DE102021105825A1

DE102021105825A1 - Verzögerungszylinderabschaltung mit gleitnocken

Info

Publication number: DE102021105825A1
Application number: DE102021105825.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Kaczmar; Michael A. Smith; Amanda Keech; Pratap S. Murthy; Jason M. Moore
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2021-12-02
Also published as: US11441492B2; CN113738472A; CN113738472B; US20210372332A1

Abstract

Ein obenliegendes Nockenwellensystem für ein Kraftfahrzeug umfasst mehrere Nockenwellen, die jeweils mehrere verschiebbare Nockenwellenzylinder aufweisen. Gegenüberliegende Enden der Nockenwellenzylinder haben jeweils eine Nullhub-Nocke. Mehrere Einlassventile werden durch eine erste der Nockenwellen betätigt und mehrere Auslassventile werden durch eine zweite der Nockenwellen betätigt. Mehrere Aktuatoren arbeiten während eines DCCO-Modus (deceleration cylinder cut-off), um die Nockenwellenzylinder gleitend zu verschieben, um die Nullhub-Nocken von vorbestimmten Nocken der mehreren gleitenden Nockenwellenzylinder in Kontakt mit mindestens einem der folgenden Elemente zu positionieren: alle Einlassventile; oder alle Auslassventile.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Steuerung des Luftstroms durch einen Verbrennungsmotor während Zeiten der Kraftstoffabschaltung.
Verbrennungsmotoren mit obenliegender Nockenwellenkonstruktion umfassen Einlass- und Auslassventile, die durch Nocken von mindestens einer Nockenwelle betätigt werden können. In einigen Konfigurationen sind die Nockenwellen mit verschiebbaren Nockenwellenbaugruppen konstruiert, die mehrere Stufen zur Variation des Hubabstands eines Motorventils aufweisen. Beispielsweise kann eine dreistufige Gleitnockenwelle eine Hochhub-Nockenposition zum Anheben eines Motorventils auf einen maximalen Abstand, eine Niederhub-Nockenposition zum Anheben des Motorventils unterhalb des maximalen Hubabstands und eine AFM- (Active Fuel Management) oder zylinderdeaktivierte Nockenposition für den Betrieb mit weniger als allen verfügbaren Zylindern zur Maximierung der Kraftstoffersparnis umfassen, die einen Null-Hubabstand bereitstellen kann.
An einer Brennkraftmaschine ist mindestens ein Schiebenockenwellen-Stellantrieb zur Positionsveränderung zwischen den mehreren Nocken befestigt. Mehrere Aktuatorstifte des mindestens einen Nockenwellenaktuators greifen selektiv in Verlagerungsnuten ein, die am Umfang von Nockenwellenzylinder ausgebildet sind, die an der verschiebbaren Nockenwellenbaugruppe gebildet werden. Wenn sich die Nockenwellenbaugruppe dreht, wird ein einzelner Aktuatorstift ausgewählt, um sich in eine Verschiebungsnut einer Nockenwellentrommel zu bewegen, was bewirkt, dass sich die verschiebbare Nockenwellenbaugruppe in eine andere Position entlang der Nockenwellenachse verschiebt.
Wenn der Motor bei Verzögerungsvorgängen in den Kraftstoffabschaltmodus übergeht, kann sauerstoffhaltige Luft in den Motorkrümmer eindringen, während die Kolben in einem Zustand ohne Kraftstoff (0-Kraftstoff) weiterlaufen. Wenn zu viel Sauerstoff durch den Motor zu einem nachgeschalteten Katalysator gelangt, kann der Sauerstoff ein Katalysatorsubstrat sättigen. Die Sauerstoffsättigung kann die Einhaltung der Emissionsstandards beeinträchtigen, wenn der Motor wieder mit Kraftstoff betrieben wird.
Während also die derzeitigen Motorsysteme zur vollständigen Zylinderabschaltung ihren Zweck erfüllen, besteht ein Bedarf an einem neuen und verbesserten System und Verfahren zur vollständigen Zylinderabschaltung in einem Verbrennungsmotor mit obenliegender Nockenwelle.
