DE102020107684A1 - Verfahren und system zur motorsteuerung - Google Patents

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Ross Pursifull
Ralph Wayne Cunningham
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Abstract

Diese Offenbarung stellt ein Verfahren und ein System zur Motorsteuerung bereit. Es werden Verfahren und Systeme zur Verlängerung einer Dauer eines Motorleerlaufstopps, während eine Häufigkeit von Motorneustarts aus dem Leerlaufstopp reduziert wird, bereitgestellt. In einem Beispiel kann als Reaktion auf Motorneustartbedingungen, bei denen kein Verbrennungsdrehmoment benötigt wird, ein Motor ohne Kraftstoffzufuhr elektrisch über einen Elektromotor gedreht werden. Der ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedrehte Motor treibt einen FEAD an, der wiederum einen an den FEAD gekoppelten Aktor, wie etwa einen AC-Verdichter oder eine Ölpumpe eines Automatikgetriebes, antreibt.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern eines Fahrzeugbetriebs derart, dass Motorneustarts aus Gründen, die kein Motorverbrennungsdrehmoment erfordern, reduziert werden.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Fahrzeuge wurden so entwickelt, dass sie einen Leerlaufstopp durchführen, wenn Leerlaufstopp-Bedingungen erfüllt sind, und den Motor automatisch neu starten, wenn Neustartbedingungen erfüllt sind. Derartige Leerlaufstopp-Systeme ermöglichen Kraftstoffeinsparungen, eine Reduzierung von Abgasemissionen, Geräuschreduzierung und dergleichen.
  • Ein Beispiel für ein Fahrzeug, das einen Motor aufweist, der mit Leerlaufstopp-Fähigkeiten konfiguriert ist, wird von Boesch in US 7,610,143 gezeigt. Darin kann eine Steuerung einen Leerlaufstopp des Motors einleiten, bei dem die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern deaktiviert wird und der Motor bis zum Stillstand heruntergedreht wird, wenn alle Leerlaufstopp-Bedingungen erfüllt sind. Beispielhafte Bedingungen für einen Leerlaufstopp des Motors beinhalten, dass sich der Motor über mehr als eine Schwellenwertdauer hinweg im Leerlauf befindet, wie etwa während sich das Fahrzeug in einer Verkehrskontrolle befindet, dass die Batterie ausreichend geladen ist, dass keine Klimatisierung zum Kühlen einer Fahrzeugkabine angefordert wird, dass der Motor ausreichend warm ist und dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Schwellenwert liegt, wie etwa wenn das Fahrzeug stillsteht.
  • Im Gegensatz dazu kann der Motor neu gestartet werden, wenn beliebige der Neustartbedingungen erfüllt sind. Daher kann es unzählige Gründe geben, die einen Neustart des Motors auslösen. Zum Beispiel kann der Motor neu gestartet werden, um eine entladene Batterie aufzuladen, eine Getriebepumpe anzutreiben (um den Hydraulikdruck des Getriebes zu erhöhen) oder um als Reaktion auf einen steigenden Motordrehmomentbedarf, wie er beispielsweise auftreten kann, wenn ein Bediener ein Bremspedal freigibt und/oder ein Fahrpedal betätigt, Motordrehmoment abzugeben. Alternativ kann ein Motor neu gestartet werden, um einen Verdichter eines Klimatisierungssystems (air conditioning - AC) anzutreiben, wenn ein Bediener Kabinenkühlung anfordert.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme bei derartigen Systemen erkannt. Als ein Beispiel erfordern zumindest einige der Bedingungen für einen Motorneustart unter Umständen kein Motorverbrennungsdrehmoment. Bei diesen Bedingungen kann die Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr des Motors und der Verbrennung in den Zylindern den Kraftstoffeffizienzvorteil des vorherigen Leerlaufstoppvorgangs reduzieren. Wenn der Motor ohne Verbrennung von Kraftstoff gedreht wird, wie etwa über einen BISG-Motorgenerator, kann Frischluft durch die Zylinder und über einen Abgaskatalysator gepumpt werden, was zu einer Abkühlung des Katalysators und einer Erhöhung der Sauerstoffladung des Katalysators führt. Infolgedessen kann bei der Kraftstoffzufuhr zum Motor zusätzlicher Kraftstoff abgegeben worden sein, um den Katalysator zu regenerieren, wodurch der Kraftstoffeffizienzvorteil des vorherigen Leerlaufstopps reduziert wurde.
  • In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren behoben werden, das Folgendes umfasst: Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor mit einer Drehzahl, die einen Aktor antreibt, der an einen an den Motor gekoppelten Frontend-Nebenaggregatsantrieb (front end accessory drive - FEAD) gekoppelt ist, als Reaktion auf ausgewählte Motorneustartbedingungen. Ferner kann während des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr eine Steuerung ein Ausblasen von Luft von einem Motorkrümmer zu einem Abgaskatalysator deaktivieren. Auf diese Weise kann durch Drehen des Motors über den Elektromotor mit mehr als einer Startdrehzahl ohne Wiederaufnahme der Kraftstoffabgabe, während ein Auslassventil gehalten wird, das bewirkt, dass die durch den Motor gepumpte Luft nicht zu einem Abgaskatalysator umgeleitet wird, eine Dauer eines Motorleerlaufstopps verlängert werden, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
  • Als ein anderes Beispiel kann ein Motor eines Hybridelektrofahrzeugs als Reaktion darauf abgeschaltet werden, dass die Bedingungen für einen Leerlaufstopp erfüllt sind. Bei dem Motor kann es sich um einen spülgekühlten AGR-Motor handeln, der einen geteilten Abgaskrümmer aufweist, wobei ein erstes Auslassventil jedes Zylinders an einen ersten Abgaskrümmer gekoppelt ist und ein zweites Auslassventil an einen zweiten, anderen Abgaskrümmer gekoppelt ist. Der erste Abgaskrümmer kann über einen AGR-Kanal mit einem Ansaugkrümmer gekoppelt sein, während der zweite Abgaskrümmer stromaufwärts einer Turbine an einen Abgaskanal gekoppelt sein kann, wobei ein oder mehrere Abgaskatalysatoren stromabwärts der Turbine im Abgaskanal gekoppelt sind. Wenn ein Motorneustart angefordert wird, um eine Systembatterie zu laden, kann der Motor mit Kraftstoffzufuhr gedreht werden, damit ein Motorverbrennungsdrehmoment zum Laden der Batterie erzeugt wird. Wenn der Motorneustart dagegen angefordert wird, um einen AC-Verdichter anzutreiben, um Kabinenkühlung bereitzustellen, kann der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor des Fahrzeugs gedreht werden. Bei dem Elektromotor kann es sich um einen Motorgenerator zum Starten oder einen Motorgenerator für elektrischen Antrieb handeln. Der Elektromotor kann den Motor mit einer Drehzahl drehen, die höher als die Startdrehzahl ist, um so dem AC-Verdichter über einen Frontend-Nebenaggregatsantrieb (FEAD) Leistung bereitzustellen. Wenn der Motorneustart angefordert wurde, um einen an den FEAD gekoppelten alternativen Aktor, wie etwa eine Getriebeölpumpe, anzutreiben, kann der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht werden, um den Betrieb des alternativen Aktors zu unterstützen. Durch Einstellen der Motordrehzahl und dadurch der FEAD-Drehmomentausgabe können ein oder mehrere an den FEAD gekoppelte Aktoren betrieben werden. Gleichzeitig kann zur Reduzierung der Kühlung und Sauerstoffladung des Katalysators die Zeitsteuerung (und der Hub) des ersten und des zweiten Auslassventils variiert werden, um die Richtung des Abgasstroms in dem spülgekühlten AGR-Motor zu variieren. Insbesondere können die zweiten Auslassventile geschlossen gehalten werden oder kann deren Öffnung relativ zur Öffnung der ersten Auslassventile verzögert werden, um so den durch die Zylinder und in den Abgaskanal gepumpten Luftstrom zu reduzieren. Die ersten Auslassventile können offen gehalten werden oder deren Öffnung kann vorverlegt werden, um so die Rückführung der gepumpten Luft durch die Zylinder zu erhöhen.
  • Auf diese Weise wird eine Häufigkeit von Motorneustarts mit Kraftstoffzufuhr verringert, was die Kraftstoffeffizienzvorteile eines Motors mit Leerlaufstopps verbessert. Die technische Wirkung des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor besteht darin, dass das Drehen des Motors einen FEAD antreiben kann, um einen an den FEAD gekoppelten Aktor mit Leistung zu versorgen. Durch Nutzung von über einen Elektromotor erzeugtem FEAD-Drehmoment kann der Aktor betrieben werden, ohne dass Kraftstoff im Motor verbrannt werden muss. Infolgedessen können Motorneustarts mit Kraftstoffzufuhr auf Bedingungen begrenzt werden, die gezwungenermaßen Motorverbrennungsdrehmoment nutzen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Schutzumfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Abbildung eines turbogeladenen Motorsystems mit einem geteilten Abgassystem.
    • 2 zeigt eine Ausführungsform eines Zylinders des Motorsystems aus 1.
    • 3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum selektiven Neustarten eines Motors aus einem Leerlaufstopp durch Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr.
    • 4A zeigt eine beispielhafte Zeitsteuerung für die Einlassventile und Auslassventile der Zylinder, die während eines Motorneustarts, bei dem der Motor mit Kraftstoffzufuhr gedreht wird, auf einen Motor angewendet wird, der ein geteiltes Abgasmotorsystem aufweist.
    • 4B zeigt eine beispielhafte Zeitsteuerung für die Einlassventile und Auslassventile der Zylinder, die während eines Motorneustarts, bei dem der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird, auf einen Motor angewendet werden, der ein geteiltes Abgasmotorsystem aufweist.
    • 5 zeigt ein prophetisches Beispiel für einen Motorneustart aus einem Leerlaufstopp gemäß der vorliegenden Offenbarung.
    • 6 zeigt eine Tabelle, die Parameter aufführt, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Motor aus einem Leerlaufstopp mit oder ohne Motorverbrennungsdrehmoment neu gestartet werden soll.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es werden Methoden und Systeme zur Verlängerung einer Dauer eines Leerlaufstopps in einem Motor, der ein geteiltes Abgassystem aufweist, wie etwa dem Motorsystem aus den 1-2, bereitgestellt. Eine Steuerung kann dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine durchzuführen, wie etwa die beispielhafte Routine aus 3, um den Motor bei ausgewählten Neustartbedingungen aus einem Leerlaufstopp neu zu starten, indem der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor gedreht wird. Bei anderen Neustartbedingungen wird der Motor durch Wiederaufnahme der Verbrennung in den Zylindern neu gestartet. Die Bedingungen können auf Grundlage vielfältiger Parameter ausgewählt werden, wie sie in 6 aufgeführt sind. Um die Kühlung und Sauerstoffladung des Abgaskatalysators zu reduzieren, wird die Zeitsteuerung der einzelnen Zylinderauslassventile, die an unterschiedliche Abgaskrümmer gekoppelt sind, so eingestellt, dass ein Großteil der durch die Zylinder gepumpten Luft zurückgeführt wird, wie in den 4A-4B gezeigt. Eine beispielhafter Neustartvorgang ist in 5 gezeigt.
  • Wenn ein Ventil betrieben wird oder aktiviert ist, gibt dies in der folgenden Beschreibung an, dass es gemäß bestimmen Zeitpunkten während des Verbrennungszyklus bei einem vorgegebenen Satz von Bedingungen geöffnet und/oder geschlossen wird. Gleichermaßen wird angegeben, dass ein Ventil geschlossen gehalten wird, wenn das Ventil deaktiviert oder außer Betrieb ist, sofern nicht anders festgelegt.
  • 1 zeigt eine schematische Abbildung einer Brennkraftmaschine 10 mit mehreren Zylindern, die in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 beinhaltet eine Vielzahl von Brennkammern (d. h. Zylindern), die oben von einem Zylinderkopf (nicht gezeigt) bedeckt sein kann. In dem in 1 gezeigten Beispiel beinhaltet der Motor 10 die Zylinder 12, 14, 16 und 18, die in einer 4-Zylinder-Reihenkonfiguration angeordnet sind. Es versteht sich jedoch, dass, wenngleich 1 vier Zylinder zeigt, der Motor 10 eine beliebige Anzahl an Zylindern in beliebiger Konfiguration beinhalten kann, z. B. V-6,1-6, V-12, 4-Zylinder-Boxer usw. Außerdem können die in 1 gezeigten Zylinder eine Zylinderkonfiguration, wie etwa die in 2 gezeigte Zylinderkonfiguration, aufweisen, die nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Jeder Zylinder 12, 14, 16 und 18 beinhaltet zwei Einlassventile, einschließlich eines ersten Einlassventils 2 und eines zweiten Einlassventils 4, und zwei Auslassventile, einschließlich eines ersten Auslassventils 8 (hierin als Ausblasauslassventil oder Ausblasventil bezeichnet) und eines zweiten Auslassventils 6 (hierin als Spülauslassventil oder Spülventil bezeichnet). Die Einlassventile und die Auslassventile können hierin als Zylindereinlassventile bzw. Zylinderauslassventile bezeichnet werden. Wie nachstehend unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher erläutert, kann eine Zeitsteuerung (z. B. Öffnungszeitpunkt, Schließzeitpunkt, Öffnungsdauer usw.) eines jeweiligen Einlassventils über verschiedene Nockenwellenansteuerungssysteme gesteuert werden. In einer Ausführungsform können sowohl die ersten Einlassventile 2 als auch die zweiten Einlassventile 4 mit der gleichen Ventilzeitsteuerung gesteuert werden (z. B. derart, dass sie sich zum gleichen Zeitpunkt im Motorzyklus öffnen und schließen). In einer alternativen Ausführungsform können die ersten Einlassventile 2 und die zweiten Einlassventile 4 mit unterschiedlicher Ventilzeitsteuerung gesteuert werden. Außerdem können die ersten Auslassventile 8 mit einer anderen Ventilzeitsteuerung gesteuert werden als die zweiten Auslassventile 6 (z. B. derart, dass sich ein erstes Auslassventil und ein zweites Auslassventil zu einem von dem des jeweils anderen abweichenden Zeitpunkt öffnet und zu einem von dem des jeweils anderen abweichenden Zeitpunkt schließt), wie nachstehend ausführlicher erörtert.
  • Jeder Zylinder erhält Ansaugluft (oder ein Gemisch aus Ansaugluft und rückgeführtem Abgas, wie nachstehend ausführlicher erläutert) von einem Ansaugkrümmer 44 über einen Luftansaugkanal 28. Der Ansaugkrümmer 44 ist über Ansaugstutzen (z. B. Leitungen) mit den Zylindern gekoppelt. Beispielsweise ist der Ansaugkrümmer 44 der Darstellung in 1 nach über erste Ansaugstutzen 20 jeweils mit dem ersten Einlassventil 2 jedes Zylinders gekoppelt. Außerdem ist der Ansaugkrümmer 44 über zweite Ansaugstutzen 22 jeweils mit dem zweiten Einlassventil 4 jedes Zylinders gekoppelt. Auf diese Weise können die Zylinderansaugstutzen jeweils über ein entsprechendes der ersten Einlassventile 2 oder der zweiten Einlassventile 4 selektiv mit dem Zylinder kommunizieren, mit dem sie gekoppelt sind.
