DE102021108471A1

DE102021108471A1 - System und verfahren zum betreiben eines motors in einem kraftstoffabschaltmodus

Info

Publication number: DE102021108471A1
Application number: DE102021108471.7A
Authority: DE
Inventors: Rani Kiwan; Gopichandra Surnilla; Chris Paul Glugla
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2021-04-01
Publication date: 2021-10-07
Also published as: CN113494391A; US20210310429A1; US20220034271A1; US11629657B2; US11215129B2

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein System und ein Verfahren zum Betreiben eines Motors in einem Kraftstoffabschaltmodus bereit. Verfahren und Systeme zum Betreiben eines Motors, der eine einstellbare Tellerventilzeitgebung und ein Abgasrückführventil umfasst, werden beschrieben. In einem Beispiel wird das Abgasrückführventil geöffnet und die Zeitsteuerung der Tellerventile wird verzögert, sodass eine Menge Frischluft, die vom Motor zu einer Nachbehandlungsvorrichtung gepumpt wird, verringert werden kann.

Description

Gebiet der Technik
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugmotoren.
Allgemeiner Stand der Technik
Der Motor eines Fahrzeugs kann in einem Kraftstoffabschaltmodus betrieben werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als eine Schwellenwertgeschwindigkeit ist und wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment niedriger als ein Schwellenwertdrehmoment ist. Der Kraftstoffabschaltmodus kann das Drehen des Motors beinhalten, ohne dem Motor Kraftstoff zuzuführen. Der Motor kann sich weiter drehen, indem er ein Drehmoment von den Rädern des Fahrzeugs auf den Motor überträgt. Die kinetische Energie des Fahrzeugs kann das Drehmoment liefern, um die Räder des Fahrzeugs und den Motor zu drehen. Der Betrieb des Motors im Kraftstoffabschaltmodus kann den Kraftstoffverbrauch verringern, da kein Kraftstoff durch den Motor verbraucht wird, um die Motordrehung aufrechtzuerhalten. Die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ist jedoch möglicherweise nicht ohne Kosten. Insbesondere kann das Drehen des Motors ohne Zufuhr von Kraftstoff zum Motor dazu führen, dass der Motor Frischluft zu einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung (z. B. einem Katalysator) pumpt. Die überschüssige Luft, die in die Nachbehandlungsvorrichtung eingeführt wird, kann ein Gleichgewicht von Oxidations- und Reduktionsmitteln in der Nachbehandlungsvorrichtung stören, sodass bei Reaktivierung des Motors das vom Motor erzeugte NOx die Nachbehandlungsvorrichtung durchbrechen kann, ohne auf N₂ und O₂ reduziert zu werden. Das Gleichgewicht von Oxidations- und Reduktionsmitteln kann nach Verlassen des Kraftstoffabschaltmodus durch Verbrennen von fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnissen in Motorzylindern oder durch Einspritzen von Kraftstoff während eines Auslasshubs eines Zylinders wiederhergestellt werden. Somit kann mindestens ein Teil des Kraftstoffs, der durch Betreiben des Motors im Kraftstoffabschaltmodus eingespart wird, verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Motoremissionsnormen eingehalten werden. Infolgedessen ist der Betrieb des Motors im Kraftstoffabschaltmodus möglicherweise nicht so vorteilhaft wie gewünscht. Daher kann es wünschenswert sein, einen Weg zum Betreiben eines Motors in einem Kraftstoffabschaltmodus derart bereitzustellen, dass weniger Kraftstoff aufgebracht werden kann, um die Nachbehandlungsvorrichtung auf einen gewünschten Betriebszustand zu reaktivieren.
Kurzdarstellung
Die Erfinder hierin haben die vorstehend erwähnten Nachteile erkannt und ein Motorbetriebsverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst: Einstellen des Schließzeitpunkts des Einlassventils und Öffnen eines Abgasrückführventils (AGR-Ventil) über eine Steuerung als Reaktion auf einen Motor, der in einen Kraftstoffabschaltmodus eintritt.
Durch Einstellen des Schließzeitpunkts des Einlassventils und Öffnen eines AGR-Ventils als Reaktion darauf, dass ein Motor in einen Kraftstoffabschaltmodus wechselt, kann möglicherweise eine Menge an Frischluft und Sauerstoff reduziert werden, die vom Motor in die Nachbehandlungsvorrichtung gepumpt werden kann. Folglich kann es möglich sein, die Nachbehandlungsvorrichtung mit weniger Kraftstoff zu reaktivieren im Vergleich zu nicht Einstellen des Schließzeitpunkts des Einlassventils und nicht Öffnen des AGR-Ventils. Das Reaktivieren der Nachbehandlungsvorrichtung kann es der Nachbehandlungsvorrichtung ermöglichen, die Abgasemissionen (z. B. NOx) mit größerer Effizienz zu reduzieren.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz den Kraftstoffverbrauch durch einen Motor reduzieren. Zusätzlich kann der Ansatz die Kühlung einer Nachbehandlungsvorrichtung verringern, sodass die Nachbehandlungsvorrichtung effizienter arbeiten kann. Ferner kann der Ansatz die Effizienz der Nachbehandlungsvorrichtung nach dem Eintritt in einen Motorkraftstoffabschaltmodus oder nach dem Stoppen der Motordrehung verbessern.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es sollte sich verstehen, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. 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 detaillierte schematische Darstellung eines beispielhaften Motors;
2 und 3 zeigen beispielhafte Motorkonfigurationen;
4 zeigt einen beispielhaften Motorbetriebsablauf gemäß dem Verfahren aus 5; und
5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines Motors, um die Nachbehandlungseffizienz zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Betreiben eines Motors, der in einen Kraftstoffabschaltmodus eintreten kann. Darüber hinaus gilt die vorliegende Beschreibung für Motoren, denen automatisch oder über eine spezielle Bedienereingabe befohlen werden kann, zu stoppen. 1 zeigt ein Beispiel eines Motors, der gemäß dem Verfahren aus 5 betrieben werden kann. Der Motor beinhaltet eine variable Ventilsteuerung und ein Hochdruck-AGR-Ventil und einen -Durchlass. Die variable Ventilsteuerung und das Hochdruck-AGR-Ventil können dazu betätigt werden, Luft- und Sauerstoffmengen zu reduzieren, die über den Motor zu einer Nachbehandlungsvorrichtung gepumpt werden können. Der Motor kann mit einer einzelnen Zylinderbank, wie in 2 gezeigt, oder zwei Zylinderbänken konfiguriert sein, wie in 3 gezeigt. Eine beispielhafte Motorbetriebssequenz gemäß dem Verfahren aus 5 ist in 4 gezeigt. Ein Verfahren zum Betreiben eines Motors und zum Reduzieren von Luft- und Sauerstoffmengen, die zu Nachbehandlungsvorrichtungen eines Abgassystems gepumpt werden, ist in 5 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10, die eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die unterschiedlichen Betätigungselemente aus 1 dazu ein, den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen einzustellen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind.
