DE102021110476A1 - Steuersysteme und -verfahren für Sekundärdrosselklappe - Google Patents

Steuersysteme und -verfahren für Sekundärdrosselklappe Download PDF

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Andrew A. Raftopoulus
Michael A. Smith
Christopher E. Whitney
Nathan M. Picot
Craig E. Slepicka
Robert GALLON
Darrell W. Burleigh
Vijay A. RAMAPPAN
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Abstract

Ein Kraftmaschinensystem enthält: eine erste Drosselklappe; einen Turboladerkompressor, der stromabwärts der ersten Drosselklappe angeordnet ist; einen Ladeluftkühler, der stromabwärts des Turboladerkompressors angeordnet ist; eine zweite Drosselklappe, die sich stromabwärts der Turboladerkompressors befindet; einen Spüleinlass, der sich stromabwärts der ersten Drosselklappe befindet und konfiguriert ist, Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank in die Einlassluft einzuleiten; und ein Kraftmaschinensteuermodul, das konfiguriert ist: die erste Drosselklappe in einer vollständig geöffneten Position aufrechtzuerhalten; und die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf den Empfang einer Anforderung für wenigstens eines der Folgenden: Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu spülen; und die Vereisung des Ladeluftkühlers zu verringern und/oder zu verhindern, selektiv zu schließen.

Description

  • EINLEITUNG
  • Die in diesem Abschnitt bereitgestellten Informationen dienen dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Sowohl die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder, soweit sie in diesem Abschnitt beschrieben ist, als auch die Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik eignen können, werden weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen und genauer auf Systeme und Verfahren zum Steuern einer Drosselklappe stromaufwärts eines Turboladerkompressors.
  • Brennkraftmaschinen verbrennen ein Luft-/Kraftstoff-Gemisch innerhalb von Zylindern, um Kolben anzutreiben, was ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Die Luftströmung in die Kraftmaschine wird über eine Drosselklappe geregelt. Spezifischer stellt die Drosselklappe den Drosselklappenbereich ein, was die Luftströmung in die Kraftmaschine erhöht oder verringert wird. Wenn der Drosselklappenbereich zunimmt, nimmt die Luftströmung in die Kraftmaschine zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate ein, mit der der Kraftstoff eingespritzt wird, um den Zylindern ein Soll-Luft/Kraftstoff-Gemisch bereitzustellen und/oder um eine Soll-Drehmomentausgabe zu erreichen. Das Erhöhen der Menge an Luft und Kraftstoff, die den Zylindern bereitgestellt wird, erhöht die Drehmomentausgabe der Kraftmaschine.
  • Bei Kraftmaschinen mit Funkenzündung löst der Funke die Verbrennung des den Zylindern breitgestellten Luft/Kraftstoff-Gemischs aus. Bei Kraftmaschinen mit Selbstzündung verbrennt die Kompression in den Zylindern das den Zylindern bereitgestellte Luft/Kraftstoff-Gemisch. Der Zündzeitpunkt und die Luftströmung können die primären Mechanismen zum Einstellen der Drehmomentausgabe von Kraftmaschinen mit Funkenzündung sein, während die Kraftstoffströmung der primäre Mechanismus zum Einstellen der Drehmomentausgabe von Kraftmaschinen mit Selbstzündung sein kann.
  • Es sind Kraftmaschinensteuersysteme entwickelt worden, um das Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment zu steuern, um ein Soll-Drehmoment zu erreichen. Herkömmliche Kraftmaschinensteuersysteme steuern jedoch das Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine nicht so genau wie gewünscht. Ferner stellen herkömmliche Kraftmaschinensteuersysteme keine schnelle Reaktion auf Steuersignale bereit oder koordinieren die Kraftmaschinendrehmomentsteuerung zwischen verschiedenen Vorrichtungen, die das Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment beeinflussen, nicht.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß einem Merkmal enthält ein Kraftmaschinensystem: eine erste Drosselklappe; einen Turboladerkompressor, der stromabwärts der ersten Drosselklappe angeordnet ist; einen Ladeluftkühler, der stromabwärts des Turboladerkompressors angeordnet ist; eine zweite Drosselklappe, die sich stromabwärts der ersten Drosselklappe befindet; einen Spüleinlass, der sich stromabwärts der ersten Drosselklappe befindet und konfiguriert ist, Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank in die Einlassluft einzuleiten; und ein Kraftmaschinensteuermodul, das konfiguriert ist: die erste Drosselklappe an einer vollständig geöffneten Position aufrechtzuerhalten; und die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf den Empfang einer Anforderung, Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu spülen, selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen enthält das Kraftmaschinensystem keine Spülpumpe, die konfiguriert ist, den Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zum Spüleinlass zu pumpen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist der Ladeluftkühler ein Luft-zu-Luft-Ladeluftkühler.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf eine Anforderung, das Lufteinlassgeräusch zu verringern, selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf den Empfang einer Anforderung, ein Katalysatoranspringereignis auszuführen, selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf eine Zunahme der Kraftmaschinendrehmomentanforderung selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position basierend auf der Abgasrückführung selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position während eines Schubabschaltungs- (DFCO-) Ereignisses selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul konfiguriert, die zweite Drosselklappe unter Verwendung einer modellprädiktiven Steuerung (MPC) zu steuern.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist ein MPC-Modul konfiguriert, die modellprädiktive Steuerung auszuführen und Kraftmaschinenaktuatoren, die die erste und die zweite Drosselklappe enthalten, basierend auf wenigstens einem des Folgenden zu steuern: (a) Minimieren einer Differenz zwischen einer Drehmomentanforderung und einer Drehmomentausgabe der Kraftmaschine, (b) Minimieren des Kraftstoffverbrauchs der Kraftmaschine, (c) Minimieren der Abgasemissionen und (d) Minimieren von Geräusch und Schwingung der Kraftmaschine.
  • Gemäß einem Merkmal enthält ein Kraftmaschinensystem: eine erste Drosselklappe; einen Turboladerkompressor, der stromabwärts der ersten Drosselklappe angeordnet ist; einen Ladeluftkühler, der stromabwärts des Turboladerkompressors angeordnet ist; eine zweite Drosselklappe, die sich stromabwärts des Turboladerkompressors befindet; einen Spüleinlass, der sich stromabwärts der ersten Drosselklappe befindet und konfiguriert ist, Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank in die Einlassluft einzuleiten; und ein Kraftmaschinensteuermodul, das konfiguriert ist: die erste Drosselklappe in einer vollständig geöffneten Position aufrechtzuerhalten; und die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf einen Empfang einer Anforderung, um die Vereisung des Ladeluftkühlers zu verringern und/oder zu verhindern, selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist der Ladeluftkühler ein Luft-zu-Luft-Ladeluftkühler.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist der Ladeluftkühler ein Ladung-zu-Luft-Ladeluftkühler.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf den Empfang einer Anforderung, das Lufteinlassgeräusch zu verringern, selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf den Empfang einer Anforderung, ein Katalysatoranspringereignis auszuführen, selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf eine Zunahme der Kraftmaschinendrehmomentanforderung selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position basierend auf der Abgasrückführung selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position während eines Schubabschaltungs- (DFCO-) Ereignisses selektiv zu schließen.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist das Kraftmaschinensteuermodul konfiguriert, die zweite Drosselklappe unter Verwendung einer modellprädiktiven Steuerung (MPC) zu steuern.