  • Einer oder mehrere der Ansaugstutzen können eine Ladungsbewegungssteuervorrichtung, wie etwa ein Ladungsbewegungssteuerventil (charge motion control valve - CMCV), beinhalten. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet jeweils der erste Ansaugstutzen 20 jedes Zylinders ein CMCV 24. Die CMCVs 24 können auch als Wirbelsteuerventile oder Tumble-Steuerventile bezeichnet werden. Die CMCVs 24 können den Luftstrom beschränken, der über die ersten Einlassventile 2 in die Zylinder einströmt. In dem Beispiel in 1 kann jedes CMCV 24 eine Ventilplatte beinhalten; andere Gestaltungen des Ventils sind jedoch möglich. Für die Zwecke dieser Offenbarung gilt es zu beachten, dass sich das CMCV 24 in der „geschlossenen“ Position befindet, wenn es vollständig aktiviert ist und die Ventilplatte vollständig in den jeweiligen ersten Ansaugstutzen 20 gekippt sein kann, was zu einer maximalen Blockierung des Luftladungsstrom führt. Alternativ befindet sich das CMCV 24 in der „offenen“ Position, wenn es deaktiviert ist und die Ventilplatte vollständig gedreht sein kann, sodass sie im Wesentlichen parallel zum Luftstrom liegt, wodurch die Blockierung des Luftladungsstrom erheblich minimiert oder beseitigt wird. Die CMCVs können grundsätzlich in ihrer „offenen“ Position gehalten werden und können nur dann in den „geschlossenen“ Zustand aktiviert werden, wenn Wirbelbedingungen erwünscht sind. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet nur ein Ansaugstutzen jedes Zylinders das CMCV 24. Allerdings können in alternativen Ausführungsformen beide Ansaugstutzen jedes Zylinders ein CMCV 24 beinhalten. Die Steuerung 12 kann die CMCVs 24 betätigen (z. B. über einen Ventilaktor, der an eine rotierende Welle gekoppelt sein kann, die direkt an das jeweilige CMCV 24 gekoppelt ist), um die CMCVs als Reaktion auf Motorbetriebsbedingungen (wie etwa Motordrehzahl/-last und/oder wenn die Durchblasung über die zweiten Auslassventile 6 aktiv ist) in die offene oder geschlossenen Position oder eine Vielzahl von Positionen zwischen der offenen und geschlossenen Position zu bewegen, wie nachstehend ausführlicher erläutert. Im hier verwendeten Sinne kann sich Durchblasluft oder Durchblasverbrennungskühlung auf Ansaugluft beziehen, die während eines Ventilöffnungsüberschneidungszeitraums zwischen den Einlassventilen und den zweiten Auslassventilen 6 (z. B. eines Zeitraums, wenn sowohl die Einlassventile als auch die zweiten Auslassventile 6 zeitgleich geöffnet sind) von einem oder mehreren Einlassventilen jedes Zylinders zu den zweiten Auslassventilen 6 (und in den zweiten Abgaskrümmer 80) strömt, ohne dass die Durchblasluft verbrannt wird.
  • Ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem (wie etwa das in 2 gezeigte Kraftstoffsystem) kann verwendet werden, um Kraftstoffdrücke an den Einspritzvorrichtungen 66 zu erzeugen. Somit kann über die Einspritzvorrichtungen 66 Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt werden. Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt den Zylindern 12, 14, 16 und 18 als Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Die Zylinder 12, 14, 16 und 18 sind jeweils an zwei Abgasstutzen gekoppelt, damit der Ausblas- und der Spülanteil der Verbrennungsgase getrennt geleitet werden können. Insbesondere stoßen die Zylinder 12, 14, 16 und 18, wie in 1 gezeigt, Verbrennungsgase (z B. den Spülanteil) über zweite Abgasleitungen (z. B. Stutzen) 82 in den zweiten Abgaskrümmer 80 (hierin als Spülkrümmer bezeichnet) und Verbrennungsgase (z. B. den Ausblasanteil) über erste Abgasleitungen (z. B. Stutzen) 86 in den ersten Abgaskrümmer 84 (hierin als Ausblaskrümmer bezeichnet) aus. Die zweiten Abgasleitungen 82 erstrecken sich von den Zylindern 12, 14, 16 und 18 zum zweiten Abgaskrümmer 80. Des Weiteren beinhaltet der erste Abgaskrümmer 84 einen ersten Krümmerabschnitt 81 und einen zweiten Krümmerabschnitt 85. Die ersten Abgasleitungen 86 der Zylinder 12 und 18 (hierin als die äußeren Zylinder bezeichnet) erstrecken sich von den Zylindern 12 und 18 zum zweiten Krümmerabschnitt 85 des ersten Abgaskrümmers 84. Des Weiteren erstrecken sich die ersten Abgasleitungen 86 der Zylinder 14 und 16 (hierin als die inneren Zylinder bezeichnet) von den Zylindern 14 und 16 zum ersten Krümmerabschnitt 81 des ersten Abgaskrümmers 84.
  • Die Abgasleitungen können jeweils über ein Auslassventil selektiv mit dem Zylinder kommunizieren, an den sie gekoppelt sind. Beispielsweise kommunizieren die zweiten Abgasleitungen 82 über die zweiten Auslassventile 6 mit ihren jeweiligen Zylindern und kommunizieren die ersten Abgasleitungen 86 über die ersten Auslassventile 8 mit ihren jeweiligen Zylindern. Die zweiten Abgasleitungen 82 sind von den ersten Abgasleitungen 86 isoliert, wenn sich zumindest ein Auslassventil jedes Zylinders in einer geschlossenen Position befindet. Abgase können nicht direkt zwischen den Abgasleitungen 82 und 86 strömen. Das vorstehend beschriebene Abgassystem kann hierin als ein geteiltes Abgaskrümmersystem bezeichnet werden, bei dem ein erster Teil der Abgase aus jedem Zylinder an den ersten Abgaskrümmer 84 ausgegeben wird und ein zweiter Teil der Abgase aus jedem Zylinder an den zweiten Abgaskrümmer 80 ausgegeben wird und bei dem der erste und der zweite Abgaskrümmer nicht direkt miteinander kommunizieren (z. B. koppelt mit Ausnahme des Spülkrümmerumgehungsventils kein Kanal die beiden Abgaskrümmer direkt miteinander und vermischen sich daher der erste und der zweite Teil der Abgase innerhalb des ersten und des zweiten Abgaskrümmers nicht).
  • Der Motor 10 beinhaltet einen Turbolader, der eine zweistufige Abgasturbine 164 und einen Ansaugverdichter 162 beinhaltet, die auf eine gemeinsame Welle gekoppelt sind. Die zweistufige Turbine 164 beinhaltet eine erste Turbine 163 und eine zweite Turbine 165. Die erste Turbine 163 ist direkt an den ersten Krümmerabschnitt 81 des ersten Abgaskrümmers 84 gekoppelt und erhält Abgase nur aus den Zylindern 14 und 16 über die ersten Auslassventile 8 der Zylinder 14 und 16. Die zweite Turbine 165 ist direkt an den zweiten Krümmerabschnitt 85 des ersten Abgaskrümmers 84 gekoppelt und erhält Abgase nur aus den Zylindern 12 und 18 über die ersten Auslassventile 8 der Zylinder 12 und 18. Die Drehung der ersten und der zweiten Turbine treibt die Drehung des Verdichters 162 an, der im Ansaugkanal 28 angeordnet ist. Somit wird die Ansaugluft am Verdichter 162 geladen (z. B. unter Druck gesetzt) und bewegt sich stromabwärts zum Ansaugkrümmer 44. Die Abgase verlassen sowohl die erste Turbine 163 als auch die zweite Turbine 165 in den gemeinsamen Abgaskanal 74. Ein Wastegate kann über die zweistufige Turbine 164 gekoppelt sein. Insbesondere kann ein Wastegateventil 76 in einer Umgehung 78 enthalten sein, die zwischen jeden des ersten Krümmerabschnitts 81 und des zweiten Krümmerabschnitts 85 stromaufwärts eines Einlasses zur zweistufigen Turbine 164 und den Abgaskanal 74 stromabwärts eines Auslasses der zweistufigen Turbine 164 gekoppelt ist. Auf diese Weise steuert eine Position des Wastegateventils 76 (hierin als Turbinenwastegate bezeichnet) ein Ausmaß der Aufladung, die durch den Turbolader bereitgestellt wird. In alternativen Ausführungsformen kann der Motor 10 eine einstufige Turbine beinhalten, wobei alle Abgase aus dem ersten Abgaskrümmer 84 zu einem Einlass der gleichen Turbine geleitet werden.
  • Abgase, welche die zweistufige Turbine 164 verlassen, strömen stromabwärts im Abgaskanal 74 zu einer ersten Emissionssteuervorrichtung 70 und einer zweiten Emissionssteuervorrichtung 72, wobei die zweite Emissionssteuervorrichtung 72 stromabwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung 70 im Abgaskanal 74 angeordnet ist. Die Emissionssteuervorrichtungen 70 und 72 können in einem Beispiel einen oder mehrere Katalysatorwabenkörper beinhalten. In einigen Beispielen kann es sich bei den Emissionssteuervorrichtungen 70 und 72 um Dreiwegekatalysatoren handeln. In anderen Beispielen können die Emissionssteuervorrichtungen 70 und 72 einen oder eine Vielzahl eines Dieseloxidationskatalysators (diesel oxidation catalyst - DOC) und eines Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction - SCR) beinhalten. In noch einem anderen Beispiel kann die zweite Emissionssteuervorrichtung 72 einen Benzinpartikelfilter (BPF) beinhalten. In einem Beispiel kann die erste Emissionssteuervorrichtung 70 einen Katalysator und die zweite Emissionssteuervorrichtung 72 einen BPF beinhalten. Nachdem sie die Emissionssteuervorrichtungen 70 und 72 passiert haben, können die Abgase nach außen zu einem Auspuffrohr geleitet werden.
  • Der Abgaskanal 74 beinhaltet ferner eine Vielzahl von Abgassensoren in elektronischer Kommunikation mit der Steuerung 12 des Steuersystems 15, wie nachstehend ausführlicher beschrieben. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet der Abgaskanal 74 eine erste Lambdasonde 90, die zwischen der ersten Emissionssteuervorrichtung 70 und der zweiten Emissionssteuervorrichtung 72 positioniert ist. Die erste Lambdasonde 90 kann dazu konfiguriert sein, einen Sauerstoffgehalt des in die zweite Emissionssteuervorrichtung 72 einströmenden Abgases zu messen. Der Abgaskanal 74 kann eine oder mehrere zusätzliche Lambdasonden beinhalten, die entlang des Abgaskanals 74 positioniert sind, wie etwa die zweite Lambdasonde 91, die zwischen der zweistufigen Turbine 164 und der ersten Emissionssteuervorrichtung 70 positioniert ist, und/oder die dritte Lambdasonde 93, die stromabwärts der zweiten Emissionssteuervorrichtung 72 positioniert ist. Somit kann die zweite Lambdasonde 91 dazu konfiguriert sein, den Sauerstoffgehalt des in die erste Emissionssteuervorrichtung 70 einströmenden Abgases zu messen, und kann die dritte Lambdasonde 93 dazu konfiguriert sein, den Sauerstoffgehalt des die zweite Emissionssteuervorrichtung 72 verlassenden Abgases zu messen. In einer Ausführungsform kann es sich bei der einen oder den mehreren Lambdasonden 90, 91 und 93 um Breitbandlambdasonden (Universal Exhaust Gas Oxygen sensors - UEGO-Sonden) handeln.
  • Alternativ dazu können die Lambdasonden 90, 91 und 93 durch eine binäre Abgaslambdasonde ersetzt sein. Der Abgaskanal 74 kann verschiedene andere Sensoren beinhalten, wie etwa einen oder mehrere Temperatur- und/oder Drucksensoren. Beispielsweise ist, wie in 1 gezeigt, ein Drucksensor 96 zwischen der ersten Emissionssteuervorrichtung 70 und der zweiten Emissionssteuervorrichtung 72 im Abgaskanal 74 positioniert. Somit kann der Drucksensor 96 dazu konfiguriert sein, den Druck des in die zweite Emissionssteuervorrichtung 72 einströmenden Abgases zu messen. Sowohl der Drucksensor 96 als auch die Lambdasonde 90 sind an einem Punkt im Abgaskanal 74 angeordnet, an dem ein Strömungskanal 98 an den Abgaskanal 74 gekoppelt ist. Der Strömungskanal 98 kann hierin als Spülkrümmerumgehungskanal (scavenge manifold bypass passage - SMBP) 98 bezeichnet werden. Der Spülkrümmerumgehungskanal 98 ist direkt an den zweiten Abgas-(z. B. Spül-)krümmer 80 und den Abgaskanal 74 und zwischen diese gekoppelt. Ein Ventil 97 (hierin als das Spülkrümmerumgehungsventil, scavenge manifold bypass valve - SMBV, bezeichnet) ist innerhalb des Spülkrümmerumgehungskanals 98 angeordnet und kann von der Steuerung 12 betätigt werden, um eine Abgasstrommenge vom zweiten Abgaskrümmer 80 zum Abgaskanal 74 an einer Stelle zwischen der ersten Emissionssteuervorrichtung 70 und der zweiten Emissionssteuervorrichtung 72 einzustellen.
  • Der zweite Abgaskrümmer 80 ist direkt an einen ersten Abgasrückführungs(AGR)-Kanal 50 gekoppelt. Der erste AGR-Kanal 50 ist direkt zwischen den zweiten Abgaskrümmer 80 und den Ansaugkanal 28 stromaufwärts des Verdichters (z.B. Turboladerverdichters) 162 gekoppelt (und kann daher als Niederdruck-AGR-Kanal bezeichnet werden). Somit werden über den ersten AGR-Kanal 50 Abgase (oder Durchblasluft, wie nachstehend ausführlicher erläutert) vom zweiten Abgaskrümmer 80 zum Ansaugkanal 28 stromaufwärts des Verdichters 162 geleitet. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet der erste AGR-Kanal 50 einen AGR-Kühler 52, der zum Kühlen von Abgasen, die vom zweiten Abgaskrümmer 80 zum Ansaugkanal 28 strömen, konfiguriert ist, und ein erstes AGR-Ventil 54 (das hierin als das BTCC-Ventil bezeichnet werden kann). Die Steuerung 12 ist dazu konfiguriert, das erste AGR-Ventil 54 zu betätigen und dessen Position einzustellen, um eine Luftstrommenge durch den ersten AGR-Kanal 50 zu steuern. Wenn sich das erste AGR-Ventil 54 in einer geschlossenen Position befindet, können keine Abgase oder Ansaugluft vom zweiten Abgaskrümmer 80 zum Ansaugkanal 28 stromaufwärts des Verdichters 162 strömen. Ferner können, wenn sich das erste AGR-Ventil 54 in einer offenen Position befindet, Abgase und/oder Durchblasluft vom zweiten Abgaskrümmer 80 zum Ansaugkanal 28 stromaufwärts des Verdichters 162 strömen.
  • Die Steuerung 12 kann zusätzlich das erste AGR-Ventil 54 in eine Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen einstellen.
  • Eine erste Ausstoßvorrichtung 56 ist an einem Auslass des AGR-Kanals 50 innerhalb des Ansaugkanals 28 positioniert. Die erste Ausstoßvorrichtung 56 kann eine Verengung oder Venturi-Düse beinhalten, die eine Druckerhöhung am Einlass des Verdichters 162 bereitstellt. Infolgedessen kann AGR aus dem AGR-Kanal 50 mit Frischluft vermischt werden, die durch den Ansaugkanal 28 zum Verdichter 162 strömt. Somit kann AGR aus dem AGR-Kanal 50 als die Bewegungsströmung an der ersten Ausstoßvorrichtung 56 fungieren. In einer alternativen Ausführungsform ist unter Umständen keine Ausstoßvorrichtung am Auslass des AGR-Kanals 50 positioniert. Stattdessen kann ein Auslass des Verdichters 162 als eine Ausstoßvorrichtung geformt sein, die den Gasdruck senkt, um den AGR-Strom zu unterstützen (und stellt somit in dieser Ausführungsform Luft die Bewegungsströmung und AGR die sekundäre Strömung dar). In noch einer anderen Ausführungsform kann AGR aus dem AGR-Kanal 50 an der Hinterkante einer Schaufel des Verdichters 162 eingeführt werden, wodurch das Durchblasen von Luft durch den AGR-Kanal 50 zum Ansaugkanal 28 ermöglicht wird.