Der Motor 10 beinhaltet eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Ein Zylinderkopf 13 ist an einem Motorblock 14 befestigt. Der Darstellung nach steht die Brennkammer 30 über ein Einlassventil 52 bzw. Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 bzw. Abgaskrümmer 48 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. In anderen Beispielen kann der Motor die Ventile jedoch über eine einzelne Nockenwelle oder Schubstangen betätigen. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Ein Einlasstellerventil 52 kann durch ein variables Ventilaktivierungs-/-deaktivierungsbetätigungselement 59 betätigt werden, der ein nockengesteuertes Ventilbetätigungselement sein kann (z.B. wie in den US-Patenten Nr. 9,605,603 ; 7,404,383 und 7,159,551 gezeigt, die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke eingeschlossen sind). In ähnlicher Weise kann ein Auslasstellerventil 54 durch ein variables Ventilaktivierungs-/-deaktivierungsbetätigungselement 58 betätigt werden, das ein nockengesteuertes Ventilbetätigungselement sein kann (z. B. wie in den US-Patenten Nr. 9,605,603 ; 7,404,383 und 7,159,551 gezeigt, die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke eingeschlossen sind). Das Einlasstellerventil 52 und das Auslasstellerventil 54 können deaktiviert und in einer geschlossenen Position gehalten werden, um einen Strom in den und aus dem Zylinder 30 für einen vollständigen Motorzyklus oder mehrere vollständige Motorzyklen (z. B zwei Motorumdrehungen) über Aktivieren/Deaktivieren von Betätigungselementen 58 und 59 zu verhindern, wodurch der Zylinder 30 deaktiviert wird. Ein dem Zylinder 30 zugeführter Kraftstoffstrom kann ebenfalls unterbrochen werden, wenn der Zylinder 30 deaktiviert wird. Eine Phase der Auslassventilsteuerung relativ zur Kurbelwellensteuerung kann über das Phasenbetätigungselement 84 eingestellt werden. Gleichermaßen kann eine Phase der Einlassventilsteuerung relativ zur Kurbelwellensteuerung über das Phasenbetätigungselement 85 eingestellt werden.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 68 ist laut Darstellung so in dem Zylinderkopf 13 positioniert, dass sie Kraftstoff direkt in die Brennkammer 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 68 durch ein Kraftstoffsystem zugeführt, das einen Kraftstofftank 26, eine Kraftstoffpumpe 21, ein Kraftstoffpumpensteuerventil 25 und einen Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) beinhaltet. Der durch das Kraftstoffsystem zugeführte Kraftstoffdruck kann durch Variieren einer Positionsventilregelströmung zu einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) eingestellt werden. Zusätzlich kann sich ein Dosierventil im oder nahe dem Kraftstoffverteiler für die Kraftstoffsteuerung im geschlossenen Regelkreis befinden.
Ein Motorlufteinlasssystem 9 kann einen Ansaugkrümmer 44, eine Drossel 62, einen Turboladerverdichter 162 und einen Luftfilter 42 beinhalten. Der Ansaugkrümmer 44 steht laut Darstellung mit einer optionalen zentralen Drossel 62 in Kommunikation, die eine Position der Drosselklappe 64 dazu einstellt, die Luftströmung von der Einlassladedruckkammer 46 zu steuern. Ein Turboladerverdichter 162 saugt Luft aus einem Luftfilter 42, um diese der Ladekammer 46 zuzuführen. Der Turboladerverdichter 162 wird über eine Welle 161 durch die Turboladerturbine 164 gedreht. Abgase können Schaufeln 163 mit variabler Geometrie Kraft verleihen, um die Welle 161 zu drehen. Das Schaufelbetätigungselement 165 kann eine Position der Schaufeln 163 einstellen, um den Wirkungsgrad der Schaufeln 163 zu erhöhen oder zu verringern. Somit kann die Verdichterdrehzahl durch Einstellen der Position der Schaufeln 163 eingestellt werden. Das Verdichterrückführventil 158 ermöglicht es, dass verdichtete Luft an dem Auslass 15 des Verdichters 162 zu dem Einlass 17 des Verdichters 162 rückgeführt wird. Auf diese Weise kann die Effizienz des Verdichters 162 erhöht oder reduziert werden, um so die Strömung des Verdichters 162 zu beeinflussen und die Möglichkeit von Verdichterpumpen zu reduzieren. Die Pfeile 5 zeigen eine Richtung des Luftstroms durch den Motor, wenn der Motor in einem Kraftstoffabschaltmodus oder nach einer Anforderung zum Stoppen der Motordrehung betrieben wird.
Ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 (z.B. eine elektrische Niederspannungsmaschine (mit weniger als 30 Volt betrieben)) beinhaltet eine Ritzelwelle 98 und ein Ritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 selektiv vorrücken, um das Hohlrad 99 in Eingriff zu nehmen, sodass der Anlasser 96 die Kurbelwelle 40 während eines Anlassens des Motors drehen kann. Der Anlasser 96 kann direkt in dem vorderen Teil des Motors oder dem hinteren Teil des Motors angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 der Kurbelwelle 40 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in Eingriff mit der Motorkurbelwelle steht. Ein Motorstart oder ein Stoppen der Motordrehung kann von einem Fahrer oder Fahrzeuginsassen über eine dedizierte Mensch-Maschine-Schnittstelle 69 (z. B. Schlüsselschalter, Drucktaste, ferngesteuertes Funkfrequenzgerät usw.) angefordert werden, die ausschließlich zum Starten und Stoppen des Motors dient. Alternativ kann eine Anforderung zum Stoppen der Motordrehung oder eine Anforderung zum Starten des Motors automatisch als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen (z. B. Bremspedalposition, Antriebspedalposition, Batterie-SOC usw.) über die Steuerung 12 erzeugt werden. Eine Niederspannungsbatterie 8 kann dem Anlasser 96 elektrische Leistung zuführen. Eine Steuerung 12 kann einen Ladezustand der Batterie überwachen.