BESCHREIBUNG
Gemäß mehreren Aspekten umfasst ein obenliegendes Nockenwellensystem eines Kraftfahrzeugs mehrere Nockenwellen, die einzeln mehrere gleitende Nockenwellenzylinder aufweisen. Gegenüberliegende Enden der Nockenwellenzylinder enthalten jeweils eine Nullhub-Nocke. Mehrere Einlassventile werden durch eine erste der Nockenwellen betätigt und mehrere Auslassventile werden durch eine zweite der Nockenwellen betätigt. Mehrere Aktuatoren arbeiten während eines DCCO-Modus (deceleration cylinder cut-off), um die Nockenwellenzylinder gleitend zu verschieben, um die Nullhub-Nocken von vorbestimmten der mehreren gleitenden Nockenwellenzylinder in Kontakt mit mindestens einem der folgenden Elemente zu positionieren: alle Einlassventile; oder alle Auslassventile.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfassen die gegenüberliegenden Enden des Nockenwellenzylinders eine Nocke mit geringem Hub, die in der Nähe der Nullhub-Nocke angeordnet ist.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfassen die gegenüberliegenden Enden des Nockenwellenzylinders eine Hochhub-Nocken, die in der Nähe der Niederhub-Nocken angeordnet ist.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Hochhub-Zylinder gegenüber dem Niedrighub-Zylinder in Bezug auf den Nullhub-Nocken angeordnet.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung werden im DCCO-Modus alle Zylinder eines Mehrzylindermotors deaktiviert, wobei die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern abgeschaltet wird.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung verschieben im DCCO-Modus die Einlassaktuatoren der Mehrfachaktuatoren die Nockenwellenzylinder so, dass ausgewählte der Mehrfachventile, die die Einlassventile definieren, die Nullhub-Nocken berühren, wodurch Nullhub bereitgestellt wird und der Luftstrom durch die Zylinder blockiert wird.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung verschieben im DCCO-Modus die Auslassaktuatoren der Mehrfachaktuatoren die Nockenwellenzylinder so, dass ausgewählte der Mehrfachventile, die die Auslassventile definieren, die Nullhub-Nocken berühren, wodurch ein Nullhub entsteht, der den Luftstrom durch die Zylinder blockiert.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung arbeiten die mehreren Aktuatoren während des DCCO-Modus (deceleration cylinder cut-off), um die Nockenwellenzylinder gleitend zu verschieben, um die Nullhub-Nocken von vorbestimmten der mehreren gleitenden Nockenwellenzylinder in Kontakt mit allen Einlassventilen und allen Auslassventilen zu positionieren.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung werden in einer ersten Periode alle Zylinder mit Kraftstoff versorgt, was einen stationären Betrieb eines Motors definiert, und während einer zweiten Periode wird der Kraftstoff zylinderweise abgeschaltet, bis eine Nullzylinder-Betankungsbedingung vorliegt, die den DCCO-Modus einleitet.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung tritt während des DCCO-Modus ein Luftaustritt in einen Motorkrümmer auf, der einen Krümmerdruck erzeugt, wobei zur Reduzierung des Motorkrümmerdrucks am Ende des DCCO-Modus eine Drosselklappe geschlossen wird.
Gemäß mehreren Aspekten umfasst ein obenliegendes Nockenwellensystem einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs mit mehreren Zylindern. Mehrere Nockenwellen umfassen eine Einlassnockenwelle und eine Auslassnockenwelle. Die mehrfachen Nockenwellen haben einzeln mehrere verschiebbare Nockenwellenzylinder. Gegenüberliegende Enden der Nockenwellenzylinder haben jeweils einen Nullhub-Nocken.