  • Ein zweiter AGR-Kanal 58 ist zwischen den ersten AGR-Kanal 50 und den Ansaugkanal 28 gekoppelt. Insbesondere ist der zweite AGR-Kanal 58, wie in 1 gezeigt, zwischen dem AGR-Ventil 54 und dem AGR-Kühler 52 an den ersten AGR-Kanal 50 gekoppelt. In alternativen Ausführungsformen, bei denen der zweite AGR-Kanal 58 in dem Motorsystem enthalten ist, beinhaltet das System unter Umständen keinen AGR-Kühler 52. Des Weiteren ist der zweite AGR-Kanal 58 stromabwärts des Verdichters 162 direkt an den Ansaugkanal 28 gekoppelt. Aufgrund dieser Kopplung kann der zweite AGR-Kanal 58 hierin als Mitteldruck-AGR-Kanal bezeichnet werden. Ferner ist der zweite AGR-Kanal 58, wie in 1 gezeigt, stromaufwärts eines Ladeluftkühlers (charge air cooler - CAC) 40 an den Ansaugkanal 28 gekoppelt. Der CAC 40 ist dazu konfiguriert, Ansaugluft (bei der es sich um ein Gemisch aus frischer Ansaugluft von außerhalb des Motorsystems und Abgasen handeln kann) zu kühlen, wenn sie den CAC 40 passiert. Somit können rückgeführte Abgase aus dem ersten AGR-Kanal 50 und/oder dem zweiten AGR-Kanal 58 über den CAC 40 gekühlt werden, bevor sie in den Ansaugkrümmer 44 einströmen. In einer alternativen Ausführungsform kann der zweite AGR-Kanal 58 stromabwärts des CAC 40 an den Ansaugkanal 28 gekoppelt sein. In dieser Ausführungsform ist unter Umständen kein AGR-Kühler 52 im ersten AGR-Kanal 50 angeordnet. Ferner kann, wie in 1 gezeigt, eine zweite Ausstoßvorrichtung 57 an einem Auslass des zweiten AGR-Kanals 58 in dem Ansaugkanal 28 positioniert sein.
  • Ein zweites AGR-Ventil 59 (z. B. Mitteldruck-AGR-Ventil) ist im zweiten AGR-Kanal 58 angeordnet. Das zweite AGR-Ventil 59 ist dazu konfiguriert, eine Gasstrommenge (z. B. Ansaugluft oder Abgas) durch den zweiten AGR-Kanal 58 einzustellen. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, kann die Steuerung 12 das AGR-Ventil 59 auf Grundlage von (z. B. als Funktion von) Motorbetriebsbedingungen in eine offene Position (die einen Strom durch den zweiten AGR-Kanal 58 ermöglicht), eine geschlossene Position (die den Strom durch den zweiten AGR-Kanal 58 blockiert) oder eine Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen betätigen. Zum Beispiel kann das Betätigen des AGR-Ventils 59 beinhalten, dass die Steuerung 12 ein elektronisches Signal an einen Aktor des AGR-Ventils 59 sendet, um eine Ventilplatte des AGR-Ventils 59 in eine offene Position, eine geschlossene Position oder eine Position zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen zu bewegen. Wie ebenfalls nachstehend ausführlicher erläutert, kann Luft auf Grundlage von Systemdrücken und Positionen alternativer Ventile in dem Motorsystem entweder im zweiten AGR-Kanal 58 zum Ansaugkanal 28 oder im zweiten AGR-Kanal 58 zum zweiten Abgaskrümmer 80 strömen.
  • Der Ansaugkanal 28 beinhaltet ferner eine elektronische Ansaugdrossel 62 in Kommunikation mit dem Ansaugkrümmer 44. Wie in 1 gezeigt, ist die Ansaugdrossel 62 stromabwärts des CAC 40 positioniert. Die Position einer Drosselplatte 64 der Drossel 62 kann durch das Steuersystem 15 über einen Drosselaktor (nicht gezeigt) eingestellt werden, der kommunikativ mit der Steuerung 12 gekoppelt ist. Durch Modulieren der Luftansaugdrossel 62, während der Verdichter 162 betrieben wird, kann eine Menge an Frischluft aus der Atmosphäre und/oder eine Menge an rückgeführtem Abgas aus dem einen oder den mehreren AGR-Kanälen in den Motor 10 eingebracht, durch den CAC 40 gekühlt und mit Verdichterdruck (oder aufgeladenem Druck) über den Ansaugkrümmer 44 an die Motorzylinder abgegeben werden. Um ein Pumpen des Verdichters zu reduzieren, kann zumindest ein Teil der durch den Verdichter 162 verdichteten Luftladung zum Einlass des Verdichters rückgeführt werden. Ein Verdichterrückführungskanal 41 kann zum Rückführen von verdichteter Luft vom Verdichterauslass stromaufwärts des CAC 40 zum Verdichtereinlass bereitgestellt sein. Ein Verdichterrückführungsventil (compressor recirculation valve - CRV) 42 kann zum Einstellen einer Menge des Rückführungsstroms, der zum Verdichtereinlass rückgeführt wird, bereitgestellt sein. In einem Beispiel kann das CRV 42 als Reaktion auf tatsächliche oder erwartete Verdichterpumpbedingungen über einen Befehl der Steuerung 12 in einen geöffneten Zustand betätigt werden.
  • Ein dritter Strömungskanal 30 (der hierin als heißes Rohr bezeichnet werden kann) ist zwischen den zweiten Abgaskrümmer 80 und den Ansaugkanal 28 gekoppelt. Insbesondere ist ein erstes Ende des dritten Strömungskanals 30 direkt an den zweiten Abgaskrümmer 80 gekoppelt und ein zweites Ende des dritten Strömungskanals 30 stromabwärts der Ansaugdrossel 62 und stromaufwärts des Ansaugkrümmers 44 direkt an den Ansaugkanal 28 gekoppelt. Ein drittes Ventil 32 (z. B. Ventil des heißen Rohrs) ist im dritten Strömungskanal 30 angeordnet und dazu konfiguriert, eine Luftstrommenge durch den dritten Strömungskanal 30 einzustellen. Das dritte Ventil 32 kann als Reaktion auf ein Betätigungssignal, das von der Steuerung 12 an einen Aktor des dritten Ventils 32 gesendet wird, in eine vollständig offene Position, eine vollständig geschlossene Position oder eine Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen betätigt werden.
  • Der zweite Abgaskrümmer 80 und/oder die zweiten Abgasleitungen 82 können einen oder mehrere Sensoren (wie etwa Drucksensoren, Lambdasonden und/oder Temperatursensoren) beinhalten, die darin angeordnet sind. Beispielsweise beinhaltet der zweite Abgaskrümmer 80, wie in 1 gezeigt, einen Drucksensor 34 und eine Lambdasonde 36, die darin angeordnet sind und dazu konfiguriert sind, einen Druck bzw. Sauerstoffgehalt der Abgase und der Durchblasluft (z. B. Ansaugluft) zu messen, welche die zweiten Auslassventile 6 verlassen und in den zweiten Abgaskrümmer 80 einströmen. Zusätzlich oder alternativ zur Lambdasonde 36 kann jede zweite Abgasleitung 82 eine eigene Lambdasonde 38 beinhalten, die darin angeordnet ist. Somit kann ein Sauerstoffgehalt der Abgase und/oder der Durchblasluft, die einen jeweiligen Zylinder über die zweiten Auslassventile 6 verlassen, auf Grundlage einer Ausgabe der Lambdasonde 38 bestimmt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Ansaugkanal 28, wie in 1 gezeigt, einen elektrischen Verdichter 60 beinhalten. Der elektrische Verdichter 60 ist in einem Umgehungskanal 61 angeordnet, der stromaufwärts und stromabwärts eines Ventils 63 des elektrischen Verdichters an den Ansaugkanal 28 gekoppelt ist. Insbesondere ist ein Einlass zum Umgehungskanal 61 stromaufwärts des Ventils 63 des elektrischen Verdichters an den Ansaugkanal 28 gekoppelt und ist ein Auslass des Umgehungskanals 61 stromabwärts des Ventils 63 des elektrischen Verdichters und stromaufwärts der Stelle, an welcher der erste AGR-Kanal 50 an den Ansaugkanal 28 gekoppelt ist, an den Ansaugkanal 28 gekoppelt. Ferner ist der Auslass des Umgehungskanals 61 stromaufwärts des Turboladerverdichters 162 im Ansaugkanal 28 gekoppelt. Der elektrische Verdichter 60 kann elektrisch von einem Elektromotor unter Verwendung von Energie angetrieben werden, die in einer Energiespeichervorrichtung gespeichert ist. In einem Beispiel kann der Elektromotor Teil des elektrischen Verdichters 60 sein, wie in 1 gezeigt. Wenn zusätzliche Aufladung (z. B. ein über den Atmosphärendruck erhöhter Druck der Ansaugluft) über den durch den Verdichter 162 bereitgestellten Betrag hinaus angefordert wird, kann die Steuerung 12 den elektrischen Verdichter 60 betätigen, sodass er sich dreht und einen Druck der durch den Umgehungskanal 61 strömenden Ansaugluft erhöht. Außerdem kann die Steuerung 12 das Ventil 63 des elektrischen Verdichters in eine geschlossene oder teilweise geschlossene Position betätigen, um eine höhere Menge an Ansaugluft durch den Umgehungskanal 61 und den elektrischen Verdichter 60 zu leiten.
  • Der Ansaugkanal 28 kann einen oder mehrere zusätzliche Sensoren beinhalten (wie etwa zusätzliche Druck-, Temperatur-, Strömungsratensensoren und/oder Lambdasonden). Beispielsweise beinhaltet, wie in 1 gezeigt, der Ansaugkanal 28 einen Luftmassenstrom(mass air flow - MAF)-Sensor 48, der stromaufwärts des Verdichters 162, des Ventils 63 des elektrischen Verdichters und der Stelle, an welcher der erste AGR-Kanal 59 an den Ansaugkanal 28 gekoppelt ist, angeordnet ist. Ein Ansaugdrucksensor 31 und ein Ansaugtemperatursensor 33 sind stromaufwärts des Verdichters 162 und stromabwärts der Stelle, an welcher der erste AGR-Kanal 50 an den Ansaugkanal 28 gekoppelt ist, im Ansaugkanal 28 positioniert. Eine Ansauglambdasonde 35 und ein Ansaugtemperatursensor 43 können sich stromabwärts des Verdichters 162 und stromaufwärts des CAC 40 im Ansaugkanal 28 befinden. Ein zusätzlicher Ansaugdrucksensor 37 kann stromabwärts des CAC 40 und stromaufwärts der Drossel 28 im Ansaugkanal 28 positioniert sein. In einigen Ausführungsformen kann, wie in 1 gezeigt, eine zusätzliche Ansauglambdasonde 39 zwischen dem CAC 40 und der Drossel 28 im Ansaugkanal 28 positioniert sein. Außerdem sind ein Ansaugkrümmerdruck(z. B. MAP)-Sensor 122 und ein Ansaugkrümmertemperatursensor 123 stromaufwärts aller Motorzylinder im Ansaugkrümmers 44 positioniert.
  • In einigen Beispielen kann der Motor 10 in einem Hybridfahrzeug mit einem Elektromotor/Batteriesystem (wie in 2 gezeigt) gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine parallele Konfiguration, eine Reihenkonfiguration oder eine Variation oder Kombinationen davon aufweisen. Ferner können in einigen Ausführungsformen andere Motorkonfigurationen eingesetzt werden, zum Beispiel ein Dieselmotor.
  • Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem 15, das die Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingaben von einem Fahrzeugführer über eine Eingabevorrichtung (in 1 nicht gezeigt) gesteuert werden. Das Steuersystem 15 erhält der Darstellung nach Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (für die hierin verschiedene Beispiele beschrieben werden) und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 81. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 Drucksensoren, Temperatursensoren und Lambdasonden beinhalten, die sich im Ansaugkanal 28, im Ansaugkrümmer 44, im Abgaskanal 74 und im zweiten Abgaskrümmer 80 befinden, wie vorstehend beschrieben. Andere Sensoren können einen Drosseleinlassdruck(throttle inlet pressure - TIP)-Sensor zum Schätzen eines Drosseleinlassdrucks (TIP) und/oder einen Drosseleinlasstemperatursensor zum Schätzen einer Drossellufttemperatur (throttle air temperature - TCT) beinhalten, die stromabwärts der Drossel in dem Ansaugkanal gekoppelt sind. Zusätzliche Sensoren und Aktoren des Systems werden nachstehend unter Bezugnahme auf 2 erläutert. Als ein weiteres Beispiel können die Aktoren 81 die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die Ventile 63, 42, 54, 59, 32, 97, 76 und die Drossel 62 beinhalten. Die Aktoren 81 können ferner verschiedene Nockenwellenansteuerungsaktoren beinhalten, die an die Einlass- und Auslassventile der Zylinder gekoppelt sind (wie nachstehend unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher beschrieben). Die Steuerung 12 kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren erhalten, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer Anweisung oder eines Codes, die/der in einen Speicher der Steuerung 12 programmiert ist, entsprechend einer oder mehrerer Routinen auslösen. Beispielhafte Steuerroutinen (z. B. Verfahren) sind hierin bei 3 beschrieben. Zum Beispiel kann ein Einstellen des AGR-Stroms vom zweiten Abgaskrümmer 80 zum Ansaugkanal 28 ein Einstellen eines Aktors des ersten AGR-Ventils 54 zum Einstellen der Abgasstrommenge, die vom zweiten Abgaskrümmer 80 zum Ansaugkanal 28 stromaufwärts des Verdichters 162 strömt, beinhalten. In einem anderen Beispiel kann das Einstellen des AGR-Stroms vom zweiten Abgaskrümmer 80 zum Ansaugkanal 28 ein Einstellen eines Aktors einer Auslassventil-Nockenwelle zum Einstellen eines Öffnungszeitpunkts der zweiten Auslassventile 6 beinhalten.
  • Auf diese Weise können der erste und der zweite Abgaskrümmer aus 1 so ausgestaltet sein, dass der Ausblas- und der Spülanteil des Abgases getrennt geleitet werden. Der erste Abgaskrümmer 84 kann den Ausblasimpuls des Abgases über den ersten Krümmerabschnitt 81 und den zweiten Krümmerabschnitt 85 zur zweistufigen Turbine 164 leiten, während der zweite Abgaskrümmer 80 den Spülanteil des Abgases über einen oder mehrere des ersten AGR-Kanals 50 und des zweiten AGR-Kanals 58 zum Ansaugkanal 28 und/oder über den Strömungskanal 98 zum Abgaskanal 74 stromabwärts der zweistufigen Turbine 164 leiten kann. Zum Beispiel leiten die ersten Auslassventile 8 den Ausblasanteil der Abgase durch den ersten Abgaskrümmer 84 zur zweistufigen Turbine 164 und sowohl zur ersten als auch zur zweiten Emissionssteuervorrichtung 70 und 72, während die zweiten Auslassventile 6 den Spülanteil der Abgase durch den zweiten Abgaskrümmer 80 und entweder über einen oder mehrere AGR-Kanäle zum Ansaugkanal 28 oder über den Strömungskanal 98 zum Abgaskanal 74 und zur zweiten Emissionssteuervorrichtung 72 leiten.
  • Es ist anzumerken, dass, wenngleich der Motor 10 der Darstellung in 1 nach jeden von dem ersten AGR-Kanal 50, dem zweiten AGR-Kanal 58, dem Strömungskanal 98 und dem Strömungskanal 30 beinhaltet, der Motor 10 in alternativen Ausführungsformen nur einen Teil dieser Kanäle beinhalten kann. Zum Beispiel kann der Motor 10 in einer Ausführungsform nur den ersten AGR-Kanal 50 und den Strömungskanal 98 beinhalten und nicht den zweiten AGR-Kanal 58 und den Strömungskanal 30 beinhalten. In einer anderen Ausführungsform kann der Motor 10 den ersten AGR-Kanal 50, den zweiten AGR-Kanal 58 und den Strömungskanal 98, nicht aber den Strömungskanal 30 beinhalten. In noch einer anderen Ausführungsform kann der Motor 10 den ersten AGR-Kanal 50, den Strömungskanal 30 und den Strömungskanal 98, nicht aber den zweiten AGR-Kanal 58 beinhalten. In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Motor 10 unter Umständen nicht den elektrischen Verdichter 60. In noch anderen Ausführungsformen kann der Motor 10 alle oder nur einen Teil der in 1 gezeigten Sensoren beinhalten.