  • Gemäß weiteren Merkmalen ist ein MPC-Modul konfiguriert, die modellprädiktive Steuerung auszuführen und die Kraftmaschinenaktuatoren, die die erste und die zweite Drosselklappe enthalten, basierend auf wenigstens einem des Folgenden zu steuern (a) Minimieren einer Differenz zwischen einer Drehmomentanforderung und einer Drehmomentausgabe der Kraftmaschine, (b) Minimieren des Kraftstoffverbrauchs der Kraftmaschine, (c) Minimieren der Abgasemissionen und (d) Minimieren von Geräusch und Schwingung der Kraftmaschine.
  • Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung werden aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offensichtlich. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele sind nur für Veranschaulichungszwecke vorgesehen und sind nicht vorgesehen, den Schutzumfang der Offenbarung einzuschränken.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen vollständiger verstanden; es zeigen:
    • 1 einen funktionalen Blockschaltplan eines beispielhaften Kraftmaschinensystems;
    • 2-3 funktionale Blockschaltpläne beispielhafter Kraftmaschinensteuersysteme; und
    • 4 einen Ablaufplan, der ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Kraftmaschinenaktuatoren darstellt.
  • In den Zeichnungen können die Bezugszeichen wiederverwendet werden, um ähnliche und/oder völlig gleiche Elemente zu identifizieren.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Einige Typen von aufgeladenen Kraftmaschinen enthalten einen Turbolader, der die Luftströmung in die Kraftmaschine erhöht. Aufgeladene Kraftmaschinen können eine elektrische Spülpumpe enthalten, die Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank in das Einlasssystem pumpt. Ein Ladeluftkühler kann die vom Turboladerkompressor ausgegebene Luft kühlen, bevor die Luft zur Verbrennung in die Kraftmaschine strömt. Eine erste Drosselklappe ist stromabwärts des Turboladerkompressors angeordnet. Ein Kraftmaschinensteuermodul steuert die Öffnung der ersten Drosselklappe z. B. basierend auf einer Kraftmaschinendrehmomentanforderung.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine zweite Drosselklappe stromaufwärts des Turboladerkompressors angeordnet. Das Kraftmaschinensteuermodul kann im Allgemeinen die zweite Drosselklappe vollständig geöffnet aufrechterhalten, um Verluste zu minimieren. Das Kraftmaschinensteuermodul schließt jedoch die zweite Drosselklappe unter einer oder mehreren Betriebsbedingungen wenigstens teilweise.
  • Das Kraftmaschinensteuermodul kann z. B. die zweite Drosselklappe wenigstens teilweise schließen, um einen Unterdruck zu erzeugen, um Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank in das Einlasssystem zu saugen. Eine elektrische Spülpumpe als solche muss nicht implementiert sein.
  • Als weiteres Beispiel kann das Kraftmaschinensteuermodul die zweite Drosselklappe wenigstens teilweise schließen, um die Vereisung des Ladeluftkühlers zu verhindern, zu minimieren oder zu verringern. Das Schließen der zweiten Drosselklappe kann sicherstellen, dass dem Ladeluftkühler wärmere Luft bereitgestellt wird, um die Vereisung des Ladeluftkühlers zu verhindern, zu minimieren oder zu verringern.
  • Als weiteres Beispiel kann das Kraftmaschinensteuermodul die zweite Drosselklappe wenigstens teilweise schließen, um einen Unterdruck zu erzeugen, um Abgas von stromabwärts der Turboladerturbine durch ein Abgasrückführventil zu saugen. Der Druck an diesem Abgasrückführventil kann unzureichend sein, damit das Abgas ohne Unterdruck zurück zu dem Einlasssystem strömt. Das Kraftmaschinensteuermodul kann die zweite Drosselklappe unter einer oder mehreren anderen Bedingungen wenigstens teilweise schließen, wie z. B. während eines Katalysatoranspringereignisses, um das Ansprechen des Turboladers zu erhöhen, während eines Schubabschaltungs- (DFCO-) Ereignisses und/oder um das Einlassgeräusch zu minimieren oder zu verringern.
  • In 1 ist ein funktionaler Blockschaltplan eines beispielhaften Kraftmaschinensystems 100 dargestellt. Das Kraftmaschinensystem 100 enthält eine Kraftmaschine 102, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug basierend auf einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 104 zu erzeugen. Die Kraftmaschine 102 kann eine Benzin-Brennkraftmaschine mit Funkenzündung sein.
  • Luft wird durch eine erste Drosselklappe 112 in einen Einlasskrümmer 110 gesaugt. Die erste Drosselklappe 112 kann lediglich beispielhaft ein Schmetterlingsventil mit einem drehbaren Blatt enthalten. Ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drosselklappenaktuatormodul 116, das die Öffnung der ersten Drosselklappe 112 regelt, um die in den Einlasskrümmer 110 gesaugte Luftmenge zu steuern.
  • Die Luft aus dem Einlasskrümmer 110 wird in die Zylinder der Kraftmaschine 102 gesaugt. Während die Kraftmaschine 102 mehrere Zylinder enthalten kann, ist für Veranschaulichungszwecke ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Lediglich beispielhaft kann die Kraftmaschine 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder enthalten. Das ECM 114 kann ein Zylinderaktuatormodul 120 anweisen, einige der Zylinder selektiv zu deaktivieren, was unter bestimmten Betriebsbedingungen der Kraftmaschine die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern kann.
  • Die Kraftmaschine 102 kann unter Verwendung eines Vier-Takt-Zyklus arbeiten. Die vier Takte, die im Folgenden beschrieben werden, können als der Einlasstakt, der Verdichtungstakt, der Arbeitstakt und der Ausstoßtakt bezeichnet werden. Während jeder Umdrehung einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle finden zwei der vier Takte innerhalb des Zylinders 118 statt. Deshalb sind zwei Kurbelwellenumdrehungen erforderlich, damit der Zylinder 118 alle vier Takte erfährt.
  • Während des Einlasstakts wird Luft aus dem Einlasskrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gesaugt. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffaktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein Soll-Luft/KraftstoffVerhältnis zu erreichen. Der Kraftstoff kann an einem zentralen Ort oder an mehreren Orten, wie z. B. in der Nähe des Einlassventils 122 jedes Zylinders, in den Einlasskrümmer 110 eingespritzt werden. In (nicht gezeigten) verschiedenen Implementierungen kann der Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in die den Zylindern zugeordneten Mischkammern eingespritzt werden. Das Kraftstoffaktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder, die deaktiviert sind, anhalten.
  • Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/KraftstoffGemisch im Zylinder 118. Während des Verdichtungstakts komprimiert ein (nicht gezeigter) Kolben innerhalb des Zylinders 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Ein Zündaktuatormodul 126 führt einer Zündkerze 128 im Zylinder 118 basierend auf einem Signal vom ECM 114 Energie zu, was das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Der Zeitpunkt des Funkens kann bezüglich des Zeitpunkts spezifiziert werden, zu dem sich der Kolben in seiner obersten Position befindet, die als oberer Totpunkt (OTP) bezeichnet wird.
  • Das Zündaktuatormodul 126 kann durch ein Zeitsteuerungssignal gesteuert sein, das spezifiziert, wie weit vor oder nach dem OTP der Funke zu erzeugen ist. Weil sich die Kolbenposition direkt auf die Kurbelwellendrehung bezieht, kann der Betrieb des Zündaktuatormoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert sein. Das Erzeugen eines Funkens kann als ein Zündereignis bezeichnet werden. Das Zündaktuatormodul 126 kann die Fähigkeit aufweisen, den Zeitpunkt des Funkens für jedes Zündereignis zu variieren. Das Zündaktuatormodul 126 kann den Zündzeitpunkt für ein nächstes Zündereignis variieren, wenn der Zündzeitpunkt zwischen einem letzten Zündereignis und dem nächsten Zündereignis geändert wird. Das Zündaktuatormodul 126 kann die Bereitstellung von Funken für die deaktivierten Zylinder anhalten.
  • Während des Arbeitstakts treibt die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs den Kolben weg vom OTP an, wodurch die Kurbelwelle angetrieben wird. Der Arbeitstakt kann als die Zeit zwischen dem Erreichen des OTP durch den Kolben und dem Zeitpunkt, zu dem der Kolben den unteren Totpunkt (UTP) erreicht, definiert sein. Während des Ausstoßtakts beginnt der Kolben, sich vom UTP wegzubewegen, wobei er die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 ausstößt. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden über ein Auslasssystem 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
  • Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert sein, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert sein kann. In verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) für den Zylinder 118 steuern und/oder die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Zylinderreihen (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Ähnlich können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile für den Zylinder 118 steuern und/oder die Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) für mehrere Zylinderreihen (einschließlich des Zylinders 118) steuern. In verschiedenen anderen Implementierungen können das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 durch andere Vorrichtungen als Nockenwellen gesteuert sein, wie z. B. durch nockenlose Ventilaktuatoren. Das Zylinderaktuatormodul 120 kann den Zylinder 118 durch das Sperren des Öffnens des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 deaktivieren.
  • Der Zeitpunkt, zu dem das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann bezüglich des OTP des Kolbens durch einen Einlassnockenphasensteller 148 variiert werden. Der Zeitpunkt, zu dem das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann bezüglich des OTP des Kolbens durch einen Auslassnockenphasensteller 150 variiert werden. Ein Phasensteller-Aktuatormodul 158 kann den Einlassnockenphasensteller 148 und den Auslassnockenphasensteller 150 basierend auf Signalen vom ECM 114 steuern. Wenn er implementiert ist, kann ein (nicht gezeigter) variabler Ventilhub außerdem durch das Phasensteller-Aktuatormodul 158 gesteuert sein.
  • Das Kraftmaschinensystem 100 enthält einen Turbolader, der eine heiße Turbine 160-1 enthält, die durch heiße Abgase, die durch das Auslasssystem 134 strömen, angetrieben (rotierend angetrieben) ist. Der Turbolader enthält außerdem einen Kaltluftkompressor 160-2, der durch die Turbine 160-1 angetrieben ist. Der Kompressor 160-2 komprimiert die Luft, die in die erste Drosselklappe 112 geleitet wird.
  • Ein Ladedrucksteuerventil 162 kann es ermöglichen, dass Abgas die Turbine 160-1 umgeht, wodurch der durch den Turbolader bereitgestellte Ladedruck (der Betrag der Einlassluftkompression) verringert wird. Ein Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers durch das Steuern der Öffnung des Ladedrucksteuerventils 162 steuern. In verschiedenen Implementierungen können zwei oder mehr Turbolader implementiert sein und durch das Ladedruck-Aktuatormodul 164 gesteuert sein.
  • Ein Ladeluftkühler (CAC) 166 kann Wärme von der komprimierten Luftladung zu einem Kühlmedium, wie z. B. einem Kraftmaschinenkühlmittel oder Luft, übertragen. Die komprimierte Luftladung kann z. B. über Kompression und/oder von Komponenten des Auslasssystems 134 Wärme empfangen. Obwohl sie für Veranschaulichungszwecke getrennt gezeigt sind, können die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 miteinander verbunden sein, so dass die Einlassluft in unmittelbarer Nähe beim heißen Abgas angeordnet ist.
  • Eine zweite Drosselklappe 168 ist stromaufwärts des Kompressors 160-2 angeordnet. Im Allgemeinen kann die zweite Drosselklappe 168 an einer vollständig geöffneten (z. B. Volllast- (WOT-)) Position aufrechthalten werden. Die zweite Drosselklappe 168 kann unter einer oder mehreren Bedingungen teilweise oder vollständig geschlossen sein, wie z. B. zur Kraftstoffdampfspülung, zur Enteisung des CAC 166, beim Anspringen des Katalysators, zur Steuerung der Abgasrückführung (AGR) (z. B. um Abgas von stromabwärts der Turbine 160-1 zum Einlasssystem zu saugen), zum Verringern des Ansprechens des Turboladers usw.
  • Das Kraftmaschinensystem 100 kann ein oder mehrere AGR-Ventile, wie z. B. ein AGR-Ventil 170, enthalten, die das Abgas selektiv zurück zum Einlasskrümmer 110 umleiten. Das AGR-Ventil 170 kann sich stromaufwärts der Turbine 160-1 des Turboladers befinden. Ein zusätzliches (Niederdruck-) AGR-Ventil kann sich stromabwärts der Turbine 160-1 befinden. Das (die) AGR-Ventil(e) kann (können) basierend auf Signalen vom ECM 114 durch ein AGR-Aktuatormodul 172 gesteuert sein.
  • Ein Kraftstoffdampf-Spüleinlass 174 kann stromaufwärts der zweiten Drosselklappe 168 oder zwischen der zweiten Drosselklappe 168 und dem Turboladerkompressor 160-2 angeordnet sein. In einem Kraftstofftank ist Kraftstoff gelagert. Kraftstoffdampf wird aus dem Kraftstofftank durch den Kraftstoffdampf-Spüleinlass 174 über das Öffnen eines Spülventils und eines Entlüftungsventils in das Einlasssystem gespült. Das Fahrzeug enthält keine Pumpe, die den Kraftstoffdampf in das Einlasssystem pumpt. Stattdessen wird der Kraftstoffdampf über einen Unterdruck, wie z. B. den durch das Schließen der zweiten Drosselklappe 168 erzeugten Unterdruck, in das Einlasssystem gesaugt. Ein zweiter Kraftstoffdampf-Spüleinlass 175 kann vorgesehen sein, wie z. B. zwischen dem CAC 166 und der ersten Drosselklappe 112.