Mehrere Einlassventile werden von der Einlassnockenwelle betätigt. Mehrere Einlassaktuatoren arbeiten während eines DCCO-Modus (Deceleration Cylinder Cut-off), um die Nockenwellenzylinder der Einlassnockenwelle gleitend zu verschieben, um die Nullhub-Nocken der mehreren gleitenden Nockenwellenzylinder der Einlassnockenwelle in Kontakt mit allen Einlassventilen zu positionieren.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung werden mehrere Auslassventile von der Auslassnockenwelle betätigt.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung arbeiten mehrere Auslassaktuatoren anstelle der mehreren Einlassaktuatoren während des DCCO-Modus (Deceleration Cylinder Cut-off), um die Nockenwellenzylinder der Auslassnockenwelle gleitend zu verschieben, um die Nullhub-Nocken der mehreren gleitenden Nockenwellenzylinder der Auslassnockenwelle in Kontakt mit allen Auslassventilen zu positionieren.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung arbeiten mehrere Auslass-Stellglieder zusätzlich zu den mehreren Einlass-Stellgliedern während des DCCO-Modus (deceleration cylinder cut-off), um die Nockenwellen-Zylinder der Auslass-Nockenwelle gleitend zu verschieben, um die Nullhub-Nocken der mehreren gleitenden Nockenwellen-Zylinder der Auslass-Nockenwelle in Kontakt mit allen Auslassventilen zu positionieren, während die Nullhub-Nocken der mehreren gleitenden Nockenwellen-Zylinder der Einlass-Nockenwelle gleichzeitig in Kontakt mit allen Einlassventilen sind.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung werden in einer Anfangsperiode alle Zylinder mit Kraftstoff versorgt, was einen stationären Betrieb der Brennkraftmaschine definiert.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird während einer zweiten Periode der Kraftstoff zylinderweise abgetrennt, bis eine Nullzylinder-Betankungsbedingung vorliegt, die den DCCO-Modus einleitet.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Drosselklappe geschlossen, um einen Motorkrümmerdruck an einem Ende des DCCO-Modus zu reduzieren.
Gemäß mehreren Aspekten umfasst ein Verfahren zum Erreichen einer vollständigen Zylinderdeaktivierung unter Verwendung eines obenliegenden Nockenwellensystems eines Kraftfahrzeugs: gleitendes Montieren von Nockenwellenzylindern auf mehreren Nockenwellen; Positionieren einer Nullhub-Nocke an gegenüberliegenden Enden der Nockenwellenzylinder; Verbinden mehrerer Einlassventile zur Betätigung durch eine erste der Nockenwellen und mehrerer Auslassventile zur Betätigung durch eine zweite der Nockenwellen; und Programmieren mehrerer Aktuatoren, um während eines Verzögerungszylinder-Abschaltmodus (DCCO) zu arbeiten, um die Nockenwellenzylinder gleitend zu verschieben, um die Nullhub-Nocke von vorbestimmten der mehreren gleitenden Nockenwellenzylinder in Kontakt mit mindestens einem von: allen Einlassventilen; oder allen Auslassventilen.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner: Positionieren eines Niederhub-Nocken an den gegenüberliegenden Enden des Nockenwellenzylinders in der Nähe der Nullhub-Nocken; und Anordnen einer Hochhub-Nocken an den gegenüberliegenden Enden des Nockenwellenzylinders in der Nähe der Niederhub-Nocken.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner das Deaktivieren von Zylindern eines Mehrzylindermotors durch Abschalten einer Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern, um den DCCO-Modus einzuleiten.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier vorliegenden Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich von selbst, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur der Veranschaulichung dienen und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Figuren dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.

1 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Einlass- und einer Auslass-Gleitnockenwellenkonfiguration eines obenliegenden Nockenwellensystems einer Brennkraftmaschine gemäß einem beispielhaften Aspekt;
2 ist eine Seitenansicht des Systems von 1;
3 ist eine Seitenansicht von zwei Aktuatoren aus 2;
4 ist eine grafische Darstellung der Verfahrensschritte für den Betrieb des Systems von 1.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung nicht einschränken.
Bezugnehmend auf 1 wird eine Einlass- und eine Auslass-Gleitnockenwellenkonfiguration für ein beispielhaftes 4-Zylinder-Verbrennungsmotor-Hochdrucknockenwellensystem und ein Betriebsverfahren 10 in Übereinstimmung mit Aspekten eines beispielhaften Aspekts bereitgestellt. Es wird gewürdigt, dass der 4-Zylinder-Aspekt eines Motors lediglich beispielhaft ist und die vorliegende Offenbarung, die sich auf die Verzögerungs-Zylinderabschaltung (deceleration cylinder cut-off, im Folgenden DCCO) bezieht, auch auf andere Mehrzylinder-Motor-Nockenwellen-Systemkonfigurationen, z.B. 2, 3, 5, 6, 8, 9 oder 12, angewendet werden kann, ohne den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu überschreiten.