  • Nun wird auf 2 Bezug genommen, die eine Teilansicht eines einzelnen Zylinders einer Brennkraftmaschine 10 abbildet, die in ein Fahrzeug 100 eingebaut sein kann. Demzufolge sind Komponenten, die bereits in 1 eingeführt wurden, mit den gleichen Bezugszeichen wiedergegeben und werden nicht erneut eingeführt. Der Motor 10 ist mit einer Brennkammer (Zylinder) 130, einer Kühlhülse 114 und Zylinderwänden 132 dargestellt, wobei ein Kolben 136 darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 140 verbunden ist. Die Brennkammer 130 kommuniziert der Darstellung nach über ein Einlassventil 152 bzw. ein Auslassventil 156 mit einem Ansaugkanal 146 und einem Abgaskanal 148. Wie zuvor bei 1 beschrieben, kann jeder Zylinder des Motors 10 Verbrennungsprodukte entlang zweier Kanäle ausstoßen. In der abgebildeten Ansicht gibt der Abgaskanal 148 die erste Abgasleitung (z. B. Stutzen) wieder, die vom Zylinder zur Turbine führt (wie etwa die erste Abgasleitung 86 aus 1), während die zweite Abgasleitung in dieser Ansicht nicht zu sehen ist.
  • Wie ebenfalls zuvor bei 1 erläutert, kann jeder Zylinder des Motors 10 zwei Einlassventile und zwei Auslassventile beinhalten. In der abgebildeten Ansicht befinden sich das Einlassventil 152 und das Auslassventil 156 in einer oberen Region der Brennkammer 130. Das Einlassventil 152 und das Auslassventil 156 können unter Verwendung eines jeweiligen Nockenansteuerungssystems, das einen oder mehrere Nocken beinhaltet, durch eine Steuerung 12 gesteuert werden. Die Nockenansteuerungssysteme können eines oder mehrere von einem System zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), für variable Nockenansteuerung (variable cam timing - VCT), für variable Ventilansteuerung (variable valve timing - VVT) und/oder für variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL) nutzen, um den Ventilbetrieb zu variieren. In dem abgebildeten Beispiel wird jedes Einlassventil 152 durch einen Einlassnocken 151 und jedes Auslassventil 156 durch einen Auslassnocken 153 gesteuert. Der Einlassnocken 151 kann über einen Einlassventilansteuerungsaktor 101 und der Auslassnocken 153 über einen Auslassventilansteuerungsaktor 103 gemäß einer festgelegten Einlass- bzw. Auslassventilzeitsteuerung betätigt werden. In einigen Beispielen können die Einlassventile und die Auslassventile über den Einlassventilansteuerungsaktor 101 bzw. den Auslassventilansteuerungsaktor 103 deaktiviert werden. Zum Beispiel kann die Steuerung ein Signal an den Auslassventilansteuerungsaktor 103 senden, um das Auslassventil 156 zu deaktivieren, sodass es geschlossen bleibt und sich nicht zum festgelegten Zeitpunkt öffnet. Die Position des Einlassventils 152 und Auslassventils 156 kann durch Ventilpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden. Wie vorstehend vorgestellt, können in einem Beispiel alle Auslassventile jedes Zylinders auf der gleichen Auslassnockenwelle gesteuert werden. Demnach kann sowohl eine Ansteuerung der (zweiten) Spülauslassventile und der (ersten) Ausblasauslassventile gemeinsam über eine Nockenwelle eingestellt werden; sie können jedoch unterschiedliche Zeitsteuerungen relativ zueinander aufweisen. In einem anderen Beispiel kann das Spülauslassventil jedes Zylinders auf einer ersten Auslassnockenwelle gesteuert werden und ein Ausblasauslassventil jedes Zylinders auf einer anderen, zweiten Auslassnockenwelle gesteuert werden. Auf diese Weise kann die Ventilansteuerung der Spülventile und der Ausblasventile getrennt voneinander eingestellt werden. In alternativen Ausführungsformen kann/können das/die Nocken- oder Ventilansteuerungssystem(e) der Spül- und/oder Ausblasauslassventile ein Nocken-in-Nocken-System, ein elektro-hydraulisches System für die Spülventile und/oder eine elektromechanische Ventilhubsteuerung für die Spülventile einsetzen.
  • Zum Beispiel kann das Einlass- und/oder das Auslassventil in einigen Ausführungsformen durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 130 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, gesteuert wird, beinhalten. In noch anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Ventilbetätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilansteuerung gesteuert werden.
  • In einem Beispiel beinhaltet der Einlassnocken 151 getrennte und unterschiedliche Nockenerhebungen, die unterschiedliche Ventilprofile (z. B. Ventilzeitpunkt, Ventilhub, Dauer usw.) für jedes der beiden Einlassventile der Brennkammer 130 bereitstellen. Gleichermaßen kann der Auslassnocken 153 getrennte und unterschiedliche Nockenerhebungen beinhalten, die unterschiedliche Ventilprofile (z. B. Ventilzeitpunkt, Ventilhub, Dauer usw.) für jedes der beiden Auslassventile der Brennkammer 130 bereitstellen. In einem weiteren Beispiel kann der Einlassnocken 151 eine gemeinsame Erhebung oder ähnliche Erhebungen beinhalten, die jedem der beiden Einlassventile im Wesentlichen das gleiche Ventilprofil bereitstellen.
  • Des Weiteren können unterschiedliche Nockenprofile für die unterschiedlichen Auslassventile verwendet werden, um mit geringem Druck ausgestoßene Abgase von mit Abgasdruck ausgestoßenen Abgasen zu trennen. Zum Beispiel kann ein erstes Auslassnockenprofil das erste Auslassventil (z. B. Ausblasventil) kurz vor dem UT (unteren Totpunkt) des Arbeitstaktes der Brennkammer 130 aus der geschlossenen Position öffnen und das gleiche Auslassventil lange vor dem OT (oberen Totpunkt) schließen, um selektiv Ausblasgase aus der Brennkammer auszustoßen. Außerdem kann ein zweites Auslassnockenprofil so positioniert sein, dass es ein zweites Auslassventil (z. B. Spülventil) vor einem Mittelpunkt des Ausstoßtakts aus einem geschlossenen Zustand öffnet und dieses nach dem OT schließt, um selektiv den Spülanteil der Abgase auszustoßen.
  • Somit kann die Zeitsteuerung des ersten Auslassventils und des zweiten Auslassventils Zylinderausblasgase aus dem Spülanteil der Abgase isolieren, während alle übrigen Abgase im Totraum des Zylinders während der positiven Ventilüberschneidung zwischen dem Einlassventil und den Spülauslassventilen mithilfe eines Durchblasens von frischer Ansaugluft entleert werden. Durch Strömen eines ersten Teils des die Zylinder verlassenden Abgases (z. B. Abgas mit höherem Druck), zu der/den Turbine(n) und einem Abgaskanal für höheren Druck und Strömen eines späteren, zweiten Teils des Abgases (z. B. Abgas mit niedrigerem Druck) und Durchblasluft zum Verdichtereinlass wird die Effizienz des Motorsystems verbessert. Über erhöhte AGR und reduziertes Klopfen kann die Turbinenenergierückgewinnung gesteigert werden und die Motoreffizienz verbessert werden.
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 2 ist der Darstellung nach eine Abgaslambdasonde 126 an den Abgaskanal 148 gekoppelt. Die Sonde 126 kann stromaufwärts einer oder mehrerer Emissionssteuervorrichtungen, wie etwa der Vorrichtungen 70 und 72 aus 1 im Abgaskanal positioniert sein. Die Sonde 126 kann aus verschiedenen geeigneten Sonden zur Bereitstellung einer Angabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases ausgewählt werden, wie beispielsweise einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Breitband- oder Weitbereichslambdasonde), einer binären Lambdasonde oder EGO-Sonde (wie abgebildet) einer HEGO-Sonde (beheizte EGO-Sonde), einem NOx-Sensor, einem HC-Sensor oder einem CO-Sensor. Die stromabwärtigen Emissionssteuervorrichtungen können eines oder mehrere von einem Dreiwegekatalysator (three way catalyst - TWC), einer NOx-Falle, einem BPF, verschiedenen anderen Emissionssteuerungsvorrichtungen oder Kombinationen davon beinhalten.
  • Die Abgastemperatur kann durch einen oder mehrere Temperatursensoren (nicht gezeigt) geschätzt werden, die sich in dem Abgaskanal 148 befinden. Alternativ kann die Abgastemperatur auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen, wie etwa Drehzahl, Last, Luft-Kraftstoff-Verhältnis (air-fuel ratio - AFR), Zündfunkenverzögerung usw., abgeleitet werden.
  • Der Zylinder 130 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, bei dem es sich um das Volumenverhältnis zwischen dem Kolben 136 am unteren Totpunkt und am oberen Totpunkt handelt. Üblicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, bei denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Hierzu kann es zum Beispiel kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann zudem erhöht sein, wenn Direkteinspritzung verwendet wird, da sich diese auf das Motorklopfen auswirkt.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 eine Zündkerze 92 zum Einleiten der Verbrennung beinhalten. Ein Zündsystem 188 kann der Brennkammer 130 über die Zündkerze 92 als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 92 jedoch entfallen, wie etwa, wenn der Motor 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzen von Kraftstoff einleiten kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Einspritzvorrichtungen konfiguriert sein, die diesem Kraftstoff bereitstellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel beinhaltet der Zylinder 130 der Darstellung nach eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66. Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 direkt an die Brennkammer 130 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW, das über einen elektronischen Treiber 168 von der Steuerung 12 empfangen wird, direkt in diese einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 eine sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden auch als „DI“ bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 130 bereit. Wenngleich 2 die Einspritzvorrichtung 66 als seitliche Einspritzvorrichtung zeigt, kann sie auch oberhalb des Kolbens angeordnet sein, wie etwa nahe der Position der Zündkerze 92. Eine derartige Position kann das Mischen und Verbrennen verbessern, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine geringere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ kann sich die Einspritzung über und nahe dem Einlassventil befinden, um das Mischen zu verbessern. In einer alternativen Ausführungsform kann es sich bei der Einspritzvorrichtung 66 um eine Ansaugstutzeneinspritzvorrichtung handeln, die Kraftstoff in den Ansaugstutzen stromaufwärts des Zylinders 130 bereitstellt.
  • Der Kraftstoff kann von einem Hochdruckkraftstoffsystem 180 an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben werden, das Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und ein Kraftstoffverteilerrohr beinhaltet. Alternativ kann der Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck abgegeben; in einem solchen Fall kann die Zeitsteuerung der Direktkraftstoffeinspritzung während des Verdichtungstakts begrenzter sein als bei Verwendung eines Hochdruckkraftstoffsystems. Auch wenn dies nicht gezeigt ist, können ferner die Kraftstofftanks einen Druckwandler aufweisen, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt. Die Kraftstofftanks im Kraftstoffsystem 180 können Kraftstoff mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie etwa unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen, enthalten. Diese Unterschiede können unterschiedliche Alkoholgehalte, unterschiedliche Oktanzahlen, unterschiedliche Verdampfungswärmen, unterschiedliche Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann das Kraftstoffsystem 180 mit einem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem gekoppelt sein, das einen Behälter zum Speichern von Tank- und Tageskraftstoffdämpfen beinhaltet. Die Kraftstoffdämpfe können während des Motorbetriebs aus dem Behälter in die Motorzylinder gespült werden, wenn Spülbedingungen erfüllt sind. Beispielsweise können die Spüldämpfe über den ersten Ansaugkanal bei oder unter dem barometrischen Druck natürlich in den Zylinder gesaugt werden.
  • Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch die Steuerung 12 und durch Eingaben von einem Fahrzeugführer 113 über eine Eingabevorrichtung 118, wie etwa ein Fahrpedal 116, gesteuert werden. Die Eingabevorrichtung 118 sendet ein Pedalpositionssignal an die Steuerung 12. Die Steuerung 12 ist in 2 als Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicher 106 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus beinhaltet. Der Speichermedium-Festwertspeicher 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von dem Mikroprozessor 102 ausgeführt werden können, um die nachstehend beschriebenen Verfahren und Routinen sowie andere Varianten, die vorgesehen, aber nicht speziell aufgeführt sind, durchzuführen. Die Steuerung 12 zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren erhalten, einschließlich der folgenden: eines Messwerts des angesaugten Luftmassenstroms (MAF) von einem Luftmassenstromsensor 48; einer Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem an die Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Profilzündungsaufnahmesignals (profile ignition pickup - PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselposition (throttle position - TP) von einem Drosselpositionssensor; eines Absolutkrümmerdrucksignals (MAP) von einem Sensor 122, eines Zylinder-AFR von der EGO-Sonde 126 und einer abnormalen Verbrennung von einem Klopfsensor und einem Kurbelwellenbeschleunigungssensor. Ein Motordrehzahlsignal RPM kann durch die Steuerung 12 anhand des Signals PIP erzeugt werden. Ein Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Unterdrucks oder Drucks im Ansaugkrümmer bereitzustellen.
  • Auf Grundlage von Eingaben von einem oder mehreren der vorstehend genannten Sensoren kann die Steuerung 12 einen oder mehrere Aktoren einstellen, wie etwa die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66, die Drossel 62, die Zündkerze 92, die Einlass-/Auslassventile und -nocken usw. Die Steuerung kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren erhalten, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage von in dieser programmierten Anweisungen oder Codes entsprechend einer oder mehrerer Routinen auslösen.
  • In einigen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeug 100 um ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen handeln, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 160 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen handelt es sich bei dem Fahrzeug 100 um ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Motor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n). In dem in 2 gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 100 den Motor 10 und eine elektrische Maschine 161, die entlang eines Hauptantriebsstrangs 197 gekoppelt sind. Der Hauptantriebsstrang 197 ist an ein erstes Ende der Kurbelwelle 140 gekoppelt und beinhaltet Komponenten, welche die Fahrzeugräder 160 antreiben. Bei der elektrischen Maschine 161 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Motorgenerator handeln und sie kann daher hierin als Elektromotor bezeichnet werden. Die Kurbelwelle 140 des Motors 10 und die elektrische Maschine 161 sind über ein Getriebe 167 mit den Fahrzeugrädern 160 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 166 eingekuppelt sind. In dem abgebildeten Beispiel ist eine erste Kupplung 166 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 161 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 166 zwischen der elektrischen Maschine 161 und dem Getriebe 167 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor der jeweiligen Kupplung 166 senden, um die Kupplung ein- oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 140 mit der elektrischen Maschine 161 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder von diesen zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 161 mit dem Getriebe 167 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder von diesen zu trennen. Bei dem Getriebe 167 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann verschiedenartig konfiguriert sein, darunter als paralleles, serielles oder seriell-paralleles Hybridfahrzeug.
  • Die elektrische Maschine 161 erhält elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 170, um den Fahrzeugrädern 160 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 161 kann zudem als Generator betrieben werden, um, zum Beispiel während eines Bremsvorgangs, elektrische Leistung zum Laden der Batterie 170 bereitzustellen.