  • Eine Position der Kurbelwelle kann unter Verwendung eines Kurbelwellenpositionssensors 180 gemessen werden. Eine Drehzahl der Kurbelwelle (eine Kraftmaschinendrehzahl) kann basierend auf der Kurbelwellenposition bestimmt werden. Die Temperatur des Kraftmaschinenkühlmittels kann unter Verwendung eines Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur- (ECT-) Sensors 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann sich innerhalb der Kraftmaschine 102 oder an anderen Orten, an denen das Kühlmittel zirkuliert, wie z. B. einem (nicht gezeigten) Kühler, befinden.
  • Ein Druck innerhalb des Einlasskrümmers 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdruck- (MAP-) Sensors 184 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann der Kraftmaschinenunterdruck, der die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck innerhalb des Einlasskrümmers 110 ist, gemessen werden. Die Massendurchflussmenge der in den Einlasskrümmer 110 strömenden Luft kann unter Verwendung eines Massenluftströmungs-(MAF-) Sensors186 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann sich der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse befinden, das außerdem die erste Drosselklappe 112 enthält.
  • Das Drosselklappenaktuatormodul 116 kann die Position der ersten und der zweiten Drosselklappe 112 und 168 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselklappenpositions- (TPS-) Sensoren 190 überwachen. Eine Umgebungstemperatur der in die Kraftmaschine 102 gesaugten Luft kann unter Verwendung eines Einlasslufttemperatur- (IAT-) Sensors 192 gemessen werden. Das Kraftmaschinensystem 100 kann außerdem einen oder mehrere andere Sensoren 193 enthalten, wie z. B. einen Umgebungsfeuchtigkeitssensor, einen oder mehrere Klopfsensoren, einen Kompressorauslassdrucksensor und/oder einen Drosselklappeneinlassdrucksensor, einen Ladedrucksteuerventil-Positionssensor, einen AGR-Positionssensor und/oder einen oder mehrere andere geeignete Sensoren. Das ECM 114 kann die Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Kraftmaschinensystem 100 zu treffen.
  • Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul 194 kommunizieren, um das Schalten der Gänge in einem (nicht gezeigten) Getriebe zu koordinieren. Das ECM 114 kann z. B. das Kraftmaschinendrehmoment während eines Gangwechsels verringern. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul 196 kommunizieren, um den Betrieb der Kraftmaschine 102 und eines Elektromotors 198 zu koordinieren.
  • Der Elektromotor 198 kann außerdem als Generator arbeiten und kann verwendet werden, um elektrische Energie zur Verwendung durch die elektrischen Systeme des Fahrzeugs und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. In verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des Getriebesteuermoduls 194 und des Hybridsteuermoduls 196 in einem oder mehreren Modulen integriert sein.
  • Jedes System, das einen Kraftmaschinenparameter variiert, kann als ein Kraftmaschinenaktuator bezeichnet werden. Das Drosselklappenaktuatormodul 116 kann z. B. die Öffnung der ersten und der zweiten Drosselklappe 112 und 168 einstellen, um Soll-Drosselklappenöffnungsbereiche zu erreichen. Das Zündaktuatormodul 126 steuert die Zündkerzen, um einen Soll-Zündzeitpunkt bezüglich des OTP des Kolbens zu erreichen. Das Kraftstoffaktuatormodul 124 steuert die Kraftstoffeinspritzdüsen, um die Sollparameter der Kraftstoffbeaufschlagung zu erreichen. Das Phasensteller-Aktuatormodul 158 kann die Einlass- und Auslassnockenphasensteller 148 und 150 steuern, um einen Soll-Phasenstellerwinkel der Einlass- bzw. der Auslassnocken zu erreichen. Das AGR-Aktuatormodul 172 kann das (die) AGR-Ventil(e) steuern, um einen oder mehrere Soll-AGR-Öffnungsbereiche zu erreichen. Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 steuert das Ladedrucksteuerventil 162, um einen Soll-Öffnungsbereich des Ladedrucksteuerventils zu erreichen. Das Zylinderaktuatormodul 120 steuert die Zylinderdeaktivierung, um eine Sollanzahl von aktivierten oder deaktivierten Zylindern zu erreichen.
  • Das ECM 114 erzeugt die Sollwerte für die Kraftmaschinenaktuatoren, um die Kraftmaschine 102 zu veranlassen, ein Soll-Kraftmaschinenausgangsdrehmoment zu erzeugen. Das ECM 114 kann die Sollwerte für die Kraftmaschinenaktuatoren unter Verwendung einer modellprädiktiven Steuerung (MPC) oder eines weiteren geeigneten Typs der Steuerung erzeugen, wie im Folgenden weiter erörtert wird.
  • In 2 ist ein funktionaler Blockschaltplan eines beispielhaften Kraftmaschinensteuersystems dargestellt. Ein Drehmomentanforderungsmodul 204 bestimmt basierend auf einer oder mehreren Eingaben 212 eine Drehmomentanforderung 208 für die Kraftmaschine 102. Die Eingaben 212 können z. B. eine Fahrpedalposition, eine Bremspedalposition, eine Geschwindigkeitsregelanlageneingabe und/oder eine oder mehrere andere geeignete Eingaben enthalten. Das Drehmomentanforderungsmodul 204 kann z. B. die Drehmomentanforderung 208 erhöhen, wenn der APP (bezüglich eines vorgegebenen Ruhe-APP) zunimmt und umgekehrt. Das Drehmomentanforderungsmodul 204 kann die Drehmomentanforderung 208 zusätzlich oder alternativ basierend auf einer oder mehreren anderen Drehmomentanforderungen, wie z. B. den durch das ECM 114 erzeugten Drehmomentanforderungen und/oder den Drehmomentanforderungen, die von anderen Modulen des Fahrzeugs, wie z. B. dem Getriebesteuermodul 194, dem Hybridsteuermodul 196, einem Chassissteuermodul usw., empfangen werden, bestimmen. Das Drehmomentanforderungsmodul 204 kann die Drehmomentanforderung 208 (z. B. in Nm) unter Verwendung einer oder mehrerer Gleichungen und/oder Nachschlagetabellen bestimmen, die die Eingabe(n) mit den Drehmomentanforderungen in Beziehung setzen.
  • Das Drehmomentanforderungsmodul 204 kann außerdem den Betrag des durch die Kraftmaschine 102 zu erzeugenden Drehmoments und den Betrag des über einen oder mehrere Elektromotoren zu erzeugenden Drehmoments bestimmen. Das Drehmomentanforderungsmodul 204 kann eine Motordrehmomentanforderung zu dem Hybridsteuermodul 196 übertragen, die dem Betrag des Drehmoments entspricht, das über den einen oder die mehreren Elektromotoren zu erzeugen ist. Das Hybridsteuermodul 196 steuert einen Wechselrichter, der den Fluss der elektrischen Leistung zu und von dem (den) Elektromotor(en) steuert, um die Motordrehmomentanforderung zu erreichen. Die Drehmomentanforderung 208 enthält den Betrag des durch die Kraftmaschine 102 zu erzeugenden Drehmoments.