Das obenliegende Nockenwellensystem und Betriebsverfahren 10 eines Kraftfahrzeugs umfasst mindestens eine verschiebbare Nockenwelle mit mehreren Nockenwellenzylinder. Gemäß mehreren Aspekten umfasst das obenliegende Nockenwellensystem und Betriebsverfahren 10 eine dreistufige (3) Einlass-Schiebenockenwelle 12 und eine zwei- (2) oder dreistufige (3) Auslass-Schiebenockenwelle 14. Die Nockenwellenaktuatoren 16 umfassen mindestens einen Betätigungsstift, und gemäß mehreren Aspekten umfassen sie einen ersten Betätigungsstift 18 und einen zweiten Betätigungsstift 20, die einzeln und selektiv ausfahrbar und einfahrbar sind. Der erste Betätigungsstift 18 und der zweite Betätigungsstift 20 werden einzeln in einem von mehreren Schlitzen 22 aufgenommen, die in einzelnen von mehreren Nockenwellenzylinder 24 ausgebildet sind, die auf einer der Einlass-Gleitnockenwelle 12 oder der Auslass-Gleitnockenwelle 14 verschiebbar angeordnet sind. Das Ausfahren eines der ersten Betätigungsstifte 18 oder des zweiten Betätigungsstifts 20 während der axialen Drehung der Nockenwelle bewirkt eine Gleitbewegung der Nockenwellentrommel 24 entweder in einer ersten Richtung 26 oder einer entgegengesetzten zweiten Richtung 28.
Zum Verstellen der Position der dreistufigen Einlass- 12 und der Auslass-Gleitnockenwellen 14 ist mindestens ein Aktuator 16 vorgesehen, der in selektiver Kommunikation mit den Nockenwellen steht und von einem Steuermodul, z. B. einem Motorsteuermodul 30 eines Verbrennungsmotors 31 mit beispielhaft vier Zylindern 33, ein- und ausgeschaltet wird. Wie hier erwähnt, kann der Motor 31 im Rahmen der vorliegenden Offenbarung mehr oder weniger als vier Zylinder haben. Insbesondere umfasst das obenliegende Nockenwellensystem und das Betriebsverfahren 10 eine Mehrzahl von Aktuatoren 16(1) bis 16(6), wobei die Aktuatoren 16(1) bis 16(4) zum Verschieben der dreistufigen Einlass-Gleitnockenwelle 12 und mindestens zwei Aktuatoren 16(5) und 16(6) zum Verschieben der Auslass-Gleitnockenwelle 14 auf Befehl des Motorsteuermoduls 30 wirksam sind. Die Aktuatoren 16(1) bis 16(4) sind wirksam, um mindestens ein und gemäß mehreren Aspekten ein Paar von Einlassventilen, wie ein beispielhaftes erstes Einlassventil 32 eines der Zylinder, zu verschieben. Die Aktuatoren 16(5) bis 16(6) sind in ähnlicher Weise wirksam, um mindestens ein und gemäß mehreren Aspekten ein Paar Auslassventile eines der Zylinder zu verschieben.
Bezugnehmend auf 2 und wieder auf 1 können die einzelnen Einlassventil-Nockenwellenzylinder, wie die Nockenwellenzylinder 24, eine Hochhub-Nocke 34, eine Niedrighub-Nocke 36 und eine DCCO- oder Nullhub-Nocke 38 an gegenüberliegenden Enden der Nockenwellenzylinder 24 umfassen. Gemäß mehreren Aspekten ist die Hochhub-Nocke 34 in der Nähe der Niedrighub-Nocke 36 angeordnet und befindet sich in Bezug auf die Nullhub-Nocke 38 gegenüberliegend um die Niedrighub-Nocke 36. Abhängig von der axialen Position der Nockenwellenzylinder 24 können die Einlassventile, wie beispielsweise das beispielhafte erste Einlassventil 32, die Hochhub-Nocken 34, die Niederhub-Nocken 36 oder die DCCO- oder Nullhub-Nocken 38 einer der Nockenwellenzylinder 24 kontaktieren.