  • Ein Frontend-Nebenaggregatsantrieb (FEAD) 198 ist an ein zweites, entgegengesetztes Ende der Kurbelwelle 140 gekoppelt. Das zweite Ende oder Nebenaggregatsantriebsende ist ein freies Ende oder freiliegendes Ende der Kurbelwelle, das frei ist und eine oder mehrere Hilfseinrichtungen (z. B. Nebenaggregate) über eine Spannvorrichtung 199 (z. B. einen Riemen, eine Kette usw.) antreibt, die an eine oder mehrere Hilfsrollen (nicht gezeigt) gekoppelt ist. Demnach liegt dieses Ende dem Ende der Kurbelwelle gegenüber, welches das Fahrzeug antreibt. Eine oder mehrere Kupplungen 196 können den FEAD 198 mit verschiedenen Hilfsvorrichtungen oder Aktoren koppeln, die durch den FEAD 198 angetrieben werden. In einem Beispiel treibt der FEAD 198, wie abgebildet, einen Klimatisierungs(AC)-Verdichter 190 eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs(HLK)-Systems 192 des Fahrzeugs an. Das HLK-System ist ein kühlmittel- und/oder kältemittelbasiertes System, das zusätzliche Lüfter, Kondensatoren und Pumpen beinhaltet und dazu konfiguriert ist, auf Grundlage von Bedienereingaben (wie etwa auf Grundlage eines durch einen Bediener ausgewählten Sollwerts für die Kabinentemperatur) Kühlung oder Heizung der Fahrzeugkabine bereitzustellen. Bei Betrieb verdichtet der AC-Verdichter 190 Kältemittel, das durch eine HLK-Kältemittelleitung strömt, um so gasförmiges Kältemittel in flüssiges Kältemittel umzuwandeln, bevor das flüssige Kältemittel zur Kabinenkühlung zu einem AC-Verdampfer geleitet wird. Wenngleich das Beispiel den AC-Verdichter 190 als die Hilfseinrichtung oder den Aktor zeigt, der durch den FEAD 198 angetrieben wird, ist dies nicht als einschränkend zu betrachten. Der FEAD 198 kann gleichermaßen eine oder mehrere andere oder zusätzliche Hilfseinrichtungen antreiben, einschließlich einer Nockenwelle, einer Lichtmaschine, eines Servolenkungsverdichters, einer hydraulischen Fluidpumpe (z. B. Ölpumpe) des Automatikgetriebes usw.
  • Wie hierin erläutert, haben die Erfinder erkannt, dass nicht zwingend Motorverbrennungsdrehmoment benötigt wird, wenn ein leerlaufgestoppter Motor neu gestartet werden muss, um eine an den FEAD gekoppelte Hilfsvorrichtung anzutreiben. Bei derartigen Bedingungen kann der Motor, wie bei 3 erläutert, neu gestartet werden, indem der Motor über eine elektrische Maschine (wie etwa die elektrische Maschine 161 aus 2) gedreht wird, was eine Drehung des FEAD ermöglicht, die wiederum die zugehörige Hilfsvorrichtung oder den zugehörigen Aktor antreibt. Infolgedessen kann die Kraftstoffzufuhr zum Motor über eine längere Dauer hinweg deaktiviert bleiben.
  • Nun unter Bezugnahme auf 3 ist ein beispielhaftes Verfahren 300 zum selektiven Neustarten eines Motors aus einem Leerlaufstopp durch Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor gezeigt. Bei anderen Bedingungen kann der Motor neu gestartet werden, indem die Verbrennung in den Zylindern wiederaufgenommen wird. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 300 können durch eine Steuerung auf Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf die 1-2 beschriebenen Sensoren, empfangen werden, ausgeführt werden. Die Steuerung kann die Motoraktoren des Motorsystems gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einsetzen, um den Motorbetrieb einzustellen.
  • Bei 302 können Motorbetriebsbedingungen geschätzt und/oder gemessen werden. Dazu gehören beispielsweise Motordrehzahl, Motortemperatur, Drehmomentbedarf, Ladedruck, MAP, MAF usw. Bei 304 beinhaltet das Verfahren ein Überprüfen, ob Leerlaufstoppbedingungen gegeben sind. Die Leerlaufstoppbedingungen können beispielsweise beinhalten, dass der Motor läuft (z. B. Verbrennung durchführt), dass der Ladezustand (state of charge - SOC) einer Systembatterie über einem voreingestellten Mindestschwellenwert liegt (z. B. mindestens 30 % geladen), dass die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit unter einer Schwellenwertgeschwindigkeit liegt (z. B. unter 30 mph), dass keine Klimatisierung oder Kühlung der Kabine angefordert ist, dass eine Ansauglufttemperatur innerhalb eines ausgewählten Temperaturbereichs liegt, dass ein Fahrerbedarfsdrehmoment unter einem vorher festgelegten Schwellenwert liegt und dass eine Emissionssteuervorrichtungstemperatur über einer Schwellenwerttemperatur liegt. Wenn eine der Leerlaufstoppbedingungen nicht erfüllt ist, lässt das Verfahren bei 306 den Motor weiter laufen und Kraftstoff verbrennen. Anschließend endet die Routine. Wenn dagegen alle Leerlaufstoppbedingungen erfüllt sind, kann bei 308 der Motor abgeschaltet werden. Dies beinhaltet ein Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern und ein Herunterdrehen des Motors bis zum Stillstand.
  • In einem Beispiel wird das Ausblasventil geschlossen, wenn sich der Motor dreht und die Verbrennung unterbrochen wurde. Infolgedessen stößt der Motor keine unverbrannte Luft in den Abgasweg aus, in dem anschließend der Katalysator regeneriert (neu zentriert) werden müsste. Das Spülventil kann sich in einer beliebigen Position befinden, wenn es nur darum geht, dass die unverbrannte Luft am Einströmen in den Abgasweg gehindert wird. Die Steuerung kann jedoch alternativ eine Position des Spülventils wählen, die Pumpverluste minimiert, um die Rückgewinnung der Bremsenergie zu maximieren. Geschlossene Ausblasventile erzeugen dazu eine Luftfeder im Zylinder. Wenn die Drehmomentimpulse jedoch zu Erschütterungen beim Abschalten des Motors führen, was wahrscheinlich ist, stellt die geöffnete eine bessere Position für das Spülventil während des Ausstoßtakts dar. Daher kann die Steuerung in einem Beispiel, während das Ausblasventil geschlossen gehalten wird, wenn sich der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor dreht, die Spülventile der Zylinder während des Verdichtungstakts öffnen, um ein Verdichtungsdrehmoment zu reduzieren, was die Erschütterungen beim Abschalten deutlich reduziert.
  • Das Verfahren geht dann zu 310 über, um zu bestimmen, ob Bedingungen für einen automatischen Neustart des Motors erfüllt sind. Die Bedingungen für einen automatischen Neustart des Motors können Bedingungen beinhalten, die dazu führen, dass der Motor automatisch aus einem Leerlaufstoppzustand neu gestartet wird, ohne dass eine Bedienereingabe benötigt wird. Es versteht sich, dass während des Leerlaufstopps der Motor abgeschaltet ist, aber das Fahrzeug eingeschaltet bleibt. Beispielsweise können eine Fahrzeugsteuerung und verschiedene Steuermodule eingeschaltet bleiben, um während des Neustarts die Fahrzeug- und Motorkomponentenbedingungen zu überwachen. Zusätzlich können verschiedene Sensoren eingeschaltet bleiben. Somit bleibt während des Neustarts das Fahrzeug von einem Zeitpunkt vor dem letzten Abschalten des Motors durchgehend bis zu und während des aktuell angeforderten Neustarts eingeschaltet.
  • Beispielhafte Neustartbedingungen beinhalten eine Anforderung von Drehmoment, wie sie anhand der Freigabe eines Bremspedals oder der Betätigung eines Fahrpedals abgeleitet wird, eine Anforderung von Klimatisierung, die den Betrieb eines AC-Verdichters erfordert, ein Abfallen des SOC einer Batterie unter einen vorher festgelegten Schwellenwert (wie etwa unter einen SOC von 30 %), ein Abfallen der Motor- oder Abgaskatalysatortemperatur unter einen Schwellenwert. Dementsprechend kann der Motorstart angefordert werden, um die Batterie bis zu einem gewünschten Wert zu laden, eine Fahrzeuggeschwindigkeit von mehr als einem Schwellenwert (z. B. mehr als 3 mph) zu erreichen usw. Im Gegensatz zur Leerlaufstoppbedingungen, bei der alle Motorleerlaufstoppbedingungen bestätigt sein müssen, können die Bedingungen für einen automatischen Neustart des Motors als bestätigt betrachtet werden, wenn eine beliebige der Neustartbedingungen erfüllt ist. Wenn keine der Neustartbedingungen erfüllt ist, kann bei 312 der Motor abgeschaltet bleiben.
  • Wenn Motorneustartbedingungen erfüllt sind, kann bei 314 bestimmt werden, ob es sich bei der Neustartbedingung, die den aktuellen Motorneustart auslöst, um eine Bedingung handelt, die Motorverbrennungsdrehmoment erfordert. Demnach können einige der Motorneustartbedingungen Motorverbrennungsdrehmoment erfordern, wie etwa zum Antreiben des Fahrzeugs, zum Erhöhen der Abgaskatalysatortemperatur, zum Erhöhen der Motortemperatur usw. Die Erfinder haben jedoch erkannt, dass bei anderen Neustartbedingungen kein Verbrennungsdrehmoment benötigt wird. Beispielsweise wird kein Motorverbrennungsdrehmoment benötigt, wenn ein Motorneustart angefordert wird, um einen AC-Verdichter anzutreiben, um Kabinenkühlung bereitzustellen, oder eine Ölpumpe eines Automatikgetriebes anzutreiben. Das Getriebe wird hydraulisch betätigt und es wird daher Hydraulikleistung benötigt, um dessen Zustand zu halten/ändern. Die Hydraulikleistung wird in einem Akkumulator gespeichert, doch der Akkumulator wird über eine Hydraulikpumpe befüllt, die durch die Motorausgangswelle angetrieben wird. Der Motor kann positives Drehmoment für den Antrieb oder zum Versorgen von Nebenaggregaten mit Leistung bereitstellen oder er kann negatives Drehmoment zum Antreiben des FEAD und somit der elektrischen Maschine, die zur Rückgewinnung von Bremsenergie verwendet wird, bereitstellen. In jedem Fall muss das Getriebe gesteuert werden, um Drehmoment in geeigneter Weise zu übertragen. Daher kann, wenn der hydraulische Betätigungsdruck des Getriebes unter einem Schwellenwertdruck liegt, ein Pumpenbetrieb erforderlich sein, um den Druck anzuheben. Dazu wird jedoch kein Motorverbrennungsdrehmoment benötigt. Zum Betreiben eines oder mehrerer Aktoren, die an einen an den Motor gekoppelten Frontend-Nebenaggregatsantrieb (FEAD) gekoppelt sind, wird ebenfalls nicht zwingend Motorverbrennungsdrehmoment benötigt. Das Neustarten des Motors und des Verbrennens von Kraftstoff darin zum Abgegeben von Leistung für den Antrieb des AC-Verdichters kann zu Kraftstoffeinbußen führen, welche die Kraftstoffeffizienzvorteile des vorherigen Leerlaufstopps überwiegen können.
  • Andere Szenarien für einen Motorbetrieb ohne Kraftstoffzufuhr beinhalten ein Hochdrehen des Motors vor Beginn des Verbrennungsdrehmoments (d. h. während eines Startvorgangs). Zudem wird der Motor heruntergedreht, sobald kein Verbrennungsmoment mehr benötigt wird. Dies beinhaltet zudem eine Rückgewinnung von Bremsenergie bei Abbremsen des Fahrzeugs zum Umwandeln der kinetischen Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung. Ein typisches FEAD-Nebenaggregat ist ein AC-Verdichter, doch in einigen Fällen kann es auch eine Hydraulikpumpe für Lenkung oder Bremsen oder eine Unterdruckpumpe für mit Unterdruck angetriebene Vorrichtung beinhalten.
  • In einem Beispiel kann die Steuerung eine Lookup-Tabelle, wie etwa die Tabelle aus 6 nutzen, um eine Vielzahl von Parametern auszuwerten, auf Grundlage derer die Steuerung bestimmen kann, ob beim Neustart Motorverbrennungsdrehmoment benötigt wird. Die Tabelle 600 aus 6 führt bei 602 beispielhafte Parameter auf, die einen Motorneustart mit Kraftstoffzufuhr auslösen können. Bei den bei 602 aufgeführten Parameter kann es sich um Parameter handeln, die erfordern, dass das Motorverbrennungsdrehmoment innerhalb eines gewünschten Betriebsbereichs gehalten wird. Demnach kann die Steuerung während der Abschaltung eines Motors alle der bei Tabelle 600 aufgeführten Parameter überwachen (wie etwa auf Grundlage entsprechender Sensoreingaben) und wenn einer der bei 602 aufgeführten Parameter außerhalb seines entsprechenden Sollbereichs liegt, wird ein Motorneustart mit Kraftstoffzufuhr ausgelöst. Der Motorneustart mit Kraftstoffzufuhr beinhaltet ein anfängliches Anlassen des Motors über einen Elektromotor bis eine Startdrehzahl erreicht ist, gefolgt von einer Abgabe von Kraftstoff an den Motor.
  • Im Gegensatz dazu sind bei 604 beispielhafte Parameter aufgeführt, die einen Motorneustart ohne Kraftstoffzufuhr auslösen können. Bei den bei 604 aufgeführten Parametern kann es sich um Parameter handeln, die nicht erfordern, dass das Motorverbrennungsdrehmoment innerhalb eines gewünschten Betriebsbereichs gehalten wird. Die Steuerung kann bei Abschaltung eines Motors all der bei Tabelle 600 aufgeführten Parameter überwachen (wie etwa auf Grundlage entsprechender Sensoreingaben) und wenn eine der bei 604 aufgeführten Parameter außerhalb seines entsprechenden Sollbereichs liegt, wird ein Motorneustart ohne Kraftstoffzufuhr ausgelöst. Der Motorneustart ohne Kraftstoffzufuhr beinhaltet, dass der Motor über einen Elektromotor gedreht wird, während die Kraftstoffabgabe zum Motor auch nach Erreichen oder Überschreiten der Startdrehzahl deaktiviert bleibt.
  • Eine Steuerung kann den Motor neu starten, wenn die Motortemperatur niedrig ist und von einem Fahrgast angeforderte Kabinenheizung benötigt wird. Eine Abgaskatalysatortemperatur, die so niedrig ist, dass zusätzliche Emissionen auftreten können, wird mit einer niedrigeren Katalysatortemperatur neugestartet. Die Kabinentemperatur kann angeben, dass der Insasse Wärme wünschen wird und daher zu diesem Zweck Motorkühlmittel erwärmt werden muss.
  • Der Batterieladezustand und die Pedalposition könnten angeben, dass ein größeres Drehmoment benötigt wird, dass nur über Verbrennung verfügbar ist.
  • Somit beinhaltet das Verfahren, wenn es sich um eine Neustartbedingung handelt, die Motorverbrennungsdrehmoment erfordert (wie etwa zum Erwärmen eines Abgaskatalysators oder Erhöhen der Motorlast), bei 316 ein Neustarten des Motorbetriebs durch Anlassen des Motors. Dies beinhaltet ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über einen elektrischen Anlassermotor bis zu einer Startdrehzahl (z. B. 400 U/min). Sobald die Startdrehzahl erreicht ist, wird dann bei 318 die Kraftstoffzufuhr zum Motor wieder aufgenommen und der Motor mit Kraftstoffzufuhr gedreht. Nachdem die Startdrehzahl erreicht wurde, ist der Motor in der Lage, die Drehung unter Verwendung von Verbrennungsdrehmoment aufrechtzuerhalten. In einem Beispiel wird während eines Motorneustarts mit Verbrennungsdrehmoment der Motor für eine erste, kürzere Dauer, wie etwa 2 Umdrehungen des Motors, ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedreht. Sobald der Motor neu gestartet wurde, wird Motorverbrennungsdrehmoment verwendet um den Leistungsbedarf der den Neustart auslösenden Bedingung zu decken. Beispielsweise kann das Verbrennungsdrehmoment verwendet werden, um das Fahrzeug anzutreiben oder zu starten oder einen Abgaskatalysator zu erwärmen. Hierbei kann das Verbrennungsdrehmoment verwendet werden, um eine Welle zu drehen, die den Motor mit einem Fahrzeugantriebsstrang und mit den Fahrzeugrädern koppelt. Bei 320 wird die Position des Ausblasauslassventils jedes Zylinders auf Grundlage der Motorbetriebsbedingungen eingestellt, während sich der Motor mit Kraftstoffzufuhr dreht. Zum Beispiel ist das Ausblasventil das erste Ventil, das geöffnet wird und daher die unter Druck gesetzten Hochgeschwindigkeitsabgase zur Turbine leitet. Das Spülventil wird später geöffnet (nach dem Öffnen des Ausblasventils), aber über den Großteil des Ausstoßtaktes hinweg. Somit kann die Steuerung entscheiden, beide Ventile zu verwenden, um das Abgas aus dem Zylinder herauszubekommen. Dadurch kann das Abgas durch Zylinderauslassventile zu einem Abgaskrümmer und durch eine Turbine, um einen gekoppelten Verdichter anzutreiben und/oder weiter zu einem Abgaskatalysator, strömen.