  • Das ECM 114 steuert einen oder mehrere Kraftmaschinenaktuatoren basierend auf der Drehmomentanforderung 208 und/oder einem oder mehreren anderen Parametern. Ein Drosselklappensteuermodul 216 kann z. B. eine Sollöffnung 220 der ersten Drosselklappe und eine Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe basierend auf der Drehmomentanforderung 208 bestimmen. Das Drosselklappenaktuatormodul 116 kann die Öffnung der ersten und der zweiten Drosselklappe 112 und 168 basierend auf den Sollöffnungen 220 und 224 der ersten bzw. der zweiten Drosselklappe einstellen. Während das Beispiel des Drosselklappenaktuatormoduls 116 bereitgestellt ist, das sowohl die erste als auch die zweite Drosselklappe 112 und 168 betätigt, kann ein Drosselklappenaktuatormodul die erste Drosselklappe 112 betätigen, während ein weiteres Drosselklappenaktuatormodul die zweite Drosselklappe 168 betätigen kann.
  • Ein Kraftstoffsteuermodul 232 steuert einen oder mehrere Sollparameter 236 der Kraftstoffbeaufschlagung basierend auf der Drehmomentanforderung 208. Die Sollparameter 236 der Kraftstoffbeaufschlagung können z. B. ein Soll-Äquivalenzverhältnis (Soll-EQR) oder eine Sollmasse des Kraftstoffs, die Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen pro Verbrennungsereignis und den Zeitpunkt für jede der Einspritzungen enthalten. Das Kraftstoffaktuatormodul 124 spritzt den Kraftstoff basierend auf den Sollparametern 236 der Kraftstoffbeaufschlagung ein.
  • Ein Phasensteller-Steuermodul 237 steuert die Soll-Phasenstellerwinkel 238 und 239 der Einlass- und Auslassnocken basierend auf der Drehmomentanforderung 208. Das Phasensteller-Aktuatormodul 158 kann die Einlass- und Auslassnockenphasensteller 148 und 150 basierend auf den Soll-Phasenstellerwinkeln 238 und 239 der Einlass- und Auslassnocken regeln.
  • Ein Ladedruck-Steuermodul 240 legt eine Sollöffnung 242 des Ladedrucksteuerventils basierend auf der Drehmomentanforderung 208 fest. Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 steuert die Öffnung des Ladedrucksteuerventils 162 basierend auf der Sollöffnung 242 des Ladedrucksteuerventils. Lediglich beispielhaft kann das Ladedruck-Aktuatormodul 164 einen Soll-Arbeitszyklus (Soll-DC), der auf das Ladedrucksteuerventil 162 anzuwenden ist, basierend auf der Sollöffnung 242 des Ladedrucksteuerventils unter Verwendung einer Gleichung oder einer Nachschlagetabelle, die die Sollöffnungen 242 des Ladedrucksteuerventils mit den Soll-DCs in Beziehung setzt, bestimmen. Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann basierend auf dem Soll-DC ein Signal an das Ladedrucksteuerventil 162 anlegen.
  • Das Ladedruck-Steuermodul 240 kann außerdem eine Soll-Turbokonfiguration 243 basierend auf der Drehmomentanforderung 208 festlegen. Die Soll-Turbokonfiguration 243 kann z. B. eine Position der Schaufeln des Turboladers, eine Geometrie des Turboladers oder einen weiteren geeigneten Parameter enthalten. Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann die Turboladerturbine und/oder den Turboladerkompressor basierend auf der Soll-Turbokonfiguration 243 steuern.
  • Ein Zylindersteuermodul 244 erzeugt Zylinderaktivierungs-/-deaktivierungsbefehle 248 basierend auf der Drehmomentanforderung 208. Das Zylinderaktuatormodul 120 deaktiviert die Einlass- und Auslassventile der Zylinder basierend auf den Aktivierungs-/Deaktivierungsbefehlen 248.
  • Das Kraftstoffsteuermodul 232 hält die Kraftstoffbeaufschlagung der deaktivierten Zylinder an. Das Kraftstoffsteuermodul 232 legt die Sollparameter 236 der Kraftstoffbeaufschlagung fest, um den aktivierten Zylindern Kraftstoff bereitzustellen. Die Zylinderdeaktivierung ist anders als die Kraftstoffabschaltung (z. B. die Schubabschaltung). Wenn ein Zylinder deaktiviert ist, werden die Einlass- und Auslassventile des Zylinders geschlossen aufrechterhalten. Wenn der Kraftstoff zu einem Zylinder abgeschaltet ist, können die Einlass- und Auslassventile des Zylinders dennoch geöffnet und geschlossen werden. Das Kraftstoffsteuermodul 232 kann den Kraftstoff für einen, mehr als einen oder alle Zylinder der Kraftmaschine z. B. während der Fahrzeugverzögerung abschalten. Dies kann den Kraftstoffverbrauch der Kraftmaschine 102 verringern.
  • Ein AGR-Steuermodul 252 bestimmt eine Soll-AGR-Öffnung 256 basierend auf der Drehmomentanforderung 208. Das AGR-Aktuatormodul 172 steuert die Öffnung des AGR-Ventils 170 basierend auf der Soll-AGR-Öffnung. Das AGR-Steuermodul 252 kann außerdem eine weitere Soll-AGR-Öffnung (z. B. für ein Niederdruck-AGR-Ventil) bestimmen. Das AGR-Aktuatormodul 172 (oder ein weiteres AGR-Aktuatormodul) kann die Öffnung eines weiteren AGR-Ventils basierend auf der anderen Soll-AGR-Öffnung steuern.
  • Ein Zündsteuermodul 258 steuert einen Soll-Zündzeitpunkt 260 basierend auf der Drehmomentanforderung 208. Das Zündaktuatormodul 126 steuert den Zündzeitpunkt basierend auf dem Soll-Zündzeitpunkt 260.
  • Das Drosselklappensteuermodul 216 legt im Allgemeinen die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe für die zweite Drosselklappe 168 auf eine vorgegebene vollständig geöffnete Position fest. Die vollständig geöffnete Position kann außerdem als eine Vollast- (WOT-) Position bezeichnet werden. Die zweite Drosselklappe 168 ist an der vollständig geöffneten Position so weit wie möglich geöffnet.
  • Das Drosselklappensteuermodul 216 erzeugt die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe, um die zweite Drosselklappe 168 unter einer oder mehreren Bedingungen und/oder beim Auftreten eines oder mehrerer Ereignisse teilweise oder vollständig zu schließen. Das Drosselklappensteuermodul 216 kann die Öffnung 224 der zweiten Drosselklappe erzeugen, um die zweite Drosselklappe 168 um einen vorgegebenen Betrag (z. B. durch das Verringern der Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe) zu schließen oder um die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe auf eine vorgegebene Öffnung festzulegen.
  • Als ein Beispiel einer Bedingung oder eines Ereignisses kann ein Spülmodul 270 eine Anforderung 274 erzeugen, um eine Kraftstoffdampfspülung auszuführen, wenn eine oder mehrere vorgegebene Bedingungen eintreten. Das Spülmodul 270 kann die Anforderung 274 z. B. in Reaktion auf einen Start der Kraftmaschine erzeugen, wenn eine Menge des Kraftstoffdampfs im Kraftstofftank größer als eine vorgegebene Menge ist, oder wenn eine oder mehrere andere vorgegebene Bedingungen erfüllt sind. Das Spülmodul 270 kann das Spülventil und das Entlüftungsventil öffnen, wenn die Anforderung 274 erzeugt wird. Das Drosselklappensteuermodul 216 erzeugt die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe, um die zweite Drosselklappe 168 teilweise oder vollständig zu schließen, wenn die Anforderung 274 erzeugt wird.