Die Verbrennung wird in der Brennkammer 30 über die Zündkerze 66 eingeleitet. Das Zündsystem 88 kann Spulen und Schaltungen beinhalten, um der Zündkerze 66 elektrische Energie zuzuführen. In einigen Beispielen kann eine Breitbandlambdasonde (universal exhaust gas oxygen sensor - UEGO-Sonde) 126 stromaufwärts einer Emissionsvorrichtung 70 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt sein. In weiteren Beispielen kann sich die UEGO-Sonde stromabwärts einer oder mehrerer Abgasnachbehandlungsvorrichtungen befinden. Ferner kann die UEGO-Sonde in einigen Beispielen durch einen NOx-Sensor ersetzt werden, der Elemente zum Erfassen von sowohl Nox als auch Sauerstoff aufweist.
Motorabgase können über ein Abgassystem 11 verarbeitet werden, das einen Abgaskrümmer und eine Nachbehandlungsvorrichtung 70 beinhaltet (z. B. einen Dreiwegekatalysator, einen Partikelfilter usw.). Eine Abgasrückführung (AGR) kann über ein Hochdruck-AGR-System 83 für den Motor bereitgestellt werden. Das Hochdruck-AGR-System 83 beinhaltet ein Ventil 80 und einen AGR-Durchlass 81. Das AGR-Ventil 80 ist ein Ventil, das sich schließt oder ermöglicht, dass Abgas von stromabwärts einer Emissionsvorrichtung 70 zu einer Stelle in dem Motorluftansaugsystem stromabwärts des Verdichters 162 strömt. Die AGR kann durch Durchströmen eines AGR-Kühlers (nicht gezeigt) gekühlt werden. Die AGR kann außerdem durch ein Niederdruck-AGR-System 75 bereitgestellt werden. Das Niederdruck-AGR-System 75 beinhaltet einen AGR-Durchlass 77 und ein AGR-Ventil 76. Niederdruck-AGR kann von stromabwärts der Emissionsvorrichtung 70 zu einer Stelle stromaufwärts des Verdichters 162 strömen. Das Niederdruck-AGR-System 75 kann einen AGR-Kühler 74, einen Kühlerumgehungsdurchlass 77a und ein Niederdruckkühlerumgehungsventil 78 beinhalten. Das Umgehungsventil 78 des Niederdruckkühlers kann geöffnet werden, damit Gase den Kühler 74 umgehen können.
Die Steuerung 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, einen Festwertspeicher (z. B. einen nicht transitorischen Speicher) 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Darstellung nach empfängt die Steuerung 12 zusätzlich zu den vorangehend erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren, einschließlich: einer Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem an die Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Positionssensors 134, der an ein Antriebspedal 130 gekoppelt ist, um eine durch einen menschlichen Fuß 132 eingestellte Antriebspedalposition zu erfassen; einer Messung des Motorkrümmerdrucks (manifold pressure - MAP) von einem an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 121 (alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 121 eine Ansaugkrümmertemperatur erfassen); eines Ladedrucks von dem Drucksensor 122, einer Abgassauerstoffkonzentration von einer Lambdasonde 126; eines Motorpositionssensors von einem Halleffektsensor 118, der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; einer Messung einer Luftmasse, die von einem Sensor 120 in den Motor eintritt (z. B. einem Heißdraht-Luftströmungsmesser); und einer Messung einer Drosselposition von einem Sensor 58. Der Luftdruck kann ebenfalls zum Verarbeiten durch die Steuerung 12 gemessen werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorher festgelegte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer die Motordrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder innerhalb des Motors 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Abgasventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Abgasventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um so die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzen bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einigen Beispielen kann Kraftstoff eine Vielzahl von Malen während eines einzelnen Zylinderzyklus in einen Zylinder eingespritzt werden.
In einem nachfolgend als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch einen Funken, der an der Zündkerze 66 erzeugt ist, oder alternativ in Dieselmotoren, über Selbstzündung entzündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich während des Ausstoßtakts das Abgasventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass das Vorstehende lediglich als Beispiel beschrieben ist und dass die Zeitsteuerungen für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen. Ferner kann in einigen Beispielen ein Zweitaktzyklus anstelle eines Viertaktzyklus verwendet werden.
An dieser Stelle wird auf 2 verwiesen, in der eine erste beispielhafte Konfiguration des Motors 10 gezeigt ist. In diesem Beispiel beinhaltet der Motor 10 eine einzelne Zylinderbank 200, die vier Zylinder umfasst. Die vier Zylinder sind numerisch als 1-4 angegeben. Während eines Kraftstoffabschaltmodus kann die Drossel 62 vollständig geschlossen sein und Luft kann vom Ansaugkrümmer 44 durch die Zylinder 1-4 in den Auslasskrümmer 48 gepumpt werden. Mindestens ein Teil der Luft im Abgaskrümmer kann über den Hochdruck-AGR-Durchlass 81, wie durch den Pfeil 202 angegeben, zum Ansaugkrümmer 44 zurückgeführt werden. Luft, die nicht zum Ansaugkrümmer 44 zurückgeführt wird, kann den Motor 10 verlassen, wie durch den Pfeil 204 angegeben.
Unter Bezugnahme nun auf 3 ist eine zweite beispielhafte Konfiguration des Motor 10 gezeigt. In diesem Beispiel beinhaltet der Motor 10 zwei Zylinderbänke 300 und 302, die acht Zylinder umfassen. Die acht Zylinder sind numerisch als 1-8 angegeben. Während eines Kraftstoffabschaltmodus kann die Drossel 62 vollständig geschlossen sein und Luft kann vom Ansaugkrümmer 44 durch die Zylinder 5-8 in den Auslasskrümmer 48b gepumpt werden. Mindestens ein Teil der Luft im Abgaskrümmer kann über den Hochdruck-AGR-Durchlass 81, wie durch den Pfeil 304 angegeben, zum Ansaugkrümmer 44 zurückgeführt werden. Luft, die nicht zum Ansaugkrümmer 44 zurückgeführt wird, kann den Motor 10 und die Nachbehandlungsvorrichtung 70b verlassen, wie durch den Pfeil 306 angegeben. Einlass- und Auslassventile der Zylinder 1-4 können während eines gesamten Zyklus des Motors 10 geschlossen gehalten werden, sodass Luft und Sauerstoff nicht zu der Nachbehandlungsvorrichtung 70a gepumpt werden. In Beispielen, in denen Tellerventile in den Zylindern 1-4 möglicherweise nicht über einen gesamten Motorzyklus geschlossen gehalten werden, kann ein Teil der Luft und des Sauerstoffs im Ansaugkrümmer 44 den Motor 10 verlassen, wie durch den Pfeil 308 angegeben.