Gemäß mehreren Aspekten können die vier Ansaugaktuatoren 16(1), 16(2), 16(3), 16(4) verwendet werden, um verschiedene Kombinationen von Modi zu erreichen. Beispielsweise können der erste und der vierte Ansaugaktuator 16(1), 16(4) während des Betriebs in einem Hochauftriebsmodus verwendet werden, der an der Hochauftriebskurve 34 vorgesehen ist, und in einem Niedrigauftriebsmodus, der einen geringeren Auftrieb als der Hochauftriebsmodus aufweist, der an der Niedrigauftriebskurve 36 vorgesehen ist. Die zweiten und dritten Ansaugaktuatoren 16(2), 16(3) können auch unabhängig voneinander in einem Hochauftriebsmodus, der am Hochauftriebslappen 34 vorgesehen ist, und in einem Niedrigauftriebsmodus, der einen geringeren Auftrieb als der Hochauftriebsmodus aufweist, der am Niedrigauftriebslappen 36 vorgesehen ist, verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 3 und erneut auf 1 und 2 sind das erste Ansaugstellglied 16(1) und das zweite Ansaugstellglied 16(2) während eines DCCO-Betriebs dargestellt. Der dritte Ansaugaktuator 16(3) und der vierte Ansaugaktuator 16(4) arbeiten in ähnlicher Weise und sind daher aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Für den DCCO-Betrieb sind alle vier Zylinder deaktiviert, wobei die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern abgeschaltet ist. Im DCCO-Betrieb verschieben die Einlassaktuatoren die Nockenwellengehäuse, wie z. B. ein erstes Nockenwellengehäuse 24 und ein zweites Nockenwellengehäuse 40, so dass die Einlassventile die DCCO-Nocken berühren, wodurch ein Ventil-Nullhub entsteht und der Luftstrom durch die Motorzylinder blockiert oder minimiert wird.
Gemäß mehreren Aspekten wird zum Erreichen des DCCO-Betriebs das erste Nockenwellenzylinder 24 so verschoben, dass das erste Einlassventil 32 eine Nockenfläche 42 der Nullhub-Nocke 38 des ersten Nockenwellenzylinders 24 berührt und ein zweites Einlassventil 44 eine Nockenfläche 46 einer Nullhub-Nocke 38' des ersten Nockenwellenzylinders 24 berührt. In ähnlicher Weise und zur gleichen Zeit wird das zweite Nockenwellenzylinder 40 so verschoben, dass ein drittes Einlassventil 48 eine Nockenfläche 50 einer Nullhub-Nocke 38" des zweiten Nockenwellenzylinders 40 berührt und ein viertes Einlassventil 52 eine Nockenfläche 54 einer Nullhub-Nocke 38''' des zweiten Nockenwellenzylinders 40 berührt.
Gemäß mehreren Aspekten können im DCCO-Modus einzelne von allen Einlassventilen in Kontakt mit einer der Nullhub-Nocken von einzelnen der Einlassnockenwellen-Zylinder positioniert werden. Gemäß mehreren Aspekten können im DCCO-Modus einzelne von allen Auslassventilen in Kontakt mit einer der Nullhub-Nocken von einzelnen der Auslassnockenwellen-Zylinder positioniert werden. Gemäß weiteren Aspekten können im DCCO-Modus alle Einlassventile und alle Auslassventile einzeln in Kontakt mit einem der Nullhub-Nocken einzelner Einlassnockenwellen-Zylinder oder Auslassnockenwellen-Zylinder positioniert sein.
Die Nockenwellenaktuatoren sind normalerweise stromlos, es sei denn, der Ventilhub wird umgeschaltet, wodurch der Modus zwischen dem High-Lift-Modus, dem Low-Lift-Modus und dem DCCO-Modus gewechselt wird. Die Spulen eines Einlassaktuators werden erregt, um die Modusübergänge zu erreichen.