  • Als ein weiteres Beispiel kann ein Vereisungsmodul 278 eine Anforderung 282 erzeugen, um die Vereisung des CAC 166 zu verhindern oder zu verringern. Das Vereisungsmodul 278 kann die Anforderung 282 z. B. erzeugen, wenn eine Temperatur der von dem CAC 166 ausgegebenen Luft kleiner als eine vorgegebene Temperatur ist oder wenn eine oder mehrere andere vorgegebene Bedingungen erfüllt sind. Das Drosselklappensteuermodul 216 erzeugt die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe, um die zweite Drosselklappe 168 teilweise oder vollständig zu schließen, wenn die Anforderung 282 erzeugt wird. Zusätzlich kann das Ladedruck-Steuermodul 240 die Öffnung des Ladedrucksteuerventils 170 erhöhen, wenn die Anforderung 282 erzeugt wird. Das Schließen der zweiten Drosselklappe 168 und das Öffnen des Ladedrucksteuerventils 170 kann die Arbeit des Turboladers erhöhen und eine Temperatur der in den CAC 166 eingegebenen Luft erhöhen.
  • Als weitere Beispiele kann ein Bedingungsmodul 286 eine Anforderung 290 erzeugen, wenn eine oder mehrere andere vorgegebene Bedingungen eintreten. Das Bedingungsmodul 286 kann z. B. die Anforderung 290 erzeugen, um ein Katalysatoranspringereignis auszuführen. Die Katalysatoranspringereignisse können z. B. beim Starten des Fahrzeugs ausgeführt werden. Das Bedingungsmodul 286 kann außerdem die Anforderung 290 erzeugen, wenn eine oder mehrere vorgegebene Bedingungen vorhanden sind, um das Einlassgeräusch zu verringern. Das Einlassgeräusch kann sich auf den Schall beziehen, der aufgrund des Einlassens von Luft in die Kraftmaschine 102 hörbar ist. Ein Beispiel einer vorgegebenen Bedingung zum Verringern des Einlassgeräusches enthält die während eines Schubabschaltungs- (DFCO-) Ereignisses. Das Bedingungsmodul 286 kann außerdem die Anforderung 290 für eine Niederdruck-AGR-Steuerung erzeugen, wie z. B. um eine AGR-Strömung von stromabwärts der Turbine 160-1 zum Einlasssystem (z. B. zwischen der zweiten Drosselklappe 168 und dem Turboladerkompressor 160-2) zu ermöglichen. Das Bedingungsmodul 286 kann außerdem die Anforderung 290 erzeugen, um ein Ansprechen des Turboladers zu vergrößern (und eine Ansprechperiode des Turboladers zu verringern), wie z. B. wenn die Drehmomentanforderung 208 zunimmt.
  • Während das Beispiel einzelner Steuermodule, die die jeweiligen Ziele bestimmen, bereitgestellt ist, kann ein weiterer geeigneter Typ von Steuersystem verwendet werden. Es kann z. B. eine modellprädiktive Steuerung (MPC) verwendet werden, um die Sollwerte gemeinsam zu bestimmen.
  • 3 ist ein funktionaler Blockschaltplan eines beispielhaften Kraftmaschinensteuersystems unter Verwendung der MPC. In dem Beispiel nach 3 erzeugt ein MPC-Modul 312 die Sollwerte 220, 224, 236, 238, 239, 242, 243, 248, 256 und 260 (gemeinsam „die Sollwerte“) unter Verwendung der MPC (modellprädiktiven Steuerung). Das MPC-Modul 312 kann ein einzelnes Modul sein oder mehrere Module enthalten.
  • Allgemein gesehen bestimmt das MPC-Modul 312 mögliche Folgen von Sollwerten, die während N zukünftiger Regelkreise zusammen verwendet werden könnten. Jede der identifizierten möglichen Folgen enthält eine Folge von N Werten für jeden der Sollwerte. Mit anderen Worten, jede mögliche Folge enthält eine Folge von N Werten für die Sollöffnung 220 der ersten Drosselklappe, eine Folge von N Werten für die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe, eine Folge von N Werten für den Soll-Zündzeitpunkt 260, usw. Jeder der N Werte ist für einen entsprechenden der N zukünftigen Regelkreise. N ist eine ganze Zahl größer als oder gleich eins.
  • Das MPC-Modul 312 bestimmt basierend auf einem mathematischen Modell der Kraftmaschine 102, exogenen Eingaben 328 und Rückkopplungseingaben 330 vorhergesagte Reaktionen der Kraftmaschine 102 jeweils auf die möglichen Folgen der Sollwerte. Die Beispiele der vorhergesagten Reaktionen enthalten vorhergesagte Drehmomente der Kraftmaschine 102 für die N Regelkreise, vorhergesagte Luftmengen pro Zylinder (APC) für die N Regelkreise, eine vorhergesagte Verdünnung für die N Regelkreise, vorhergesagte Verbrennungsphasenregelungswerte für die N Regelkreise, vorhergesagte Verbrennungsqualitätswerte für die N Regelkreise und andere Reaktionen der Kraftmaschine 102. Während ein Beispiel des Erzeugens eines vorhergesagten Drehmoments, einer vorhergesagten APC, einer vorhergesagten externen Verdünnung, einer vorhergesagten Restverdünnung, einer vorhergesagten Verbrennungsphasenregelung und einer vorhergesagten Verbrennungsqualität beschrieben wird, können die vorhergesagten Parameter einen oder mehrere andere vorhergesagte Betriebsparameter der Kraftmaschine enthalten.
  • Das Modell kann z. B. eine Funktion oder eine Abbildung enthalten, die basierend auf den Eigenschaften der Kraftmaschine 102 geeicht worden ist. Die Verdünnung kann sich auf eine Abgasmenge von einem vorherigen Verbrennungsereignis, die für eine Verbrennungsereignis in einem Zylinder eingeschlossen ist, eine Abgasmenge, die für ein Verbrennungsereignis über das AGR-Ventil 170 bereitgestellt wird, und/oder eine Abgasmenge, die in einem Zylinder verbleibt und/oder das Abgas, das nach dem Ausstoßtakt eines Verbrennungszyklus in den Zylinder zurückgeschoben wird, beziehen. Die Verbrennungsphasenregelung kann sich auf eine Kurbelwellenposition, an der eine vorgegebene Menge an eingespritztem Kraftstoff innerhalb eines Zylinders verbrannt wird, bezüglich einer vorgegebenen Kurbelwellenposition für die Verbrennung der vorgegebenen Menge des eingespritzten Kraftstoffs beziehen. Die Verbrennungsphasenregelung kann z. B. hinsichtlich des CA50 bezüglich einem vorgegebenen CA50 ausgedrückt werden. Der CA50 kann sich auf einen Kurbelwellenwinkel (CA) beziehen, bei dem 50 Prozent einer Masse des eingespritzten Kraftstoffs innerhalb eines Zylinders verbrannt worden sind. Der vorgegebene CA50 kann einem CA50 entsprechen, bei dem eine maximale Arbeitsmenge aus dem eingespritzten Kraftstoff erzeugt wird, und kann sich in verschiedenen Implementierungen etwa 8,5 - etwa 10 Grad nach dem OTP (oberen Totpunkt) befinden. Während die Verbrennungsphasenregelung hinsichtlich von CA50-Werten erörtert wird, kann ein weiterer geeigneter Parameter, der die Verbrennungsphasenregelung angibt, verwendet werden. Während die Verbrennungsqualität als ein Variationskoeffizient (COV) der angegebenen durchschnittlichen effektiven Druckwerte (IMEP) erörtert wird, kann zusätzlich ein weiterer geeigneter Parameter, der die Verbrennungsqualität angibt, verwendet werden.