Das System der 1-3 stellt ein Motorsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Motor mit einem Hochdruckabgasrückführventil (AGR-Ventil) und Tellerventilen; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen beinhaltet, die in nicht flüchtigem Speicher gespeichert sind, die die Steuerung dazu veranlassen, das Hochdruck-AGR-Ventil zu öffnen und die Zeitgebung der Tellerventile als Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen des Motordrehens einzustellen. Das Motorsystem beinhaltet wobei das Einstellen der Zeitgebung der Tellerventile Verzögern einer Einlassventilschließzeitgebung beinhaltet. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen dazu, das Hochdruck-AGR-Ventil als Reaktion darauf vollständig zu schließen, dass sich der Motor nicht dreht. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen dazu, das Hochdruck-AGR-Ventil als Reaktion auf eine Meinungsänderung eines Betreibers vollständig zu schließen. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen dazu, das Hochdruck-AGR-Ventil als Reaktion auf Freigeben eines Antriebspedals vollständig zu schließen. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen dazu, das Hochdruck-AGR-Ventil als Reaktion auf Fahrzeuggeschwindigkeit vollständig zu schließen. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen dazu, den Kraftstofffluss zu dem Motor als Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen der Motordrehung vollständig zu stoppen.
Unter Bezugnahme nun auf 4 ist eine beispielhafte prophetische Motorbetriebsabfolge für einen Motor gezeigt. Die Betriebsabfolge aus 4 kann dadurch erzeugt werden, dass das System aus den 1-3 die Anweisungen gemäß dem in 3 beschriebenen Verfahren ausführt. Die Verläufe aus 4 sind zeitlich ausgerichtet und treten zu demselben Zeitpunkt auf. Vertikale Markierungen bei t0-t5 geben Zeitpunkte von besonderem Interesse während der Abfolge an.
Der erste Verlauf von oben in 4 zeigt den Motorzustand über der Zeit. Die Kurve 402 stellt den Motorzustand dar und der Motor ist ausgeschaltet und dreht sich, wenn sich die Kurve 402 nahe der horizontalen Achse auf einem niedrigen Niveau befindet. Der Motor ist eingeschaltet und nimmt Kraftstoff auf, verbrennt den Kraftstoff oder versucht zumindest, den Kraftstoff zu verbrennen, wenn sich die Kurve 402 in der Nähe des Pfeils der vertikalen Achse auf einem höheren Niveau befindet. Die vertikale Achse stellt den Zustand des Motors dar. Der Motor befindet sich im Kraftstoffabschaltmodus, in dem sich der Motor dreht, ohne Kraftstoff aufzunehmen und den Kraftstoff zu verbrennen, wenn sich die Spur 402 auf einem mittleren Niveau der vertikalen Achse befindet. Die vertikale Achse stellt den Zustand des Motors dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
Der zweite Verlauf von oben in 4 stellt die AGR-Ventilposition über der Zeit. Die Kurve 404 stellt die AGR-Ventilposition dar. Die vertikale Achse stellt die AGR-Ventilposition dar und das AGR-Ventil ist vollständig offen, wenn sich die Kurve 404 nahe der Markierung FO entlang der vertikalen Achse befindet. Das AGR-Ventil ist vollständig geschlossen, wenn sich die Kurve 404 entlang der vertikalen Achse in der Nähe der Markierung FC befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
Der dritte Verlauf von oben in 4 stellt eine Position der zentralen Drossel über der Zeit dar. Die Kurve 406 repräsentiert den Zustand der zentralen Drossel. Die vertikale Achse stellt den Zustand der zentralen Drossel dar und die zentrale Drossel ist vollständig offen, wenn sich die Kurve 406 nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die zentrale Drossel ist vollständig geschlossen, wenn sich die Kurve 406 entlang der vertikalen Achse in der Nähe der Markierung FC befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
Der vierte Verlauf von oben in 4 stellt die Einlassventilschließposition (intake valve close position - IVC-Position) über der Zeit dar. Die Kurve 408 stellt die IVC-Position dar. Die vertikale Achse stellt die IVC-Position dar und das IVC wird vorgerückt, wenn sich die Kurve 408 nahe der Markierung Adv. entlang der vertikalen Achse befindet. Das IVC wird verzögert, wenn sich die Kurve 408 entlang der vertikalen Achse nahe der Markierung Ret. befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
Der fünfte Verlauf von oben in 4 stellt eine Antriebspedalposition über der Zeit dar. Die Kurve 410 stellt die Antriebspedalposition dar und das Antriebspedal ist vollständig betätigt, wenn sich die Spur 401 entlang der vertikalen Achse in der Nähe der Markierung FA befindet. Das Antriebspedal wird vollständig zurückgestellt, wenn sich die Spur 410 entlang der vertikalen Achse in der Nähe der Markierung FR befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
Zum Zeitpunkt t0 dreht ist der Motor eingeschaltet und verbrennt Kraftstoff. Das AGR-Ventil ist teilweise geöffnet und die zentrale Drossel ist teilweise geöffnet. Die IVC-Zeitgebung ist teilweise vorgezogen und das Antriebspedal ist teilweise betätigt. Derartige Betriebsbedingungen können vorliegen, wenn ein Fahrzeug auf einer Straße mit einer Fahrgeschwindigkeit fährt.
Zum Zeitpunkt t1 tritt der Motor in einen Kraftstoffabschaltmodus ein, in dem sich der Motor dreht, ohne dass dem Motor Kraftstoff zugeführt wird. Der Motor kann weiter drehen, während die kinetische Energie des Fahrzeugs von den Rädern des Fahrzeugs zu dem Motor übertragen wird. Alle Motorzylinder können deaktiviert werden, wenn der Motor im Kraftstoffabschaltmodus betrieben wird, indem die Kraftstoffzufuhr zu den Motorzylindern unterbrochen wird. Das AGR-Ventil wird vollständig geöffnet, wenn der Motor in den Kraftstoffabschaltmodus wechselt, und die zentrale Drossel wird ebenfalls vollständig geschlossen, wenn der Motor in den Kraftstoffabschaltmodus wechselt. Durch Schließen der zentralen Drosselklappe und vollständiges Öffnen des AGR-Ventils kann die Menge an Luft und Sauerstoff verringert werden, die vom Motor zu den Abgasnachbehandlungsvorrichtungen gepumpt wird. Die IVC-Zeitgebung wird ebenfalls verzögert, sodass die Luftmenge, die vom Ansaugkrümmer in die Motorzylinder gelangt, verringert werden kann. Das Antriebspedal ist vollständig freigegeben gezeigt. Der Motor kann auf Grundlage des Fahrerbedarfsdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit in den Kraftstoffabschaltmodus wechseln. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann ausgehend von der Antriebspedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. Zum Beispiel können eine Tabelle oder eine Funktion über Fahrzeuggeschwindigkeit und Antriebspedalposition indiziert oder referenziert sein. Die Tabelle oder Funktion gibt das Fahrerbedarfsdrehmoment aus. Die Werte in der Tabelle oder Funktion können durch Betätigen des Fahrzeugs auf einem Dynamometer und Einstellen der Werte in der Tabelle bestimmt werden, bis ein gewünschtes Niveau der Fahrzeugleistung für eine bestimmte Antriebspedalposition und Fahrzeuggeschwindigkeit bereitgestellt wird. Der Motor bleibt zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 im Kraftstoffab schaltmodus.
