist, und bei denen der Beladungszustand des Partikelfilters unabhängig von dem Messwert des Differentialdrucksensors ist, Leiten eines zweiten Luftstroms aus dem Abgassystem zum Einlass des Motors und Protokollieren eines Testansaugluftstroms über den Luftmassenstromsensor, wobei Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms Befehlen des vollständigen Öffnens der Drossel beinhaltet; und Durchführen eines Regenerierungsvorgangs des Partikelfilters als Reaktion darauf, dass sich der Ausgangsansaugluftstrom um mindestens einen Schwellenbetrag von dem Testansaugluftstrom unterscheidet. In einem ersten Beispiel des Systems beinhaltet das System ferner, dass die Steuerung Anweisungen speichert, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom durch Rotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor zu leiten. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet optional das erste Beispiel und umfasst ferner einen elektrischen Booster, der im Einlass des Motors stromaufwärts der Drossel positioniert ist; ein Abgasrückführventil, das in einem Abgasrückführungskanal positioniert ist, der das Abgassystem an den Einlass des Motors koppelt; ein Wastegate, das in einem Wastegatekanal im Abgassystem positioniert ist, wobei der Wastegatekanal dazu konfiguriert ist, Fluidstrom um eine Turbine zu leiten, die im Abgassystem positioniert ist; ein Umgehungsventil des elektrischen Boosters, das im Einlass des Motors stromaufwärts der Drossel positioniert ist; Aktoren eines Motors mit variabler Verdrängung zum Abdichten der Zylinder des Motors; und wobei die Steuerung ferner Anweisungen speichert, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom zu leiten, indem der elektrische Booster rückwärts betrieben wird, wobei das Abgasrückführventil in die offene Position befohlen wird, das Wastegate in die offene Position befohlen wird, das Umgehungsventil des elektrischen Boosters in die geschlossene Position befohlen wird und die Zylinder des Motors abgedichtet sind. Ein drittes Beispiel des Systems beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis zweiten Beispiels und umfasst ferner eine oder mehrere von Sitzlastzellen, Türerfassungstechnologie und/oder integrierten Kameras; und wobei die Steuerung ferner Anweisungen speichert, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom unter Bedingungen zu leiten, bei denen das Hybridfahrzeug der Angabe nach nicht besetzt ist, wobei der Besetzungszustand über eine oder mehrere der Sitzlastzellen, Türerfassungstechnologie und/oder integrierten Kameras angegeben wird.
  • Es ist anzumerken, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die in dieser Schrift 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. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Auslegungen und sonstige in dieser Schrift offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, 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, bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Regenerieren eines Partikelfilters, das in einem Abgassystem eines Motors eines Fahrzeugs positioniert ist, als Reaktion darauf, dass sich ein erster Luftstrom in einem Einlass des Motors von einem zweiten Luftstrom im Einlass des Motors um mindestens einen Schwellenbetrag unterscheidet, wobei die Luftströme Luftstrom beinhalten, der von dem Abgassystem durch den Motor zu einem Motoreinlass geleitet wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der erste Luftstrom einen Ausgangsansaugluftstrom, der unter Bedingungen erhalten wird, bei denen bekannt ist, dass das Partikelfilter unter einem Schwellenbeladungszustand beladen ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Luftstrom von einem Beladungszustand eines Ansaugluftfilters abhängig und wobei der Ausgangsluftstrom gemäß einem Modell von Luft, die in den Motor eingeführt wird, und/oder Staub oder anderem Feinstaub, der von dem Ansaugluftfilter eingeschlossen wird, im Laufe der Zeit veraltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der zweite Luftstrom einen Testansaugluftstrom und wird unter Bedingungen erhalten, bei denen bekannt ist, dass ein Differentialdrucksensor, der an das Partikelfilter gekoppelt ist, verschlechtert ist oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr erhalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom durch Rückwärtsrotieren eines elektrischen Boosters, der im Motoreinlass positioniert ist, erhalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Rückwärtsrotieren des elektrischen Boosters ferner Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und eine Turbine, die im Abgassystem positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Befehlen des vollständigen Öffnens einer Drossel, die im Motoreinlass positioniert ist, kurz vor dem Erhalten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Partikelfilter eines von einem Ottopartikelfilter oder einem Dieselpartikelfilter.