  • Die exogenen Eingaben 328 können Parameter enthalten, die durch einen oder mehreren der Kraftmaschinenaktuatoren nicht direkt beeinflusst werden. Die exogenen Eingaben 328 können z. B. die Kraftmaschinendrehzahl, den Turbolader-Einlassluftdruck, die IAT, und/oder einen oder mehrere andere Parameter enthalten. Die Rückkopplungseingaben 330 können z. B. eine geschätzte Drehmomentausgabe der Kraftmaschine 102, einen Abgasdruck stromabwärts der Turbine 160-1 des Turboladers, die IAT, eine APC der Kraftmaschine 102, eine geschätzte Verdünnung und/oder einen oder mehrere andere geeignete Parameter enthalten. Die Rückkopplungseingaben 330 können unter Verwendung von Sensoren (z. B. die IAT) gemessen und/oder basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern geschätzt werden.
  • Das MPC-Modul 312 bestimmt einen Kostenwert für jede der möglichen Folgen der Sollwerte basierend auf den vorhergesagten Parametern, die für eine mögliche Folge bestimmt worden sind, und den Referenzwerten 356. Eine beispielhafte Kostenbestimmung wird im Folgenden weiter erörtert. Allgemein gesehen können die Kosten steigen, wenn sich ein vorhergesagter Parameter von seinem Referenzwert wegbewegt, und umgekehrt.
  • Das MPC-Modul 312 wählt eine der möglichen Folgen der Sollwerte basierend auf den jeweiligen Kosten der möglichen Folgen aus. Das MPC-Modul 312 kann z. B. diejenige der möglichen Folgen auswählen, die die geringsten Kosten aufweist, während sie die Aktuatorbeschränkungen 348 und die Ausgangsbeschränkungen 352 erfüllt.
  • In verschiedenen Implementierungen kann die Erfüllung der Aktuatorbeschränkungen 348 und der Ausgangsbeschränkungen 352 bei der Kostenbestimmung berücksichtigt werden. Mit anderen Worten, das MPC-Modul 312 kann die Kostenwerte ferner basierend auf den Aktuatorbeschränkungen 348 und den Ausgangsbeschränkungen 352 bestimmen. Der Kostenwert kann z. B. zunehmen, falls ein Sollwert einer möglichen Folge außerhalb wenigstens einer seiner Aktuatorbeschränkungen und Ausgangsbeschränkungen liegt. Im Allgemeinen kann das MPC-Modul 312 darauf basierend, wie die Kostenwerte bestimmt werden, diejenige der möglichen Folgen auswählen, die die Drehmomentanforderung 208 (Minimierung einer Differenz zwischen der Drehmomentanforderung 208 und der Drehmomentausgabe der Kraftmaschine) und ein oder mehrere andere Ziele abhängig von den Aktuatorbeschränkungen 348 und den Ausgangsbeschränkungen 352 am besten erreicht. Die Beispiele anderer Ziele enthalten das Minimieren des Kraftstoffverbrauchs der Kraftmaschine, das Minimieren der Abgasemissionen und das Minimieren von Geräusch und Schwingung der Kraftmaschine.
  • Das MPC-Modul 312 kann die Sollwerte jeweils auf die ersten der N Werte der ausgewählten möglichen Folge setzen. Mit anderen Worten, das MPC-Modul 312 kann die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe auf den ersten der N Werte in der Folge von N Werten für die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe setzen, die Sollöffnung 220 der ersten Drosselklappe auf den ersten der N Werte in der Folge von N Werten für die Sollöffnung 220 der ersten Drosselklappe setzen, usw.
  • Während eines nächsten Regelkreises identifiziert das MPC-Modul 312 mögliche Folgen, wobei es die vorhergesagten Parameter für die möglichen Folgen erzeugt, die Kosten jeder der möglichen Folgen bestimmt, eine der möglichen Folgen auswählt und die Sollwerte auf den ersten Satz der Sollwerte in der ausgewählten möglichen Folge setzt. Dieser Prozess geht für jeden Regelkreis weiter.
  • Ein Aktuatorbeschränkungsmodul 360 legt die Aktuatorbeschränkungen 348 für jeden der Sollwerte fest. Mit anderen Worten, das Aktuatorbeschränkungsmodul 360 legt die Aktuatorbeschränkungen für die erste Drosselklappe 112, die Aktuatorbeschränkungen für die zweite Drosselklappe 168, die Aktuatorbeschränkungen für das AGR-Ventil 170, die Aktuatorbeschränkungen für das Ladedrucksteuerventil 162, die Aktuatorbeschränkungen für den Einlassnockenphasensteller 148, die Aktuatorbeschränkungen für den Auslassnockenphasensteller 150, die Aktuatorbeschränkungen für die Kraftstoffbeaufschlagung, die Aktuatorbeschränkungen für die Zylinderdeaktivierung und die Aktuatorbeschränkungen für den Zündzeitpunkt fest.
  • Die Aktuatorbeschränkungen 348 für jeden der Sollwerte können einen Maximalwert für einen zugeordneten Sollwert und einen Minimalwert für diesen Sollwert enthalten. Zusätzlich können die Aktuatorbeschränkungen 348 eine Änderungsratenbeschränkung für einen zugeordneten Sollwert enthalten. Das Aktuatorbeschränkungsmodul 360 kann die Aktuatorbeschränkungen 348 im Allgemeinen auf vorgegebene Betriebsbereiche für die zugeordneten Aktuatoren setzen. Spezifischer kann das Aktuatorbeschränkungsmodul 360 die Aktuatorbeschränkungen 348 im Allgemeinen auf vorgegebene Betriebsbereiche für die erste Drosselklappe 112, das AGR-Ventil 170, das Ladedrucksteuerventil 162, den Einlassnockenphasensteller 148, den Auslassnockenphasensteller 150 usw. setzen.