Zum Zeitpunkt t2 wird das Antriebspedal vom Fahrzeugfahrer (nicht gezeigt) betätigt, um das vom Fahrer angeforderte Drehmoment zu erhöhen, wodurch der Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlässt und sich reaktiviert. Das AGR-Ventil ist teilweise geschlossen, sodass den Motorzylindern eine gewünschte Menge AGR bereitgestellt werden kann. Die zentrale Drosselklappe wird geöffnet, damit dem Motor Luft zugeführt werden kann. Die Erhöhung des Luftstroms zum Motor ermöglicht es dem Motor, das Fahrerbedarfsdrehmoment zu erzeugen. Die IVC-Zeitgebung wird vorgezogen, so dass größere Luftmengen in die Motorzylinder gelangen können, sodass die Motordrehmomentabgabe erhöht werden kann. Kurz nach dem Schließen des AGR-Ventils verlässt der Motor den Kraftstoffabschaltmodus und beginnt mit der Verbrennung von Kraftstoff.
Zum Zeitpunkt t3 gibt der Fahrzeugführer (nicht gezeigt) das Antriebspedal vollständig frei und der Motor verbrennt weiterhin Kraftstoff und dreht sich. Das AGR-Ventil ist teilweise geöffnet und die zentrale Drossel schließt sich, wenn das Antriebspedal losgelassen wird. Die IVC-Zeitgebung beginnt sich zu verzögern, wenn das Antriebspedal vollständig losgelassen wird.
Zum Zeitpunkt t4 wird eine Anforderung zum Stoppen der Motordrehung (nicht gezeigt) ausgegeben und das AGR-Ventil wird als Reaktion auf die Anforderung zum Stoppen der Motordrehung vollständig geöffnet. Die zentrale Drossel bleibt geschlossen und die IVC-Zeitgebung wird weiter verzögert. Das Antriebspedal bleibt vollständig freigegeben. Die Kraftstoffzufuhr zum Motor (nicht gezeigt) wird ebenfalls unterbrochen, sodass die Motordrehzahl beginnt, sich zu verringern (nicht gezeigt).
Zum Zeitpunkt t5 erreicht die Motordrehzahl Null und als Reaktion darauf, dass die Motordrehzahl Null erreicht, wird das AGR-Ventil vollständig geschlossen. Die IVC-Zeitgebung wird auch zur Vorbereitung auf einen nachfolgenden Motorstart vorgezogen. Die zentrale Drossel bleibt geschlossen und das Antriebspedal bleibt vollständig freigegeben.
Auf diese Weise kann der Strom von Luft und Sauerstoff zu einem Katalysator verringert werden, wenn das Stoppen der Motordrehung angefordert wird und wenn ein Motor in einen Kraftstoffabschaltmodus wechselt.
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Motors gezeigt. Insbesondere ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftmaschine gezeigt. Das Verfahren aus 5 kann als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher in Systemen, wie etwa dem in 1-3 gezeigten, gespeichert sein. Das Verfahren aus 5 kann in die Systeme aus den 1-3 aufgenommen sein und mit diesen zusammenarbeiten. Ferner können zumindest Abschnitte des Verfahrens aus 5 als ausführbare Anweisungen aufgenommen sein, die in nicht transitorischem Speicher gespeichert sind, während andere Abschnitte des Verfahrens über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Betätigungselementen in der realen Welt umwandelt. Die Steuerung kann Motorbetätigungselemente des Motorsystems einsetzen, um einen Motorbetrieb gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen. Zudem kann das Verfahren 500 ausgewählte Steuerparameter anhand von Sensoreingaben ermitteln.
Bei 502 bestimmt das Verfahren 500 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Zu den Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem die Motortemperatur, die Antriebspedalposition, die Umgebungstemperatur, Motorstartanforderungen, Motordrehungsstoppanforderungen, die Fahrzeugdrehzahl, der Umgebungsdruck, das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Motordrehzahl gehören. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können durch Fahrzeugsensoren und die in 1 beschriebene Motorsteuerung bestimmt werden. Das Verfahren 500 geht zu 504 über.
Bei 504 beurteilt das Verfahren 500, ob Bedingungen vorliegen, unter denen der Motor in einen Kraftstoffabschaltmodus eintreten kann. In einem Beispiel kann das Verfahren 500 in einen Kraftstoffabschaltmodus eintreten, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment, wie aus der Position des Antriebspedals bestimmt, kleiner als ein Schwellenwert ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als ein Schwellenwert ist. Wenn das Verfahren 500 entscheidet, dass Bedingungen für einen Wechsel in den Kraftstoffabschaltmodus vorhanden sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 506 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 500 zu 530 über.
Bei 506 schließt das Verfahren 500 die Motordrossel vollständig. Das Schließen der Motordrossel reduziert den Luft- und Sauerstoffstrom zu den Nachbehandlungsvorrichtungen, sodass die Nachbehandlungsvorrichtungen möglicherweise nicht mit Sauerstoff gesättigt werden. Darüber hinaus kann das Schließen der Drosselklappe dazu beitragen, die Temperatur der Nachbehandlungsvorrichtung beizubehalten, was dazu beitragen kann, die Effizienz der Nachbehandlungsvorrichtung beizubehalten. Es ist zu beachten, dass eine kleine Luftmenge durch den Motor strömen kann, obwohl die Motordrossel vollständig geschlossen ist, da das vollständige Schließen der Drossel möglicherweise keine luftdichte Abdichtung bietet. Das Verfahren 500 geht zu 508 über.