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Erhalten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms unter Bedingungen, bei denen das Fahrzeug nicht besetzt ist und/oder autonom betrieben wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Ein anderes Beispiel eines Verfahrens umfasst Leiten eines ersten Luftstroms aus einem Abgassystem eines Motors zu einem Einlass des Motors, um einen Ausgangsansaugluftstroms unter Bedingungen zu erhalten, bei denen ein Partikelfilter, das im Abgassystem positioniert ist, unter einem Schwellenbeladungszustand beladen ist; Leiten eines zweiten Luftstroms aus dem Abgassystem des Motors zum Einlass des Motors, um einen Testansaugluftstrom unter Bedingungen zu erhalten, die von einem Beladungszustand des Partikelfilters unabhängig sind; und Durchführen eines Regenerierungsvorgangs des Partikelfilters als Reaktion darauf, dass sich der Ausgangsansaugluftstrom um mindestens einen Schwellenbetrag von dem Testansaugluftstrom unterscheidet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen das Leiten des ersten Luftstroms und Leiten des zweiten Luftstroms ferner Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen das Leiten des ersten Luftstroms und Leiten des zweiten Luftstroms ferner Betreiben eines elektrischen Boosters, der im Einlass des Motors positioniert ist, in Rückwärtsrichtung, wobei Betreiben des elektrischen Boosters in Rückwärtsrichtung ferner Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und um eine Turbine, die im Abgassystem positioniert ist, umfassen kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und um die Turbine ferner Befehlen des Abdichtens der Zylinder des Motors, Befehlen des Öffnens eines Abgasrückführventils, das in einem Abgasrückführungskanal positioniert ist, und Befehlen des Öffnens eines Wastegate, das in einem Wastegatekanal positioniert ist, wobei der Wastegatekanal im Abgassystem positioniert ist und dazu konfiguriert ist, die Turbine zu umgehen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Aktualisieren des Ausgangsansaugluftstroms nach dem Erhalten des Ausgangsansaugluftstroms und vor dem Erhalten des Testansaugluftstroms, wobei das Aktualisieren des Ausgangsansaugluftstroms Modellieren des Ausgangsansaugluftstroms in Abhängigkeit von einer Menge an Luft und anderem Feinstaub, die bzw. der über einen Ansaugluftfilter in den Motor eingeführt wird, im Zeitverlauf beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhalten das Erhalten des Ausgangsansaugluftstroms und Erhalten des Testansaugluftstroms Überwachen des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms über einen Luftmassenstromsensor, der im Einlass des Motors positioniert ist; und wobei Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms ferner Befehlen des vollständigen Öffnens einer Drossel, die im Einlass des Motors positioniert ist, umfasst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Motor, der ein Ansaug- und ein Abgassystem beinhaltet; ein Partikelfilter, das im Abgassystem positioniert ist, wobei das Partikelfilter einen Differentialdrucksensor beinhaltet, der dazu konfiguriert ist, einen Beladungszustand des Partikelfilters anzugeben; einen Elektromotor, der in der Lage ist, den Motor ohne Kraftstoffzufuhr zu rotieren; einen Luftmassenstromsensor, der im Einlass des Motors positioniert ist; eine Drossel, die im Einlass des Motors positioniert ist; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die im nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, die, wenn sie ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Beladungszustand des Partikelfilters unter einem vorbestimmten Schwellenbeladungszustand ist, Leiten eines ersten Luftstroms aus dem Abgassystem zum Einlass des Motors und Protokollieren eines Ausgangsansaugluftstroms über den Luftmassenstromsensor; zu einem späteren Zeitpunkt, unter Bedingungen, bei denen angegeben wird, dass der Differentialdrucksensor verschlechtert ist, und bei denen der Beladungszustand des Partikelfilters unabhängig von dem Messwert des Differentialdrucksensors ist, Leiten eines zweiten Luftstroms aus dem Abgassystem zum Einlass des Motors und Protokollieren eines Testansaugluftstroms über den Luftmassenstromsensor, wobei Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms Befehlen des vollständigen Öffnens der Drossel beinhaltet; und Durchführen eines Regenerierungsvorgangs des Partikelfilters als Reaktion darauf, dass sich der Ausgangsansaugluftstrom um mindestens einen Schwellenbetrag von dem Testansaugluftstrom unterscheidet.