Unter Bezugnahme auf 4 und erneut auf 1 bis 3 identifiziert ein Diagramm 56 mehrere Elemente zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb des Systems der vorliegenden Offenbarung. In einer ersten Periode 58 werden alle vier Zylinder mit Kraftstoff versorgt, was einen stationären Betrieb 60 des Motors definiert. Während einer zweiten Periode 62 wird der Kraftstoff zylinderweise abgetrennt, bis eine Nullzylinder-Kraftstoffzufuhrbedingung 64 vorliegt, die einen DCCO-Modus einleitet. Am Ende des DCCO-Modus in einer dritten Periode 66 wird der Kraftstoff zylinderweise wieder zugeführt, bis der Motor in den Volllastbetrieb 68 zurückkehrt. Während der zweiten Periode 62 wird der Kraftstoff abgeschaltet und eine nicht verwaltete Drehmomentperiode 70 eingeleitet, die durch eine abfallende Drehmomentkurve 72 angezeigt wird, bis ein Null-Drehmoment-Betrieb 74 auftritt, nach dem eine verwaltete Drehmomentperiode 76 in ein vordefiniertes Drehmoment bei einem Drehmomentniveau 78 übergeht. Am Ende des DCCO-Betriebs als dritte Periode 66, in der wieder Kraftstoff zugeführt wird, wird eine Drehmomenterhöhung 80 eingeleitet. Eine vorausberechnete Drehmomentanforderung 82 als Drehmomentanforderungssignal hat einen ersten Abschnitt 84, der parallel zur abfallenden Drehmomentkurve 72 verläuft, bis ein Signalabschnitt 86 bei einem vordefinierten negativen Drehmoment 88 erreicht wird, das bis zum Ende des DCCO-Modus 90 zu Beginn der dritten Periode 66, wenn wieder Kraftstoff zugeführt wird, beibehalten wird, wonach ein positiv tendierender Signalabschnitt 92 definiert wird.
Die Verstellung einer Drossel 94 erzeugt ein Drosselsignal, das während der zweiten Periode 62, in der der Kraftstoff zylinderweise abgeschaltet wird, einen abnehmenden Drosselsignalabschnitt 96 definiert. Ein Drosselklappensignalabschnitt 98, der anzeigt, dass keine Drosselklappenänderung oder -anforderung vorliegt, wird danach während des gesamten DCCO-Modus beibehalten. Ein MAP-Signal (Manifold Absolute Pressure) 100 definiert einen negativ tendierenden Signalabschnitt 102 bis zu einem DCCO-Modus-Start 104, der am Ende der zweiten Periode 62 auftritt, wenn die Kraftstoffabschaltung zu allen Zylindern abgeschlossen ist. Nach dem DCCO-Modus-Start 104 definiert das MAP-Signal einen stetig ansteigenden Abschnitt 106, bis ein vordefiniertes minimales Motordrehmoment 107 erreicht wird, und bleibt flach, bis das Ende des DCCO 90 eintritt. Es wird darauf hingewiesen, dass während des DCCO-Modus alle Einlassventile, alle Auslassventile oder alle Einlass- und Auslassventile geschlossen sind, jedoch Luft in den Motorkrümmer eindringt, was einen Motorkrümmerdruck 108 definiert. Um den Motorkrümmerdruck 108 am Ende des DCCO 90 in einem Schließschritt 110 schnell zu reduzieren, kann die Drosselklappe 94 geschlossen werden, um den Sauerstoffausstoß zu einem Katalysator (nicht dargestellt) zu minimieren.
Eine Systemsteuerung wie das in 1 beschriebene Motorsteuermodul 30 sammelt Systembetriebsdaten. Wenn vorbestimmte Bedingungen vorliegen, die den DCCO-Modus zulassen, wird ein DFCO-Anforderungssignal 112 (deceleration fuel-cut-off) von einer Systemsteuerung wie dem Motorsteuermodul 30 erzeugt und erfährt während der zweiten Periode 62, in der der Kraftstoff zylinderweise abgeschaltet wird, einen sprunghaften Anstieg 114. Das DFCO-Anforderungssignal 112 bleibt während des Anhaltens des DCCO-Modus auf einem stationären Wert 116 und fällt am Ende des DCCO 90 auf einen Nullwert 118 zurück. Ein aktueller VCE-Zustand wird mit einem FTC-Zustand 120 dargestellt, der einen Low-Lift-Zustand definiert, der beispielsweise ein Zustand ist, der vor dem Einleiten einer Kraftstoffabschaltung mit einem High-Lift-Zustand von mindestens zwei der Einlassventile auftritt. Der FTC-Zustand 120 geht in einen Low-Lift-Zustand über, der einen RCE-Zustand 122 definiert, indem die Einlassventile im High-Lift-Zustand in den Low-Lift-Zustand überführt werden. Der RCE-Zustand 122 geht dann in einen DCCO-Modus oder Zustand 124 über.