Bei 508 öffnet das Verfahren 500 das Hochdruck-AGR-Ventil vollständig. Durch vollständiges Öffnen des Hochdruck-AGR-Ventils kann mindestens ein Teil der Luft, die vom Motoransaugkrümmer zum Motorauslasskrümmer gepumpt werden kann, zum Motoransaugkrümmer zurückgeführt werden, wodurch ein Strom von Luft und Sauerstoff zu der Nachbehandlungsvorrichtung in dem Abgassystem verringert wird. Zusätzlich kann das Verfahren 500 in einigen Beispielen die Schaufeln eines Turboladers mit variabler Geometrie vollständig schließen, um den Luftstrom durch die Nachbehandlungsvorrichtung zu beschränken. Das Verfahren 500 geht zu 510 über.
Bei 510 passt das Verfahren 500 die Zeitgebung der Motortellerventile dazu an, den Luftstrom durch die Zylinder des Motors zu verringern. In einem Beispiel kann die Zeitsteuerung von Einlasstellerventilen verzögert werden, sodass ein Teil der Luft, die in Motorzylinder gesaugt wird, zurück in den Motoransaugkrümmer ausgestoßen werden kann. Die Zeitgebung einer Zylinderbank kann auf diese Weise eingestellt werden. Wenn der Motor ein V-Motor ist, können außerdem Tellerventile einer Zylinderbank in einem geschlossenen Zustand deaktiviert werden, sodass die eine Zylinderbank in einen Zylinderabschaltmodus eintreten kann, in dem Ventile der Zylinder deaktiviert sind. Die Zeitgebung der Tellerventile der zweiten Zylinderbank kann, wie vorhergehend beschrieben, verzögert sein. Das AGR-Ventil kann den Auslasskrümmer der zweiten Zylinderbank direkt mit dem Motoransaugkrümmer koppeln, wie in 3 gezeigt, sodass der Luftstrom durch die zweite Zylinderbank reduziert werden kann. Das Verfahren 500 geht zu 512 über.
Bei 512 veranlasst das Verfahren 500 ausgewählte Zylinder dazu, in den Kraftstoffabschaltmodus einzutreten. In einem Beispiel können alle Motorzylinder in den Kraftstoffabschaltmodus wechseln, wenn der Motor eine einzelne Zylinderbank beinhaltet. Wenn der Zylinder zum Beispiel ein Vierzylindermotor ist, können vier Zylinder des Motors aufhören, Kraftstoff aufzunehmen, während Tellerventile der ausgewählten Zylinder weiterarbeiten. Wenn der Motor zwei Zylinderbänke beinhaltet, können einige der Zylinder in einen Zylinderabschaltmodus wechseln, in dem Tellerventile dieser Zylinder während eines gesamten Motorzyklus (z. B. zwei Motorumdrehungen) geschlossen gehalten werden. Die Kraftstoffzufuhr zu Zylindern, die sich in einem Zylinderabschaltmodus befinden, wird ebenfalls eingestellt. Das Verfahren 500 geht zu 514 über.
Bei 514 beurteilt das Verfahren 500, ob Bedingungen zum Verlassen eines Kraftstoffabschaltmodus und Zylinderabschaltmodus vorliegen. In einem Beispiel kann das Verfahren 500 beurteilen, dass Bedingungen zum Verlassen des Kraftstoffabschaltmodus und des Zylinderabschaltmodus vorliegen, wenn das vom Fahrer angeforderte Drehmoment größer als ein Schwellenwertdrehmoment ist. Wenn das Verfahren 500 entscheidet, dass Bedingungen zum Verlassen des Kraftstoffabschaltmodus und des Zylinderabschaltmodus vorliegen, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 500 geht zu 516 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 kehrt zu 514 zurück.
Bei 516 stellt das Verfahren 500 eine Position der Drossel ein, um Luft zuzuführen, um das angeforderte Fahreranforderungsdrehmoment zu erfüllen. Wenn die Schaufeln eines Turboladers mit variabler Geometrie zuvor geschlossen waren, können sie geöffnet werden, um die Verdichterdrehzahl zu erhöhen und das vom Fahrer geforderte Drehmoment zu erfüllen. Das Verfahren 500 geht zu 518 über.
Bei 518 schließt das Verfahren 500 das Hochdruck-AGR-Ventil mindestens teilweise. In einigen Beispielen kann das Hochdruck-AGR-Ventil vollständig geschlossen sein. Das Hochdruck-AGR-Ventil ist mindestens teilweise geschlossen, sodass die Motorzylinder möglicherweise keine AGR-Mengen aufnehmen, die zu einer Fehlzündung des Motors führen können, wenn die Motorzylinder wieder aktiviert werden. Das Verfahren 500 geht zu 520 über.
Bei 520 stellt das Verfahren 500 die Tellerventilsteuerung ein. In einem Beispiel kann das Verfahren 500 die IVC-Zeitpunkte vorverlegen, sodass Motorzylinder größere Luftmengen einleiten können, sodass der Motor ein Drehmoment erzeugen und eine gute Verbrennungsstabilität aufweisen kann. Das Verfahren 500 geht zu 522 über.
Bei 522 entfernt das Verfahren 500 Zylinder, die im Kraftstoffabschaltmodus arbeiten, durch Reaktivieren dieser Zylinder. Diese Zylinder können durch Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder und Verbrennen des Kraftstoffs reaktiviert werden. Zusätzlich kann das Verfahren 500 Zylinder aus dem Zylinderabschaltmodus entfernen, wenn sich jegliche gegenwärtig im Zylinderabschaltmodus befinden. Die Zylinder können den Zylinderabschaltmodus über Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile der Zylinder und Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder verlassen. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Bei 530 beurteilt das Verfahren 500, ob ein Stoppen des Motordrehens angefordert ist. Das Stoppen der Motordrehung kann über einen Fahrzeugführer angefordert werden, wenn der Fahrzeugführer beabsichtigt, die Nähe des Fahrzeugs zu verlassen, oder wenn der Fahrzeugführer beabsichtigt, das Fahrzeug über einen längeren Zeitraum nicht zu bewegen. Alternativ kann das Stoppen der Motordrehung automatisch (z. B. ohne dass ein Fahrzeugführer Eingaben an eine dedizierte Vorrichtung liefert, die ausschließlich zum Starten und Stoppen der Motordrehung dient) über eine Motorsteuerung als Reaktion auf die Fahrzeugbetriebsbedingungen angefordert werden. Zum Beispiel kann ein Stoppen der Motordrehung angefordert werden, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment unter einem Schwellenwert liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Schwellenwert liegt. Wenn das Verfahren 500 beurteilt, dass ein Stoppen des Motors angefordert wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 532 über. Andernfalls lautet die Antwort nein und das Verfahren 500 geht zu 550 über.