  • Wenn bei 314 eine Neustartbedingung bestätigt wird, die kein Motorverbrennungsdrehmoment erfordert, wie etwa einen Motorneustart zum Antreiben eines AC-Verdichters oder einer Getriebeölpumpe, beinhaltet das Verfahren bei 322 ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor des Fahrzeugs. In einem Beispiel handelt es sich bei dem Elektromotor um einen Anlassermotor. In einem anderen Beispiel handelt es sich bei dem Elektromotor um einen elektrischen Antriebsmotor. Darüber hinaus kann es sich bei dem Elektromotor um einen Startergenerator mit Riemenantrieb (belt integrated starter generator - BISG) des Antriebsstrangs des Fahrzeugs handeln. Hierbei kann der Motor durch den Elektromotor mit einer Drehzahl gedreht werden, die höher als die Startdrehzahl ist. Außerdem kann der Motor über eine längere Dauer durch den Elektromotor gedreht wird als bei dem bei 316 durchgeführten Anlassen. In einem Beispiel wird während eines Motorneustarts ohne Verbrennungsdrehmoment der Motor über eine zweite, längere Dauer, wie etwa 4 Umdrehung des Motors, ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedreht. Zusätzlich bleibt die Kraftstoffzufuhr zum Motor durch Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der Motorzylinder während der gesamten Dauer des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor deaktiviert.
  • Beispielsweise kann die Steuerung als Reaktion darauf, dass ausgewählte Neustartbedingungen erfüllt sind, bei denen kein Verbrennungsdrehmoment benötigt wird, den Elektromotor betreiben, um den Motor ohne Kraftstoffzufuhr zu drehen, und die Kraftstoffzufuhr zum Motor auch noch deaktiviert lassen, nachdem der Motor die Startdrehzahl erreicht oder überschreitet. Anders ausgedrückt bleibt die Kraftstoffzufuhr auch noch deaktiviert, nachdem der Motor eine Drehzahl erreicht, bei der die Verbrennung ausreicht, um die Motordrehung aufrechtzuerhalten. Insbesondere bleiben die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der Zylinder während der gesamten Dauer des Drehens des Motors durch den Elektromotor deaktiviert.
  • In bestimmten Fällen kann die Verdichtungserwärmung der Luft in der vorgeschriebenen Art von Motor verwendet werden, um die Luft zu erwärmen, bevor damit begonnen wird, das Startdrehmoment zu reduzieren, und eine vollständige erste Verbrennung zu fördern (nachdem diese gestoppt war).
  • Außerdem wird ein Aktor gedreht, der über ein FEAD mit dem sich drehenden Motor gekoppelt ist, damit er die Funktion bereitstellt, die den Neustart ausgelöst hat. Beispielsweise kann, wenn der Motorneustart durch eine Bedieneranforderung von Fahrzeugkabinenkühlung ausgelöst wird, während des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr ein AC-Verdichter durch den an den Motor gekoppelten FEAD angetrieben werden, damit er Kältemittel durch einen Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs(HLK)-Kreislauf des Fahrzeugs strömen lässt, um so eine Temperatur der in eine Fahrzeugkabine geleiteten Luft zu senken. Als ein anderes Beispiel wird der Motorneustart mit Verbrennung durch einen Abfall des hydraulischen Betätigungsdrucks des Getriebes ausgelöst. In einem weiteren Beispiel kann der Leistungsbedarf des FEAD-Antriebs während des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr höher sein, wenn der Motorneustart ohne Kraftstoffzufuhr ausgelöst wird, um sowohl den AC-Verdichter als auch die Getriebehydraulikpumpe zu betreiben. Die Steuerung kann diesem höheren Leistungsbedarf nachkommen, indem sie den Motor über den Elektromotor mit einer höheren Motordrehzahl dreht.
  • Bei 324 beinhaltet das Verfahren ein Geschlossenhalten des Ausblasauslassventils jedes Zylinders, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedreht wird, um so die durch den Abgaskanal gepumpte Luftmenge zu begrenzen. Dadurch werden die Kühlung und Sauerstoffsättigung des Abgaskatalysators minimiert. Als ein Beispiel beinhaltet das Geschlossenhalten des Auslassventils ein Verzögern der Ausblasventil-Zeitsteuerung, um so eine negative Ventilüberschneidung zwischen dem Einlassventil und dem Ausblasventil jedes Zylinders zu erzeugen. Als ein anderes Beispiel beinhaltet das Geschlossenhalten des Auslassventils ein Reduzieren des Ventilhubs. Als nicht einschränkende Beispiele kann das Ausblasventil durch Stößelbetätigung, Zeitdauersteuerung, Hubsteuerung oder durch radikale Phaseneinstellung bis zu einem Punkt, an es nur geöffnet ist, wenn der Zylinderdruck unter dem Abgasdruck liegt, geschlossen werden.
  • Nun unter Bezugnahme auf die 4A und 4B vergleicht ein Graph 400 (4A) eine beispielhafte Ventilzeitsteuerung, die während eines Motorneustarts auf die Motorzylinder angewendet werden kann, bei dem der Motor mit Kraftstoffzufuhr gedreht wird, mit einer Ventilzeitsteuerung, die während eines Motorneustarts auf die Motorzylinder angewendet werden kann, bei dem der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor gedreht wird (Graph 450, 4B). Die beispielhaften Ventilzeitsteuerungen sind in Bezug auf eine Kolbenposition für einen Motorzylinder abgebildet, der 4 Ventile umfasst: zwei Einlassventile und zwei Auslassventile, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 1-2 beschrieben. Die Beispiele in den 4A-4B sind im Wesentlichen maßstabsgetreu gezeichnet, auch wenn nicht jeder einzelne Punkt mit numerischen Werten markiert ist. Somit lassen sich relative Unterschiede der Zeitsteuerungen anhand der Zeichnungsbemaßungen schätzen. Gegebenenfalls können jedoch andere relative Zeitsteuerungen verwendet werden.
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf die 4A-4B ist der Zylinder so konfiguriert, dass er Ansaugung von zwei Einlassventilen erhält und einen ersten Ausblasanteil über ein erstes Auslassventil (wie z. B. die in 1 gezeigten ersten oder Ausblasauslassventile 8) zu einem Turbineneinlass ausstößt, einen zweiten Spülanteil über ein zweites Auslassventil (wie z. B. die in 1 gezeigten zweiten oder Spülauslassventile 6) zu einem Ansaugkanal ausstößt und nicht verbrannte Durchblasluft über das zweite Auslassventil zum Ansaugkanal ausstößt. Durch Einstellen der Zeitsteuerung des Öffnens und/oder Schließens des zweiten Auslassventils mit derjenigen der beiden Einlassventile können im Totraum des Zylinders verbleibende Abgase entleert und als AGR gemeinsam mit frischer Ansaugdurchblasluft rückgeführt werden.
  • Die Graphen 400 und 450 veranschaulichen eine Motorposition entlang der x-Achse in Grad Kurbelwinkel (°KW). Kurve 402 bildet Kolbenpositionen (entlang der y-Achse) in Bezug auf ihre Lage im Vergleich zum oberen Totpunkt (OT) und/oder unteren Totpunkt (UT) und ferner in Bezug auf ihre Lage innerhalb der vier Takte (Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen) eines Motorzyklus ab.
  • Während des Motorbetriebs durchläuft jeder Zylinder in der Regel einen Viertaktzyklus, einschließlich eines Ansaugtakts, eines Verdichtungstakts, eines Expansionstakts und eines Ausstoßtakts. Während des Ansaugtakts schließen sich im Allgemeinen die Auslassventile und öffnen sich die Einlassventile. Luft wird über den entsprechenden Ansaugkanal in den Zylinder eingebracht und der Zylinderkolben bewegt sich zum Boden des Zylinders, um so das Volumen im Zylinder zu vergrößern. Die Position, an der sich der Kolben nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Taktes befindet (z. B. wenn die Brennkammer ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind die Einlassventile und die Auslassventile geschlossen. Der Kolben bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um so die Luft in der Brennkammer zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben am Ende seines Taktes und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem in dieser Schrift als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem in dieser Schrift als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa eine Zündkerze, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Expansionstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben zurück zum UT. Eine Kurbelwelle wandelt diese Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Ausstoßtakts werden in einer herkömmlichen Ausgestaltung die Auslassventile geöffnet, um das verbleibende verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch in die entsprechenden Abgaskanäle abzulassen, und kehrt der Kolben zum OT zurück. In dieser Beschreibung können die zweiten (Spül-)Auslassventile nach Beginn des Ausstoßtakts geöffnet werden und bis nach Ende des Ausstoßtakts geöffnet bleiben, während die ersten (Ausblas-)Auslassventile geschlossen werden und die Einlassventile geöffnet werden, um verbleibende Abgase mithilfe von Durchblasluft herauszuspülen.
  • Die Kurven 404 (4A) und 414 (4B) bilden eine erste Einlassventilzeitsteuerung, Hub und Dauer für ein erstes Einlassventil (Int_1) ab, während die Kurven 406 (4A) und 416 (4B) eine zweite Einlassventilzeitsteuerung, Hub und Dauer für ein zweites Einlassventil (Int_2) abbilden, das an den Ansaugkanal des Motorzylinders gekoppelt ist. Die Kurven 408 (4A) und 418 (4B) bilden eine beispielhafte Auslassventilzeitsteuerung, Hub und Dauer für ein erstes Auslassventil (Exh 1, das den in 1 gezeigten ersten oder Ausblasauslassventilen 8 entsprechen kann) ab, das an einen ersten Abgaskrümmer (z. B. den in 1 gezeigten Ausblasabgaskrümmer 84) des Motorzylinders gekoppelt ist, während die Kurven 410 (4A) und 420 (4B) eine beispielhafte Auslassventilzeitsteuerung, Hub und Dauer für ein zweites Auslassventil (Exh_2, das den in 1 gezeigten zweiten oder Spülauslassventilen 6 entsprechen kann) abbilden, das an einen zweiten Abgaskrümmer (z. B. den in 1 gezeigten Spülkrümmer 80) des Motorzylinders gekoppelt ist. Wie zuvor erläutert, verbindet der erste Abgaskrümmer ein erstes Auslassventil mit dem Einlass einer Turbine in einem Turbolader und verbindet der zweite Abgaskrümmer ein zweites Auslassventil über einen AGR-Kanal mit einem Ansaugkanal. Der erste und der zweite Abgaskrümmer können voneinander getrennt sein, wie vorstehend erläutert.
  • In dem in 4A abgebildeten Beispiel werden das erste und das zweite Einlassventil zu einem gemeinsamen Zeitpunkt aus einer geschlossenen Position vollständig geöffnet (Kurven 404 und 406), beginnend nahe dem OT des Ansaugtakts direkt nach °KW2 (z. B. bei oder direkt nach dem OT des Ansaugtakts), und nach Beginn eines darauffolgenden Verdichtungstakts nach °KW3 (z. B. nach dem UT) geschlossen. Des Weiteren können die beiden Einlassventile bei vollständiger Öffnung mit dem gleichen Ausmaß an Ventilhub L1 über die gleiche Dauer D1 geöffnet. In anderen Beispielen können die beiden Ventile durch Einstellen der Phasenlage, des Hubs oder der Dauer auf Grundlage der Motorbedingungen mit unterschiedlicher Zeitsteuerung betrieben werden.
  • Nun unter Bezugnahme auf die Auslassventile sind, wie in 4A gezeigt, die Zeitsteuerung des ersten Auslassventils und die des zweiten Auslassventils während eines Motorneustarts, bei dem der Motor durch einen Anlassermotor bis zu einer Startdrehzahl angelassen wird und anschließend die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern wiederaufgenommen wird, zueinander versetzt. Hierbei ist das erste Auslassventil das Ausblasventil (blowdown valve - BDV) und das zweite Auslassventil das Spülventil (scavenge valve - SV). Insbesondere wird das erste Auslassventil zu einem ersten Zeitpunkt (Kurve 408) aus einer geschlossenen Position geöffnet, der im Motorzyklus früher liegt, als der Zeitpunkt (Kurve 410), an dem das zweite Auslassventil aus dem geschlossenen Zustand geöffnet wird. Insbesondere liegt der erste Zeitpunkt zum Öffnen des ersten Auslassventils zwischen dem OT und dem UT des Arbeitstaktes vor °KW1 (z. B. vor dem UT des Ausstoßtakts), während der Zeitpunkt zum Öffnen des zweiten Auslassventils kurz nach dem UT des Ausstoßtakts nach °KW1, aber vor °KW2 liegt. Das erste (Kurve 408) Auslassventil wird vor dem Ende des Ausstoßtakts geschlossen und das zweite (Kurve 410) Auslassventil wird nach dem Ende des Ausstoßtakts geschlossen. Somit bleibt das zweite Auslassventil für eine leichte Überschneidung mit der Öffnung der Einlassventile geöffnet.
  • Im Vergleich dazu wird während eines Motorneustarts, bei dem der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor gedreht wird, um über einen FEAD einen Aktor anzutreiben, das erste Auslassventil deaktiviert, sodass es sich nicht öffnet (wie durch das Fehlen einer Kurve bei 418 angegeben). Ferner kann die Zeitsteuerung beider Einlassventile vorverlegt werden (relativ zu ihrer Zeitsteuerung in 4A), während die Zeitsteuerung des ersten Auslassventils (relativ zu der Zeitsteuerung in 4A) verzögert werden kann, um so die positive Ventilüberschneidung zwischen den Einlassventilen und dem Spülventil zu vergrößern. Dadurch wird die Rückführung der durch die Zylinder gepumpten Luft während eines Motorneustarts, bei dem der Motor ohne Kraftstoffzufuhr durch den Elektromotor gedreht wird, erhöht. In dem abgebildeten Beispiel wird das Spülventil geöffnet (bei 420), um ein hohes Verdichtungsdrehmoment im Ausstoßtakt zu reduzieren. In anderen Beispielen kann das Spülventil jedoch ebenfalls geschlossen gehalten werden. Noch ferner kann das Öffnen des Spülventils auf Grundlage der Verfügbarkeit von Steuerungsflexibilität hinsichtlich Phasenlage, Hub und Dauer des Ventilbetriebs eingestellt werden.
  • In dem bei Graph 400 in 4A abgebildeten Beispiel kann das erste Auslassventil vor dem Start eines Ausstoßtakts (z. B. zwischen 90 und 40 Grad vor UT) aus einem geschlossenen Zustand vollständig geöffnet werden, während eines ersten Teils des Ausstoßtakts vollständig geöffnet bleiben und vollständig geschlossen werden, bevor der Ausstoßtakts endet (z. B. zwischen 50 und 0 Grad vor UT), um den Ausblasanteil des Abgasimpulses zu sammeln. Das zweite Auslassventil (Kurve 410) kann direkt nach Beginn des Ausstoßtakts (z. B. zwischen 40 und 90 Grad nach UT) aus einer geschlossenen Position vollständig geöffnet werden, während eines zweiten Teils des Ausstoßtakts geöffnet bleiben und vollständig geschlossen werden, bevor der Ansaugtakt beginnt (z. B. zwischen 20 und 70 Grad nach UT), um den Spülanteil des Abgases auszustoßen. Zusätzlich können das zweite Auslassventil und die Einlassventile, wie in 4A gezeigt, eine Phase mit positiver Überschneidung aufweisen (z. B. ab zwischen 20 Grad vor UT und 40 Grad nach UT bis zwischen 40 und 90 Grad nach UT), um ein Durchblasen mit AGR zu ermöglichen.