Ein obenliegendes Nockenwellensystem und Betriebsverfahren 10 der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Dazu gehört die Verwendung vorhandener Gleitnockenmotor-Hardware, um den Luftstrom durch einen Motor vollständig zu unterbinden, was die Nullhubzustände während Verzögerungs-/Coastdown-Ereignissen verlängert. Das vorliegende System und Verfahren nutzt die Gleitnockentechnologie, um 0-Hub-Zustände an Einlass- und/oder Auslassnocken zu erzeugen, um den Luftstrom durch einen Verbrennungsmotor zu verhindern. Das vorliegende System und Verfahren reduziert/beseitigt die Bewegung von Sauerstoff durch den Motor und über einen Katalysator, was einen verlängerten Kraftstoffabschaltbetrieb ermöglicht, ohne dass der Sauerstoff ein Katalysatorsubstrat sättigt.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung hat lediglich beispielhaften Charakter, und Variationen, die nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung abweichen, sind als im Rahmen der vorliegenden Offenbarung liegend zu betrachten. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu betrachten.

Claims

Ein System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge, umfassend: mehrere Nockenwellen, die einzeln mit mehreren verschiebbaren Nockenwellenzylinder verbunden sind; gegenüberliegende Enden der Nockenwellenzylinder, die einzeln mit einem Nullhub-Nocken verbunden sind; mehrere Einlassventile, die von einer ersten der Nockenwellen betätigt werden, und mehrere Auslassventile, die von einer zweiten der Nockenwellen betätigt werden; und mehrere Aktuatoren, die während einer Verzögerungszylinderabschaltmodus, DCCO, um die Nockenwellenzylinder gleitend zu verschieben, um die Nullhub-Nocken von vorbestimmten der mehreren gleitenden Nockenwellenzylinder in Kontakt mit mindestens einem der folgenden Elemente zu positionieren: alle Einlassventile; oder alle Auslassventile.
Das System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die gegenüberliegenden Enden des Nockenwellenzylinders eine Niederhub-Nocken aufweisen, die in der Nähe der Nullhub-Nocken angeordnet ist.
Das System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 2, wobei die gegenüberliegenden Enden des Nockenwellenzylinders eine Hochhub-Nocke aufweisen, die in der Nähe der Niederhub-Nocke angeordnet ist.
Das System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 3, wobei die Hochhub-Nocke gegenüber der Niederhub-Nocke in Bezug auf die Nullhub-Nocke positioniert ist.
Das System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, ferner mit mehreren Zylindern eines Motors, wobei im DCCO-Modus alle Zylinder deaktiviert sind und eine Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern abgeschaltet ist.
Das System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 5, wobei im DCCO-Modus die Einlassaktuatoren der Mehrfachaktuatoren die Nockenwellenzylinder verschieben und ausgewählte der Einlassventile den Nullhub-Nocken der Nockenwellenzylinder berühren, wodurch ein Nullhub bereitgestellt wird, der den Luftstrom durch die Zylinder blockiert.
Das System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 5, wobei im DCCO-Modus Auslassaktuatoren der Mehrfachaktuatoren die Nockenwellen-Zylinder verschieben und ausgewählte der Mehrfachventile, die Auslassventile definieren, den Nullhub-Nocken der Nockenwellen-Zylinder berühren, wodurch ein Nullhub bereitgestellt wird, der den Luftstrom durch die Zylinder blockiert.
Das System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die mehreren Aktuatoren während des Verzögerungszylinderabschaltmodus, DCCO, gleitend arbeiten, um die Nockenwellenzylinder zu verschieben, um die Nullhub-Nocken von vorbestimmten der mehreren gleitenden Nockenwellenzylinder in Kontakt mit allen der Einlassventile und allen der Auslassventile zu positionieren.
Das System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, wobei in einer anfänglichen Periode alle Zylinder mit Kraftstoff versorgt werden, was einen stationären Betrieb eines Motors definiert, und während einer zweiten Periode der Kraftstoff zylinderweise abgeschaltet wird, bis eine Nullzylinder-Kraftstoffzufuhrbedingung vorliegt, die den DCCO-Modus einleitet.
Das System mit obenliegender Nockenwelle für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, wobei während des DCCO-Modus ein Luftleck in einen Motorkrümmer auftritt, das einen Motorkrümmerdruck erzeugt, wobei zur Reduzierung des Motorkrümmerdrucks am Ende des DCCO-Modus eine Drosselklappe geschlossen wird.