  • Gemäß einer Ausführungsform speichert die Steuerung ferner Anweisungen, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom durch Rotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor zu leiten.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch: einen elektrischen Booster, er im Einlass des Motors stromaufwärts der Drossel positioniert ist; ein Abgasrückführventil, das in einem Abgasrückführungskanal positioniert ist, der das Abgassystem an den Einlass des Motors koppelt; ein Wastegate, das in einem Wastegatekanal im Abgassystem positioniert ist, wobei der Wastegatekanal dazu konfiguriert ist, Fluidstrom um eine Turbine zu leiten, die im Abgassystem positioniert ist; ein Umgehungsventil des elektrischen Boosters, das im Einlass des Motors stromaufwärts der Drossel positioniert ist; Aktoren eines Motors mit variabler Verdrängung zum Abdichten der Zylinder des Motors; und wobei die Steuerung ferner Anweisungen speichert, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom zu leiten, indem der elektrische Booster rückwärts betrieben wird, wobei das Abgasrückführventil in die offene Position befohlen wird, das Wastegate in die offene Position befohlen wird, das Umgehungsventil des elektrischen Boosters in die geschlossene Position befohlen wird und die Zylinder des Motors abgedichtet sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch: eine oder mehrere von Sitzlastzellen, Türerfassungstechnologie und/oder integrierten Kameras; und wobei die Steuerung ferner Anweisungen speichert, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom unter Bedingungen zu leiten, bei denen das Hybridfahrzeug der Angabe nach nicht besetzt ist, wobei der Besetzungszustand über eine oder mehrere der Sitzlastzellen, Türerfassungstechnologie und/oder integrierten Kameras angegeben wird.

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: Regenerieren eines Partikelfilters, das in einem Abgassystem eines Motors eines Fahrzeugs positioniert ist, als Reaktion darauf, dass sich ein erster Luftstrom in einem Einlass des Motors von einem zweiten Luftstrom im Einlass des Motors um mindestens einen Schwellenbetrag unterscheidet, wobei die Luftströme Luftstrom beinhalten, der von dem Abgassystem durch den Motor zu einem Motoreinlass geleitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Luftstrom einen Ausgangsansaugluftstrom umfasst, der unter Bedingungen erhalten wird, bei denen bekannt ist, dass das Partikelfilter unter einem Schwellenbeladungszustand beladen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der erste Luftstrom von einem Beladungszustand eines Ansaugluftfilters abhängig ist und wobei der Ausgangsluftstrom gemäß einem Modell von Luft, die in den Motor eingeführt wird, und/oder Staub oder anderem Feinstaub, der von dem Ansaugluftfilter eingeschlossen wird, im Laufe der Zeit veraltet.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Luftstrom einen Testansaugluftstrom umfasst und unter Bedingungen erhalten wird, bei denen bekannt ist, dass ein Differentialdrucksensor, der an das Partikelfilter gekoppelt ist, verschlechtert ist oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom durch Rückwärtsrotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr erhalten wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Luftstrom und der zweite Luftstrom durch Rückwärtsrotieren eines elektrischen Boosters, der im Motoreinlass positioniert ist, erhalten werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Rückwärtsrotieren des elektrischen Boosters ferner Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms um den Motor und eine Turbine, die im Abgassystem positioniert ist, umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Befehlen des vollständigen Öffnens einer Drossel, die im Motoreinlass positioniert ist, kurz vor dem Erhalten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Partikelfilter einen von einem Ottopartikelfilter oder einem Dieselpartikelfilter umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erhalten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms unter Bedingungen, bei denen das Fahrzeug nicht besetzt ist und/oder autonom betrieben wird.