  • Zusätzlich kann das erste Auslassventil zu einem ersten Zeitpunkt mit einem ersten Ausmaß an Ventilhub L2 geöffnet werden, während das zweite Auslassventil mit einem zweiten Ausmaß an Ventilhub L3 (Kurve 310) geöffnet werden kann, wobei L3 geringer ist als L2. Noch ferner kann das erste Auslassventil am ersten Zeitpunkt für eine Dauer D2 geöffnet werden, während das zweite Auslassventil für eine Dauer D3 geöffnet werden kann, wobei D3 geringer ist als D2. Es versteht sich, dass die zwei Auslassventile in alternativen Ausführungsformen das gleiche Ausmaß an Ventilhub und/oder die gleiche Öffnungsdauer aufweisen können, während das Öffnen zu Zeitpunkten unterschiedlicher Phasen erfolgt.
  • Im Vergleich dazu ist in dem bei Graph 450 in 4B abgebildeten Beispiel, bei dem sich der Motor ohne Kraftstoffzufuhr dreht, das Ausblasventil deaktiviert, während das Spülventil über den Großteil des Ausstoßtakts offen gehalten wird. Beispielsweise kann die Steuerung das Spülventil kurz vor dem Ausstoßtakt öffnen, um den Zylinderdruck zu senken, bevor der Kolben Motorleistung verwenden muss, um die Abgase herauszudrängen, zumindest mehr als andernfalls nötig wäre. Die Position des Einlassventils kann so eingestellt werden, dass ein spätes Schließen des Einlassventils (Late Intake Valve Closing - LIVC) ermöglicht wird, um das Verdichtungsdrehmoment zu minimieren. Die LIVC kann jedoch als Kompromiss aufgrund begrenzter Flexibilität der Ventilsteuerung verwendet werden. In Ausführungsformen, die eine größere Flexibilität der Ventilsteuerung aufweisen, können andere Zeitpunkte und Positionen für die Einlassventile angewendet werden, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedreht wird.
  • Auf diese Weise kann durch Deaktivieren des Auslassventils, das für das Ausblasen von Luft oder Abgas aus den Zylindern in einen Abgaskanal verantwortlich ist, Luft, die während eines Motorneustarts durch einen sich drehenden Motor gepumpt wird, zu einem Motoreinlass umgeleitet werden anstatt zu einem Abgaskanal. Infolgedessen werden die durch das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr durch einen Elektromotor verursachte Kühlung und Sauerstoffsättigung des Katalysators reduziert. Außerdem kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden, da die Durchblasluft nicht zum Katalysator geleitet, sondern stattdessen zu einem Verdichtereinlass gelenkt wird und daher unter Umständen kein zusätzlicher Kraftstoff in das Abgas eingespritzt werden muss, um die Temperatur und den Aktivzustand des Katalysators aufrechtzuerhalten.
  • Nun unter Bezugnahme auf 5 ist ein beispielhafter Motorneustart aus einem Leerlaufstoppbetrieb gezeigt. Der Motor ist in einem Hybridelektrofahrzeug gekoppelt. Graph 500 bei Verlauf 502 die Motordrehzahl, bei Verlauf 504 die Kraftstoffzufuhr zum Motor, bei Verlauf 506 den Betrieb des Elektromotors, bei Verlauf 508 den Betrieb des AC-Verdichters, bei Verlauf 510 den Betrieb des Ausblasauslassventils und bei Verlauf 512 die Katalysatortemperatur ab. Alle Verläufe sind gegenüber der Zeit entlang der x-Achse gezeigt.
  • Vor t1 läuft der Motor mit Kraftstoffzufuhr. Die Motordrehzahl wird variiert, um den Drehmomentbedarf des Fahrzeugführers zu decken, das Fahrzeug anzutreiben und Drehmoment zum Antreiben des AC-Verdichters auf Grundlage eines Kabinenkühlungsbedarfs bereitzustellen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Motorzylinder mit geöffnetem Ausblasventil betrieben, sodass zumindest ein Teil des Abgases aus dem Zylinder an den Abgaskanal abgegeben werden kann, um beispielsweise eine Abgasturbine anzutreiben. Da Abgas durch das Ausblasventil in einen Abgaskrümmer strömt, bleibt die Temperatur des Abgaskatalysators über einem Schwellenwert 516.
  • Zwischen t1 und t2 beginnt der Motor aufgrund eines Abfalls der Motorlast, der Fahrzeuggeschwindigkeit (nicht gezeigt) und des Kabinenkühlungsbedarfs mit einer Leerlaufdrehzahl zu arbeiten. Bei t2 werden Leerlaufstoppbedingungen als erfüllt betrachtet und wird die Kraftstoffzufuhr zum Motor deaktiviert, um den Motor zu einem Leerlaufstopp zu bringen. Infolge des Deaktivierens der Kraftstoffzufuhr dreht der Motor bis zum Stillstand herunter. Zudem wird bei t2 das Ausblasventil geschlossen. Das Ausblasventil wird nur geöffnet, wenn sich der Motor mit Kraftstoffzufuhr dreht. Wenn der Motor gestoppt ist, hat die Position des Ausblasventils unter Umständen keine funktionelle Wirkung, doch die geschlossene ist die gewünschte Position. Infolgedessen reduziert sich der Abgasstrom zum Abgaskrümmer und beginnt der Katalysator über die Dauer des Leerlaufstopps abzukühlen.
  • Bei t3 wird eine Kabinenkühlungsanforderung empfangen, die den Betrieb eines AC-Verdichters erfordert. Da der AC-Verdichter an einen FEAD gekoppelt ist und da kein Motorverbrennungsdrehmoment für den Betrieb des AC-Verdichters benötigt wird, wird der Motor bei t3 neu gestartet, aber nicht mit Kraftstoff versorgt. Insbesondere wird der Elektromotor des Fahrzeugs über eine Dauer D1 mit einem Leistungspegel P1 betrieben, um den Motor ohne Kraftstoffzufuhr mit einer Drehzahl zu drehen, die den FEAD antreibt, der wiederum den AC-Verdichter antreibt, um die gewünschte Kabinenkühlung bereitzustellen. Bei dem Elektromotor kann es sich um einen Motorgenerator zum Starten oder um einen elektrischen Antriebsmotor des Hybridelektrofahrzeug handeln. Demnach wäre es, wenn der Motor mit Kraftstoffzufuhr neu gestartet worden wäre, wie durch die gestrichelte Linie 505 gezeigt, anstatt den Motor über den Elektromotor zu drehen, zu Kraftstoffeinbußen des Fahrzeugs gekommen, was unter Umständen die Kraftstoffvorteile des vorhergehenden Leerlaufstopps zunichte gemacht hätte.
  • Während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedreht wird, wird das Ausblasventil jedes Motorzylinders geschlossen gehalten, während ein Spülauslassventil jedes Zylinders geöffnet wird, sodass Luft, die von dem sich drehenden Motor durch die Motorzylinder gepumpt wird, nicht zum Abgaskatalysator geleitet, sondern stattdessen zum Motoreinlass rückgeführt wird. Infolgedessen bleibt die Katalysatortemperatur über dem Schwellenwert 516. Wäre das Ausblasauslassventil während des Motorneustartvorgangs ohne Kraftstoffzufuhr geöffnet worden, wäre die Katalysatortemperatur kurz nach t3 unter den Schwellenwert 516 abgefallen, wie durch die gestrichelte Linie 514 angegeben. Daher hätte der Abfall der Katalysatortemperatur einen Motorneustartvorgang mit Kraftstoffzufuhr ausgelöst, was die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs ebenfalls beeinträchtigen würde.
  • Bei t4 sinkt der Kabinenkühlungsbedarf und es wird kein Betrieb des AC-Verdichters mehr benötigt. Daher wird bei t4 der Betrieb des AC-Verdichters deaktiviert. Der Betrieb des Elektromotors wird ebenfalls deaktiviert, was dazu führt, dass der Motor bis zum Stillstand herunterdreht und der FEAD den AC-Verdichter nicht länger antreibt. Der Motor kehrt zu einem Leerlaufstoppzustand zurück und der Katalysator kühlt während des Leerlaufstopps weiter ab.
  • Bei t5 fällt die Katalysatortemperatur unter den Schwellenwert 516, was einen Motorneustart mit Kraftstoffzufuhr auslöst. Insbesondere ist ein Motorneustart mit Erzeugung von Verbrennungsdrehmoment erforderlich, um Abwärme zum Erwärmen des Abgaskatalysators zu erzeugen. Zwischen t5 und t6 wird der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor bis zu einer Startdrehzahl gedreht. Insbesondere wird der Elektromotor des Fahrzeugs mit einem Leistungspegel P2 betrieben, der unter dem Leistungspegel P1 liegt, und für eine Dauer D2 gedreht, die kürzer als die Dauer D1 ist, um den Motor ohne Kraftstoffzufuhr bis zu einer Startdrehzahl zu drehen. Bei t6 wird, sobald der Motor die Startdrehzahl erreicht hat, die Kraftstoffzufuhr zum Motor wiederaufgenommen und im Anschluss wird die Motordrehzahl über Luft-Kraftstoff-Verbrennung in den Motorzylindern aufrechterhalten. Nach t6 erzeugt das Motorverbrennungsdrehmoment Abwärme, welche die Katalysatortemperatur über den Schwellenwert 516 hinaus erhöht. Zusätzlich treibt das Verbrennungsdrehmoment das Fahrzeug an, deckt den Drehmomentbedarf des Bedieners und treibt den FEAD an, der wiederum den AC-Verdichter antreibt, um ein gewünschtes Maß an Kabinenkühlung bereitzustellen.
  • Auf diese Weise kann ein Start-Stopp-Motor während Neustarts, bei denen kein Verbrennungsdrehmoment benötigt wird, um einen Aktor anzutreiben, wie etwa um einen AC-Verdichter oder eine Automatikgetriebepumpe anzutreiben, ohne Kraftstoffzufuhr betrieben und über einen Elektromotor gedreht werden. Die technische Wirkung des elektrischen Drehens eines Motors besteht darin, dass Leerlaufstoppbedingungen verlängert werden können, was eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienzvorteile eines Leerlaufstopps ermöglicht. Die technische Wirkung des Geschlossenhaltens eines Ausblasauslassventils, während der Motor elektrisch über einen Elektromotor gedreht wird, besteht darin, dass verhindert wird, dass Luft in einen Abgaskatalysator gepumpt wird, was den Bedarf an zusätzlichem Kraftstoff zum Regenerieren des Katalysators reduziert. Insgesamt wird eine Kraftstoffeffizienz des Motors deutlich verbessert und eine Häufigkeit von Motorneustarts aus einem Leerlaufstopp reduziert.
  • Ein erstes Beispiel eines Fahrzeugverfahrens umfasst Folgendes: Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor mit einer Drehzahl, die einen Aktor über einen an den Motor gekoppelten Frontend-Nebenaggregatsantrieb antreibt, als Reaktion auf ausgewählte Motorneustartbedingungen. In dem vorhergehenden Beispiel umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ein Drehen des Motors mit Kraftstoffzufuhr als Reaktion auf alle anderen Motorneustartbedingungen. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner ein Deaktivieren des Ausblasens von Luft aus den Motorzylindern zu einem Abgaskatalysator, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional das Deaktivieren ein Öffnen eines ersten Spülauslassventils jedes Motorzylinders, während ein zweites Ausblasauslassventil jedes Zylinders geschlossen wird, um die Ausblasluft von einer Stelle stromaufwärts des Abgaskatalysators zu einem Motoreinlass rückzuführen. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional das Öffnen des ersten Auslassventils, während das zweite Auslassventil geschlossen wird, ein Betreiben des ersten Auslassventils während eines Ausstoßtakts eines entsprechenden Zylinders, wobei das erste Auslassventil mit einem Hub und einer Zeitsteuerung betrieben wird, die eine positive Ventilüberschneidung mit den Einlassventilen des entsprechenden Zylinders erzeugen, während das zweite Auslassventil ohne Hub betrieben wird. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele handelt es sich zusätzlich oder optional bei dem Aktor entweder um eine Ölpumpe eines Automatikgetriebes oder um einen Verdichter eines Klimatisierungssystems. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele erfordern zusätzlich oder optional die ausgewählten Motorneustartbedingungen zum Erwärmen von Motorkomponenten oder für den Fahrzeugantrieb kein Motorverbrennungsdrehmoment. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele handelt es sich zusätzlich oder optional bei dem Fahrzeug um ein Hybridelektrofahrzeug und wobei es sich bei dem Elektromotor entweder um einen Anlassermotor oder um einen elektrischen Antriebsmotor handelt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor zum Antreiben des Aktors ein Drehen des Motors mit mehr als einer Motorstartdrehzahl und ein Betreiben des Elektromotors mit einer höheren Ausgabe und für eine längere Dauer im Vergleich zum Anlassen des Motors. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional der Motor aus einem Stillstand des Motors heraus ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedreht.
  • Ein anderes beispielhaftes Verfahren für einen Motor eines Fahrzeugs umfasst Folgendes: Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor bis zu einer ersten Drehzahl zum Anlassen des Motors; und Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor bis zu einer zweiten, anderen Drehzahl zum Antreiben eines Aktors über einen an den Motor gekoppelten Frontend-Nebenaggregatsantrieb. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele ist zusätzlich oder optional die erste Drehzahl geringer als die zweite Drehzahl und wobei der Motor aus einem Stillstand des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedreht wird. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr bis zur ersten Drehzahl ein Betreiben des Elektromotors für eine kürzere Dauer und mit einer geringeren Ausgabe im Vergleich zum Drehen des Motorsohne Kraftstoffzufuhr bis zur zweiten Drehzahl. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner während des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr bis zur ersten Drehzahl ein Offenhalten eines ersten Auslassventils und eines zweiten Auslassventils jedes Motorzylinders und während des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr bis zur zweiten Drehzahl ein Offenhalten des ersten Auslassventils jedes Motorzylinders, während das zweite Auslassventil jedes Motorzylinders geschlossen gehalten wird, wobei das erste Auslassventil einen entsprechenden Zylinder über einen Rückführungskanal mit einem Motoreinlass koppelt und das zweite Auslassventil den entsprechenden Zylinder mit einem Motorauslass koppelt, der einen Abgaskatalysator beinhaltet. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele erfolgt zusätzlich oder optional das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor bis zur ersten Drehzahl als Reaktion auf eine erste Motorneustartbedingung und wobei das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor bis zur zweiten Drehzahl als Reaktion auf eine zweite, andere Motorneustartbedingung erfolgt, wobei die erste Neustartbedingung eines oder mehrere von einem Abfallen eines Batterieladezustands, einem Abfallen der Temperatur des Abgaskatalysators des Motors und einer Zunahme des Bedienerdrehmomentbedarfs beinhaltet und die zweite Neustartbedingung eines oder mehrere von einem Kühlungsbedarf der Fahrzeugkabine und einem Abfallen der Getriebetemperatur beinhaltet. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner ein Wiederaufnehmen der Kraftstoffzufuhr zum Motor und ein Deaktivieren des Elektromotors, nachdem die Motordrehzahl die erste Drehzahl erreicht hat, und anschließend ein Erhöhen der Motordrehzahl von der ersten Drehzahl auf die zweite Drehzahl durch Drehen des Motors mit Kraftstoffzufuhr. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele handelt es sich zusätzlich oder optional bei dem Aktor entweder um eine Ölpumpe eines Automatikgetriebes oder um einen Verdichter eines Klimatisierungssystems.