Bei 532 hört das Verfahren 500 auf, Kraftstoff in den Motor einzuspritzen, um die Motordrehung zu stoppen. Das Verfahren 500 geht zu 534 über.
Bei 534 öffnet das Verfahren 500 das Hochdruck-AGR-Ventil vollständig. Das Hochdruck-AGR-Ventil wird während des Stoppens der Motordrehung geöffnet, sodass Luft, die nach Beendigung der Kraftstoffeinspritzung in den Motor eintritt, zum Motoransaugkrümmer zurückgeführt werden kann, sodass weniger überschüssige Luft und Sauerstoff die Abgassystemnachbehandlungsvorrichtung erreichen können. Durch Verringern der Luftmenge, die beim Stoppen des Motors die Nachbehandlungsvorrichtung erreicht, kann der Motor möglicherweise neu gestartet und die Nachbehandlungsvorrichtung reaktiviert werden, indem dem Motor und/oder der Nachbehandlungsvorrichtung weniger Kraftstoff zugeführt wird. Folglich kann der Kraftstoffverbrauch reduziert und die Nachbehandlungsvorrichtung früher reaktiviert werden, sodass die Motoremissionen früher effizienter umgewandelt werden können. Zusätzlich kann das Verfahren 500 die Schaufeln eines Turboladers mit variabler Geometrie schließen und den Luftstrom durch die Nachbehandlungsvorrichtung ferner reduzieren. Das Verfahren 500 geht nach dem Öffnen des AGR-Ventils zu 536 über.
Bei 536 passt das Verfahren 500 die Zeitgebung der Motortellerventile dazu an, den Luftstrom durch die Zylinder des Motors zu verringern, wenn der Motor zum Stopp freiläuft. In einem Beispiel kann die Zeitsteuerung von Einlasstellerventilen verzögert werden, sodass ein Teil der Luft, die in Motorzylinder gesaugt wird, zurück in den Motoransaugkrümmer ausgestoßen werden kann. Das Verfahren 500 geht zu 538 über.
Bei 538 beurteilt das Verfahren 500, ob der Motor aufgehört hat, sich zu drehen, oder ob der Fahrzeugführer eine Meinungsänderung angezeigt hat. Die Änderung der Meinung kann die Änderung der Meinung vom Stoppen der Motordrehung zum Antreiben des Fahrzeugs beinhalten. Wenn zum Beispiel die Fahrzeuggeschwindigkeit Null erreicht und das Antriebspedal nicht betätigt wird, kann die Motorsteuerung automatisch eine Abfolge zum Stoppen der Motordrehung beginnen. Die Abfolge zum Stoppen der Motordrehung kann das Stoppen des Kraftstoffstroms zum Motor beinhalten. Der Motor kann sich jedoch weiter drehen, während Kraftstoff, der bereits vor der Abfolge zum Stoppen der Motordrehung in den Motor eingespritzt wurde, verbrannt wird. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Antriebspedal betätigt, während sich der Motor noch dreht, kann die Betätigung des Antriebspedals als eine Bedingung einer Meinungsänderung interpretiert werden. Der Motor kann reaktiviert werden, indem die Kraftstoffeinspritzung gestartet und der Motor als Reaktion auf die Meinungsänderung gezündet wird, sodass sich die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend der Fahreranforderung erhöhen kann. Falls das Verfahren 500 beurteilt, dass der Motor gestoppt hat, sich zu drehen, oder dass eine Meinungsänderung erfolgt ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 540 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 kehrt zu 538 zurück.
Bei 540 schließt das Verfahren 500 das Hochdruck-AGR-Ventil mindestens teilweise. In einigen Beispielen kann das Verfahren 500 das Hochdruck-AGR-Ventil vollständig schließen. Durch Schließen des AGR-Ventils kann der Motor neu gestartet werden, ohne mehr AGR als gewünscht zu induzieren. Das Verfahren 500 geht zu 542 über.
Bei 542 stellt das Verfahren 500 die Tellerventilsteuerung ein. In einem Beispiel kann die IVC-Zeitgebung vorgezogen werden, sodass die Zylinder des Motors ausreichend Luft ansaugen können, um eine stabile Verbrennung im Motor zu unterstützen. Die IVC-Zeitgebung kann auf eine Zeitgebung eingestellt werden, die zum Starten des Motors wünschenswert ist. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Bei 550 stellt das Verfahren 500 das AGR-Ventil als Reaktion auf Motorbetriebsbedingungen (z. B. Motordrehzahl und Motorlast) ein. In einem Beispiel verweist das Verfahren 500 auf eine Tabelle empirisch bestimmter AGR-Durchflussraten, die auf der Motordrehzahl und der Motorlast beruhen. Die Position des AGR-Ventils wird angepasst, um die von der Tabelle ausgegebene AGR-Rate bereitzustellen. Das Verfahren 500 geht zu 552 über.
Bei 552 stellt das Verfahren 500 die Tellerventilzeitgebung als Reaktion auf Motorbetriebsbedingungen (z. B. Motordrehzahl und Motorlast) ein. In einem Beispiel verweist das Verfahren 500 auf eine Tabelle empirisch bestimmter Tellerventilzeitgebungen, die auf der Motordrehzahl und der Motorlast beruhen. Die Zeitgebung der Tellerventile kann dazu eingestellt werden, einen gewünschten volumetrischen Wirkungsgrad und eine interne AGR bereitzustellen. Das Verfahren 500 geht weiter zu 554.
Bei 554 weist das Verfahren 500 den Motor dazu an, das angeforderte Fahrerbedarfsdrehmoment bereitzustellen. Das angeforderte Fahrerbedarfsdrehmoment kann durch Einstellen eines oder mehrerer Drehmomentbetätigungselemente des Motors bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann das Verfahren 500 die Drosselklappenstellung, den Zündzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzmenge so einstellen, dass der Motor das angeforderte Fahrerbedarfsdrehmoment erzeugen kann. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
Auf diese Weise können die Tellerventilzeitgebung und der AGR-Ventilzustand eingestellt werden, um eine Menge von Luft und Sauerstoff zu reduzieren, die durch einen Motor zu einer Nachbehandlungsvorrichtung gepumpt werden können. Durch Verringern der Luftmenge, die zur Nachbehandlungsvorrichtung gepumpt wird, kann es möglich sein, eine Kraftstoffmenge zu verringern, die zum Reaktivieren der Nachbehandlungsvorrichtung verwendet wird. Somit kann der Kraftstoffverbrauch des Motors reduziert werden.