  11. System für ein Hybridfahrzeug, umfassend: einen Motor, der ein Ansaug- und ein Abgassystem beinhaltet; ein Partikelfilter, das im Abgassystem positioniert ist, wobei das Partikelfilter einen Differentialdrucksensor beinhaltet, der dazu konfiguriert ist, einen Beladungszustand des Partikelfilters anzugeben; einen Elektromotor, der in der Lage ist, den Motor ohne Kraftstoffzufuhr zu rotieren; einen Luftmassenstromsensor, der im Einlass des Motors positioniert ist; eine Drossel, die im Einlass des Motors positioniert ist; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die im nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, die, wenn sie ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Beladungszustand des Partikelfilters unter einem vorbestimmten Schwellenbeladungszustand ist, Leiten eines ersten Luftstroms aus dem Abgassystem zum Einlass des Motors und Protokollieren eines Ausgangsansaugluftstroms über den Luftmassenstromsensor; zu einem späteren Zeitpunkt, unter Bedingungen, bei denen angegeben wird, dass der Differentialdrucksensor verschlechtert ist, und bei denen der Beladungszustand des Partikelfilters unabhängig von dem Messwert des Differentialdrucksensors ist, Leiten eines zweiten Luftstroms aus dem Abgassystem zum Einlass des Motors und Protokollieren eines Testansaugluftstroms über den Luftmassenstromsensor, wobei Leiten des ersten Luftstroms und des zweiten Luftstroms Befehlen des vollständigen Öffnens der Drossel beinhaltet; und Durchführen eines Regenerierungsvorgangs des Partikelfilters als Reaktion darauf, dass sich der Ausgangsansaugluftstrom um mindestens einen Schwellenbetrag von dem Testansaugluftstrom unterscheidet.
  12. System nach Anspruch 11, wobei die Steuerung ferner Anweisungen speichert, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom durch Rotieren des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor zu leiten.
  13. System nach Anspruch 11, ferner umfassend: einen elektrischen Booster, er im Einlass des Motors stromaufwärts der Drossel positioniert ist; ein Abgasrückführventil, das in einem Abgasrückführungskanal positioniert ist, der das Abgassystem an den Einlass des Motors koppelt; ein Wastegate, das in einem Wastegatekanal im Abgassystem positioniert ist, wobei der Wastegatekanal dazu konfiguriert ist, Fluidstrom um eine Turbine zu leiten, die im Abgassystem positioniert ist; ein Umgehungsventil des elektrischen Boosters, das im Einlass des Motors stromaufwärts der Drossel positioniert ist; Aktoren eines Motors mit variabler Verdrängung zum Abdichten der Zylinder des Motors; und wobei die Steuerung ferner Anweisungen speichert, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom zu leiten, indem der elektrische Booster rückwärts betrieben wird, wobei das Abgasrückführventil in die offene Position befohlen wird, das Wastegate in die offene Position befohlen wird, das Umgehungsventil des elektrischen Boosters in die geschlossene Position befohlen wird und die Zylinder des Motors abgedichtet sind.
  14. System nach Anspruch 11, ferner umfassend: eine oder mehrere von Sitzlastzellen, Türerfassungstechnologie und/oder integrierten Kameras; und wobei die Steuerung ferner Anweisungen speichert, um den ersten Luftstrom und den zweiten Luftstrom unter Bedingungen zu leiten, bei denen das Hybridfahrzeug der Angabe nach nicht besetzt ist, wobei der Besetzungszustand über eine oder mehrere der Sitzlastzellen, Türerfassungstechnologie und/oder integrierten Kameras angegeben wird.
  15. System nach Anspruch 11, wobei das Partikelfilter eines von einem Ottopartikelfilter oder einem Dieselpartikelfilter umfasst.
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