  • Ein anderes beispielhaftes Fahrzeugsystem umfasst Folgendes: einen Motor, der eine Vielzahl von Motorzylindern beinhaltet; einen Frontend-Nebenaggregatsantrieb (FEAD), der an eine Ausgangswelle des Motors gekoppelt ist; selektiv deaktivierbare Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen; einen ersten Satz von Zylinderauslassventilen, der über einen Rückführungskanal mit einem Motoreinlass gekoppelt ist; einen zweiten Satz von Zylinderauslassventilen, der mit einem Motorauslass gekoppelt ist, der einen Abgaskatalysator beinhaltet; einen Elektromotor, der durch eine Batterie mit Leistung versorgt wird; eine Getriebeölpumpe, die an den FEAD gekoppelt ist; ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs(HLK)-System, das einen an den FEAD gekoppelten Verdichter beinhaltet; und eine Steuerung, die in einem Speicher gespeicherte computerlesbare Anweisungen beinhaltet, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr zum Motor und Drehen des Motors bis zum Stillstand als Reaktion auf Leerlaufstoppbedingungen; Betreiben des Motors in einem ersten Neustartmodus, der ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor aus dem Stillstand und bis zu einer ersten Drehzahl und anschließend ein Wiederaufnehmen der Kraftstoffzufuhr zum Motor und ein Drehen des Motors mit Kraftstoffzufuhr von der ersten Drehzahl aus beinhaltet; und Betreiben des Motors in einem zweiten Neustartmodus, der ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor aus dem Stillstand bis zu einer zweiten Drehzahl, die höher als die erste Drehzahl ist, ohne Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zum Motor beinhaltet. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet die Steuerung zusätzlich oder optional weitere Anweisungen, welche die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Offenhalten sowohl des ersten als auch des zweiten Satzes von Zylinderauslassventilen bei Betrieb des Motors im ersten Neustartmodus; und Offenhalten des ersten Satzes von Zylinderauslassventilen und Geschlossenhalten des zweiten Satzes von Zylinderauslassventilen bei Betrieb des Motors im zweiten Neustartmodus. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet die Steuerung zusätzlich oder optional weitere Anweisungen, welche die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Betreiben des Motors im ersten Modus als Reaktion auf eines oder mehrere von einem Abfallen des Ladezustands einer Batterie unter eine Schwellenwertladung, einem Abfallen der Abgaskatalysatortemperatur unter eine erste Schwellenwerttemperatur, einem Abfallen der Motortemperatur unter eine zweite Schwellenwerttemperatur, eine Zunahme des Bedienerdrehmomentbedarfs, der über ein Pedal erhalten wird, und einer Bedieneranforderung zum Starten des Fahrzeugsystems; und Betreiben des Motors im zweiten Modus als Reaktion auf eines oder mehrere von einer Bedieneranforderung zur Kühlung der Fahrzeugkabine und einem Abfallen des Getriebedrucks unter einen Schwellenwert.
  • In einer weiteren Darstellung handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Hybridelektrofahrzeug oder ein autonomes Fahrzeug.
  • Es ist anzumerken, dass die in dieser Schrift enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hierin beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuerte oder unterbrechungsgesteuerte Strategien, Multi-Tasking-, Multi-Threading-Strategien und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen kann bzw. können in Abhängigkeit von der konkreten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen graphisch für Code stehen, der in einen nichttransitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einzuprogrammieren 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 in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technologie auf V-6, I-4, I-6, V-12, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
  • Im hier verwendeten Sinne ist der Ausdruck „ungefähr“ so auszulegen, dass er plus oder minus fünf Prozent der Spanne bedeutet, es sei denn, es ist etwas anderes vorgegeben.
  • 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 sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen 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 einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Schutzumfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Fahrzeugverfahren ein Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor zum Antreiben eines Aktors über einen an den Motor gekoppelten Frontend-Nebenaggregatsantrieb als Reaktion auf ausgewählte Motorneustartbedingungen.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren ein Drehen des Motors mit Kraftstoffzufuhr als Reaktion auf alle anderen Motorneustartbedingungen.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren ein Deaktivieren des Ausblasens von Luft aus den Motorzylindern zu einem Abgaskatalysator durch Einstellen eines Ventilaktors während des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Deaktivieren ein Öffnen eines ersten Spülauslassventils jedes Motorzylinders, während ein zweites Ausblasauslassventil jedes Zylinders geschlossen gehalten wird, um die Ausblasluft von einer Stelle stromaufwärts des Abgaskatalysators zu einem Motoreinlass rückzuführen.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Öffnen des ersten Auslassventils, während das zweite Auslassventil geschlossen wird, ein Betreiben des ersten Auslassventils während eines Ausstoßtakts eines entsprechenden Zylinders, wobei das erste Auslassventil mit einem Hub und einer Zeitsteuerung betrieben wird, die eine positive Ventilüberschneidung mit den Einlassventilen des entsprechenden Zylinders erzeugen, während das zweite Auslassventil ohne Hub betrieben wird.
  • In einem Aspekt der Erfindung handelt es sich bei dem Aktor entweder um eine Ölpumpe eines Automatikgetriebes oder um einen Verdichter eines Klimatisierungssystems.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhalten die ausgewählten Motorneustartbedingungen eines oder mehrere von einer Anforderung zur Kühlung der Fahrzeugkabine und einem Getriebehydraulikdruck relativ zu einem Schwellenwert und wobei die alle anderen Motorneustartbedingungen eines oder mehrere von einer Anforderung zum Erwärmen von Motorkomponenten und einem Antrieb des Fahrzeugs beinhalten.
  • In einem Aspekt der Erfindung handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Hybridelektrofahrzeug und wobei es sich bei dem Elektromotor entweder um einen Anlassermotor oder um einen elektrischen Antriebsmotor handelt.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor zum Antreiben des Aktors ein Drehen des Motors mit mehr als einer Startdrehzahl und ein Betrieben des Elektromotors mit einer höheren Ausgabe und für eine längere Dauer im Vergleich zum Anlassen des Motors.
  • In einem Aspekt der Erfindung wird der Motor aus einem Stillstand des Motors heraus ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedreht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für einen Motor eines Fahrzeug ein Drehen eines Motor ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor bis zu einer ersten Drehzahl zum Anlassen des Motors bis zu einer Startdrehzahl, bevor die Kraftstoffzufuhr zum Motor wiederaufgenommen wird und der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor bis zu einer zweiten anderen Drehzahl zum Antreiben eines Aktors über einen an den Motor gekoppelten Frontend-Nebenaggregatsantrieb beinhaltet, wobei die Kraftstoffzufuhr zum Motor deaktiviert bleibt.
  • In einem Aspekt der Erfindung ist die erste Drehzahl niedriger als die zweite Drehzahl und wobei der Motor aus einem Stillstand des Motors heraus ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor gedreht wird.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr bis zur ersten Drehzahl ein Betreiben des Elektromotors für eine kürzere Dauer und mit einer geringeren Ausgabe im Vergleich zum Drehen des Motorsohne Kraftstoffzufuhr bis zur zweiten Drehzahl.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren während des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr bis zur ersten Drehzahl ein Offenhalten eines ersten Auslassventils und eines zweiten Auslassventils jedes Motorzylinders und während des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr bis zur zweiten Drehzahl ein Offenhalten des ersten Auslassventils jedes Motorzylinders, während das zweite Auslassventil jedes Motorzylinders geschlossen gehalten wird, wobei das erste Auslassventil einen entsprechenden Zylinder über einen Rückführungskanal mit einem Motoreinlass koppelt und das zweite Auslassventil den entsprechenden Zylinder mit einem Motorauslass koppelt, der einen Abgaskatalysator beinhaltet.
  • In einem Aspekt der Erfindung erfolgt das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor bis zur ersten Drehzahl als Reaktion auf eine erste Motorneustartbedingung und wobei das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor bis zur zweiten Drehzahl als Reaktion auf eine zweite, andere Motorneustartbedingung erfolgt, wobei die erste Neustartbedingung eines oder mehrere von einem Abfallen eines Batterieladezustands, einem Abfallen der Temperatur des Abgaskatalysators des Motors, einer Zunahme des Bedienerdrehmomentbedarfs und einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit beinhaltet und die zweite Neustartbedingung eines oder mehrere von einem Anstieg der Temperatur der Fahrzeugkabine relativ zu einem Sollwert und einem Getriebedruck unter einem Schwellenwert beinhaltet.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren ein Wiederaufnehmen der Kraftstoffzufuhr zum Motor und ein Deaktivieren des Elektromotors, nachdem die Motordrehzahl die erste Drehzahl erreicht hat, und anschließend ein Erhöhen der Motordrehzahl von der ersten Drehzahl auf die zweite Drehzahl durch Drehen des Motors mit Kraftstoffzufuhr.
  • In einem Aspekt der Erfindung handelt es sich bei dem Aktor um eines oder beide von einer Ölpumpe eines Automatikgetriebes und eines Verdichters eines Klimatisierungssystems.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Motor, der eine Vielzahl von Motorzylindern beinhaltet; einen Frontend-Nebenaggregatsantrieb (FEAD), der an eine Ausgangswelle des Motors gekoppelt ist; selektiv deaktivierbare Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen; einen ersten Satz von Zylinderauslassventilen, der über einen Rückführungskanal mit einem Motoreinlass gekoppelt ist; einen zweiten Satz von Zylinderauslassventilen, der mit einem Motorauslass gekoppelt ist, der einen Abgaskatalysator beinhaltet; einen Elektromotor, der durch eine Batterie mit Leistung versorgt wird; eine Getriebeölpumpe, die an den FEAD gekoppelt ist; ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs(HLK)-System, das einen an den FEAD gekoppelten Verdichter beinhaltet; und eine Steuerung, die in einem Speicher gespeicherte computerlesbare Anweisungen beinhaltet, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr zum Motor und Drehen des Motors bis zum Stillstand als Reaktion auf Leerlaufstoppbedingungen; Betreiben des Motors in einem ersten Neustartmodus, der ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor aus dem Stillstand und bis zu einer ersten Drehzahl und anschließend ein Wiederaufnehmen der Kraftstoffzufuhr zum Motor und ein Drehen des Motors mit Kraftstoffzufuhr von der ersten Drehzahl aus beinhaltet; und Betreiben des Motors in einem zweiten Neustartmodus, der ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor aus dem Stillstand bis zu einer zweiten Drehzahl, die höher als die erste Drehzahl ist, ohne Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zum Motor beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Steuerung weitere Anweisungen, welche die Steuerung dazu veranlassen, bei Betrieb des Motors im ersten Neustartmodus sowohl den ersten als auch den zweiten Satz von Zylinderauslassventilen offen zu halten, und bei Betrieb des Motors im zweiten Neustartmodus den ersten Satz von Zylinderauslassventilen offen zu halten und den zweiten Satz von Zylinderauslassventilen geschlossen zu halten.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Steuerung weitere Anweisungen, welche die Steuerung dazu veranlassen, den Motor als Reaktion auf eines oder mehrere von einem Abfallen eines Ladezustand der Batterie unter eine Schwellenwertladung, einem Abfallen der Abgaskatalysatortemperatur unter eine erste Schwellenwerttemperatur, einem Abfallen der Motortemperatur unter eine zweite Schwellenwerttemperatur, einer Zunahme des Bedienerdrehmomentbedarfs, der über ein Pedal erhalten wird, und einer Bedieneranforderung zum Starten des Fahrzeugsystems im ersten Modus zu betreiben und den Motor als Reaktion auf eines oder mehrere von einer Bedieneranforderung zur Kühlung der Fahrzeugkabine und einem Abfallen des Getriebedrucks unter einen Schwellenwertdruck im zweiten Modus zu betreiben.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7610143 [0003]

Claims (13)

  1. Fahrzeugverfahren, umfassend: Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Elektromotor zum Antreiben eines Aktors über einen an den Motor gekoppelten Frontend-Nebenaggregatsantrieb als Reaktion auf ausgewählte Motorneustartbedingungen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Drehen des Motors mit Kraftstoffzufuhr als Reaktion auf alle anderen Motorneustartbedingungen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Deaktivieren des Ausblasens von Luft aus den Motorzylindern zu einem Abgaskatalysator durch Einstellen eines Ventilaktors, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Deaktivieren ein Öffnen eines ersten Spülauslassventils jedes Motorzylinders beinhaltet, während ein zweites Ausblasauslassventil jedes Zylinderns geschlossen wird, um die ausgeblasene Luft von einer Stelle stromaufwärts des Abgaskatalysators zu einem Motoreinlass zurückzuführen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Öffnen des ersten Auslassventils, während das zweite Auslassventil geschlossen wird, ein Betreiben des ersten Auslassventils während eines Ausstoßtakts eines entsprechenden Zylinders beinhaltet, wobei das erste Auslassventil mit einem Hub und einer Zeitsteuerung betrieben wird, die eine positive Ventilüberschneidung mit den Einlassventilen des entsprechenden Zylinders erzeugt, während das zweite Auslassventil ohne Hub betrieben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Aktor entweder um eine Ölpumpe eines Automatikgetriebes oder um einen Verdichter eines Klimatisierungssystems handelt.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die ausgewählten Motorneustartbedingungen eines oder mehrere von einer Anforderung zum Kühlen der Fahrzeugkabine und einem Hydraulikdruck des Getriebes relativ zu einem Schwellenwert beinhalten und wobei die alle anderen Motorneustartbedingungen eines oder mehrere von einer Anforderung zum Erwärmen von Motorkomponenten und von Fahrzeugantrieb beinhalten.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Fahrzeug um ein Hybridelektrofahrzeug handelt und wobei es sich bei dem Elektromotor entweder um einen Startermotor oder um einen elektrischen Antriebsmotor handelt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor zum Antreiben des Aktors ein Drehen des Motors mit mehr als einer Motorstartdrehzahl und ein Betreiben des Elektromotors mit im Vergleich zum Anlassen des Motors höherer Ausgabe und längerer Dauer beinhaltet.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor aus einem Zustand von Motorstillstand gedreht wird.
  11. Fahrzeugsystem, umfassend: einen Motor, der eine Vielzahl von Motorzylindern beinhaltet; einen Frontend-Nebenaggregatsantrieb (FEAD), der an eine Ausgangswelle des Motors gekoppelt ist; selektiv deaktivierbare Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen; einen ersten Satz von Zylinderauslassventilen, der über einen Rückführungskanal mit einem Motoreinlass gekoppelt ist; einen zweiten Satz von Zylinderauslassventilen, der an einen Motorauslass gekoppelt ist, der einen Abgaskatalysator beinhaltet; einen Elektromotor, der durch eine Batterie mit Leistung versorgt wird; eine Getriebeölpumpe, die an den FEAD gekoppelt ist; ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HLK-System), das einen an den FEAD gekoppelten Verdichter beinhaltet; und eine Steuerung, die in einem Speicher gespeicherte computerlesbare Anweisungen beinhaltet, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr zum Motor und Drehen des Motors bis zum Stillstand als Reaktion auf Leerlaufstopp-Bedingungen; Betreiben des Motors in einem ersten Neustartmodus, der ein Drehen des Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor aus dem Stillstand bis zu einer ersten Drehzahl, dann ein Wiederaufnehmen der Kraftstoffzufuhr zum Motor und ein Drehen des Motors mit Kraftstoffzufuhr von der ersten Drehzahl aus beinhaltet; und Betreiben des Motors in einem zweiten Neustartmodus, der ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor aus dem Stillstand bis zu einer zweiten Drehzahl, die höher als die erste Drehzahl ist, ohne Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zum Motor beinhaltet.
  12. System nach Anspruch 11, wobei die Steuerung weitere Anweisungen beinhaltet, welche die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Offenhalten jedes des ersten und des zweiten Satzes von Zylinderauslassventilen, während der Motor im ersten Neustartmodus betrieben wird; und Offenhalten des ersten Satzes von Zylinderauslassventilen und Geschlossenhalten des zweiten Satzes von Zylinderauslassventil, während der Motor im zweiten Neustartmodus betrieben wird.
  13. System nach Anspruch 11, wobei die Steuerung weitere Anweisungen beinhaltet, welche die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Betreiben des Motors im ersten Modus als Reaktion auf eines oder mehrere von einem Abfallen des Ladezustands der Batterie unter eine Schwellenwertladung, einem Abfallen der Abgaskatalysatortemperatur unter eine erste Schwellenwerttemperatur, einem Abfallen der Motortemperatur unter eine zweite Schwellenwerttemperatur, einer Zunahme des Drehmomentbedarfs eines Bedieners, der über ein Pedal empfangen wird, und einer Bedieneranforderung zum Starten des Fahrzeugsystems; und Betreiben des Motors im zweiten Modus als Reaktion auf eines oder mehrere von einer Bedieneranforderung zur Kühlung einer Fahrzeugkabine und einem Abfallen des Getriebedrucks unter einen Schwellenwertdruck.
DE102020107684.3A 2019-03-21 2020-03-19 Verfahren und system zur motorsteuerung Pending DE102020107684A1 (de)

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