Somit stellt das Verfahren aus 5 ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen der Einlassventilschließzeitgebung und Öffnen eines Abgasrückführventils über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass ein Motor in einen Kraftstoffabschaltmodus eintritt. Das Motorverfahren beinhaltet wobei Einstellen der Einlassventilschließzeitgebung Verzögern der Einlassventilschließzeitgebung umfasst und ferner Betreiben einer ersten Zylinderbank in einem Zylinderabschaltmodus umfasst, während das Abgasrückführventil offen ist und der Ventilzeitpunkt der zweiten Zylinderbank verzögert ist, und wobei das Abgasrückführventil eine Kommunikation zwischen einem Einlasskrümmer des Motors und einem Abgaskrümmer der zweiten Zylinderbank wahlweise zulässt oder nicht zulässt. Das Motorverfahren umfasst ferner Einführen des Motors in den Kraftstoffabschaltmodus als Reaktion auf Freigeben des Beschleunigungspedals. Das Motorverfahren beinhaltet, wobei das Abgasrückführventil ein Hochdruckabgasrückführventil ist. Das Motorverfahren umfasst ferner Schließen des Abgasrückführventils, bevor der Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlässt. Das Motorverfahren umfasst ferner Einstellen der Einlassventilzeitgebung als Reaktion auf mindestens eine der Antriebspedalposition, der Motordrehzahl oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, bevor der Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlässt. Das Motorverfahren umfasst ferner Öffnen einer Motordrossel, bevor der Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlässt. Das Motorverfahren umfasst ferner Schließen der Schaufeln eines Turboladers mit variabler Geometrie, als Reaktion darauf, dass der Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlässt.
Das Verfahren aus 5 stellt ebenfalls ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen der Einlassventilschließzeitgebung und Öffnen eines Abgasrückführventils über eine Steuerung als Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen der Motordrehung. Das Motorverfahren beinhaltet, wobei Einstellen der Einlassventilschließzeitgebung Verzögern der Einlassventilschließzeitgebung beinhaltet. Das Motorverfahren beinhaltet, wobei Öffnen des Abgasrückführventils vollständiges Öffnen des Abgasrückführventils beinhaltet. Das Motorverfahren umfasst ferner vollständiges Schließen des Abgasrückführventils als Reaktion auf eine Meinungsänderung. Das Motorverfahren beinhaltet, wobei die Änderung der Meinung durch Betätigen eines Antriebspedals angezeigt wird.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit unterschiedlichen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht transitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Betätigungselemente und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Ferner können Abschnitte der Verfahren physische Handlungen sein, die in der Realität vorgenommen werden, um einen Zustand einer Vorrichtung zu ändern. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten 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 Beispiele zu erreichen, sondern ist vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach der konkret verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nicht transitorischem Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einprogrammiert werden soll, in dem die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden. Einer oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Verfahrensschritte können bei Bedarf weggelassen werden.
Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Programme beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nichtnaheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen, sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige 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 Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9605603 [0010]
US 7404383 [0010]
US 7159551 [0010]

Claims

Motorbetriebsverfahren, das Folgendes umfasst: Einstellen der Einlassventilschließzeitgebung und Öffnen eines Abgasrückführventils über eine Steuerung als Reaktion darauf, dass ein Motor in einen Kraftstoffabschaltmodus eintritt.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei Einstellen der Einlassventilschließzeitgebung Verzögern der Einlassventilschließzeitgebung beinhaltet und ferner Folgendes umfasst: Betreiben einer ersten Zylinderbank in einem Zylinderabschaltmodus, während das Abgasrückführventil offen ist und der Ventilzeitpunkt der zweiten Zylinderbank verzögert ist, und wobei das Abgasrückführventil eine Kommunikation zwischen einem Einlasskrümmer des Motors und einem Abgaskrümmer der zweiten Zylinderbank wahlweise zulässt oder nicht zulässt.
Motorverfahren nach Anspruch 1, das ferner Einführen des Motors in den Kraftstoffabschaltmodus als Reaktion auf Freigeben des Beschleunigungspedals umfasst.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei das Abgasrückführventil ein Hochdruckabgasrückführventil ist.
Motorverfahren nach Anspruch 1, das ferner Schließen des Abgasrückführventils umfasst, bevor der Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlässt.
Motorverfahren nach Anspruch 1, das ferner Einstellen der Einlassventilzeitgebung als Reaktion auf mindestens eine der Gaspedalposition, der Motordrehzahl oder der Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst, bevor der Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlässt.
Motorverfahren nach Anspruch 1, das ferner Öffnen einer Motordrossel umfasst, bevor der Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlässt.
Motorverfahren nach Anspruch 1, das ferner Schließen der Schaufeln eines Turboladers mit variabler Geometrie umfasst, als Reaktion darauf, dass der Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlässt.
Motorsystem, das Folgendes umfasst: einen Motor mit einem Hochdruckabgasrückführventil (AGR) und Tellerventilen; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen beinhaltet, die in nicht flüchtigem Speicher gespeichert sind, die die Steuerung dazu veranlassen, das Hochdruck-AGR-Ventil zu öffnen und die Zeitgebung der Tellerventile als Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen des Motordrehens einzustellen.
Motorsystem nach Anspruch 9, wobei das Einstellen der Zeitgebung der Tellerventile Verzögern einer Einlassventilschließzeitgebung beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 9, das ferner zusätzliche Anweisungen dazu umfasst, das Hochdruck-AGR-Ventil als Reaktion darauf vollständig zu schließen, dass sich der Motor nicht dreht.
Motorsystem nach Anspruch 9, das ferner zusätzliche Anweisungen dazu umfasst, das Hochdruck-AGR-Ventil als Reaktion auf eine Meinungsänderung eines Betreibers vollständig zu schließen.
Motorsystem nach Anspruch 9, das ferner zusätzliche Anweisungen dazu umfasst, das Hochdruck-AGR-Ventil als Reaktion auf ein Freigeben des Gaspedals vollständig zu schließen.
Motorsystem nach Anspruch 13, das ferner zusätzliche Anweisungen dazu umfasst, das Hochdruck-AGR-Ventil als Reaktion auf Fahrzeuggeschwindigkeit vollständig zu schließen.
Motorsystem nach Anspruch 9, das ferner zusätzliche Anweisungen dazu umfasst, den Kraftstofffluss zum dem Motor als Reaktion eine Anforderung zum Stoppen der Motordrehung vollständig zu stoppen.