  • Das Aktuatorbeschränkungsmodul 360 kann jedoch unter Umständen selektiv eine oder mehrere der Aktuatorbeschränkungen 348 einstellen. Das Aktuatorbeschränkungsmodul 360 kann z. B. die Aktuatorbeschränkungen für einen bestimmten Aktuator einstellen, um den Betriebsbereich für diesen Kraftmaschinenaktuator einzuschränken, wenn in diesem Kraftmaschinenaktuator eine Störung diagnostiziert wird. Lediglich für ein weiteres Beispiel kann das Aktuatorbeschränkungsmodul 360 die Aktuatorbeschränkungen so einstellen, dass der Sollwert für einen bestimmten Aktuator im Lauf der Zeit einem vorgegebenen Plan folgt oder sich z. B. für eine Störungsdiagnose, wie z. B. eine Nockenphasensteller-Störungsdiagnose, eine Drosselklappendiagnose, eine AGR-Diagnose usw., um einen vorgegebenen Betrag ändert. Damit ein Sollwert im Lauf der Zeit einem vorgegebenen Plan folgt oder sich um einen vorgegebenen Betrag ändert, kann das Aktuatorbeschränkungsmodul 360 den Minimal- und den Maximalwert auf den gleichen Wert setzen. Das Setzen des Minimal- und des Maximalwerts auf den gleichen Wert kann erzwingen, dass der entsprechende Sollwert auf den gleichen Wert wie der Minimal- und der Maximalwert gesetzt ist. Das Aktuatorbeschränkungsmodul 360 kann den gleichen Wert, auf den der Minimal- und der Maximalwert gesetzt sind, im Lauf der Zeit variieren, um zu veranlassen, dass der Sollwert einem vorgegebenen Plan folgt.
  • Ein Ausgangsbeschränkungsmodul 364 legt die Ausgangsbeschränkungen 352 für die vorhergesagten Reaktionen (Werte) fest. Die Ausgangsbeschränkungen 352 für jeden der vorhergesagten Werte können einen Maximalwert für einen zugeordneten vorhergesagten Parameter und einen Minimalwert für diesen vorhergesagten Parameter enthalten. Die Ausgangsbeschränkungen 352 können z. B. ein minimales Drehmoment, ein maximales Drehmoment, einen minimalen CA50 und einen maximalen CA50, einen minimalen COV des IMEP und einen maximalen COV des IMEP, eine minimale Verdünnung und eine maximale Verdünnung usw. enthalten.
  • Das Ausgangsbeschränkungsmodul 364 kann die Ausgangsbeschränkungen 352 im Allgemeinen auf vorgegebene Bereiche für die jeweils zugeordneten vorhergesagten Parameter setzen. Das Ausgangsbeschränkungsmodul 364 kann jedoch unter Umständen eine oder mehrere der Ausgangsbeschränkungen 352 variieren. Das Ausgangsbeschränkungsmodul 364 kann z. B. den maximalen CA50 verzögern, wie z. B. wenn innerhalb der Kraftmaschine 102 Klopfen auftritt. Für ein weiteres Beispiel kann das Ausgangsbeschränkungsmodul 364 den maximalen COV des IMEP unter Kleinlastbedingungen erhöhen, wie z. B. während des Leerlaufs der Kraftmaschine, wo ein höherer COV des IMEP erforderlich sein kann, um eine gegebene Drehmomentanforderung zu erreichen.
  • Ein Referenzwertmodul 368 erzeugt die Referenzwerte 356 für die jeweiligen Sollwerte. Die Referenzwerte 356 enthalten einen Referenzwert für jeden der Sollwerte. Mit anderen Worten, die Referenzwerte 356 enthalten einen Referenzöffnungsbereich des Ladedrucksteuerventils, Referenzöffnungen der ersten und der zweiten Drosselklappe, einen Referenz-AGR-Öffnungsbereich, einen Referenz-Einlassnockenphasenstellerwinkel, einen Referenz-Auslassnockenphasenstellerwinkel, Referenzparameter der Kraftstoffbeaufschlagung, einen Referenz-Zündzeitpunkt usw.
  • Das Referenzwertmodul 368 kann die Referenzwerte 356 z. B. basierend auf der Drehmomentanforderung 208 bestimmen. Die Referenzwerte 356 stellen jeweils Referenzen für das Festlegen der Sollwerte bereit. Die Referenzwerte 356 können verwendet werden, um die Kostenwerte für mögliche Folgen zu bestimmen.
  • Anstatt oder zusätzlich zum Erzeugen von Folgen möglicher Sollwerte und des Bestimmens der Kosten für jede der Folgen kann das MPC-Modul 312 unter Verwendung von Techniken konvexer Optimierung eine Folge möglicher Sollwerte mit den niedrigsten Kosten identifizieren. Das MPC-Modul 312 kann z. B. die Sollwerte unter Verwendung eines Lösers quadratischer Programmierung (QP), wie z. B. eines Dantzig-QP-Lösers, bestimmen. In einem weiteren Beispiel kann das MPC-Modul 312 eine Oberfläche von Kostenwerten für die möglichen Folgen der Sollwerte erzeugen und basierend auf dem Anstieg der Kostenoberfläche eine Folge möglicher Sollwerte mit den niedrigsten Kosten identifizieren. Das MPC-Modul 312 kann dann diese Folge möglicher Sollwerte testen, um zu bestimmen, ob diese Folge möglicher Sollwerte die Aktuatorbeschränkungen 348 und die Ausgangsbeschränkungen 352 erfüllt. Falls ja, kann das MPC-Modul 312 die Sollwerte auf die ersten der N Werte dieser ausgewählten möglichen Folge setzen, wie oben erörtert worden ist.
  • Falls die Aktuatorbeschränkungen 348 und/oder die Ausgangsbeschränkungen 352 nicht erfüllt sind, wählt das MPC-Modul 312 eine weitere Folge möglicher Sollwerte mit den nächstniedrigen Kosten aus, wobei es diese Folge möglicher Sollwerte auf die Erfüllung der Aktuatorbeschränkungen 348 und der Ausgangsbeschränkungen 352 testet. Der Prozess des Auswählens einer Folge und des Testens der Folge auf die Erfüllung der Aktuatorbeschränkungen 348 und der Ausgangsbeschränkungen 352 kann als eine Iteration bezeichnet werden. Während jedes Regelkreises können mehrere Iterationen ausgeführt werden.
  • Das MPC-Modul 312 führt Iterationen aus, bis eine Folge mit den geringsten Kosten identifiziert ist, die die Aktuatorbeschränkungen 348 und die Ausgangsbeschränkungen 352 erfüllt. In dieser Weise wählt das MPC-Modul 312 die Folge möglicher Sollwerte aus, die die geringsten Kosten aufweist, während sie die Aktuatorbeschränkungen 348 und die Ausgangsbeschränkungen 352 erfüllt. Falls keine Folge identifiziert werden kann, kann das MPC-Modul 312 angeben, dass keine Lösung verfügbar ist.
  • Das MPC-Modul 312 kann die Kosten für die möglichen Folgen der Sollwerte unter Verwendung einer oder mehrerer Gleichungen und/oder Nachschlagetabellen bestimmen, die die Eingaben mit den Kosten in Beziehung setzen. Das MPC-Modul 312 kann die Kosten basierend auf den Beziehungen zwischen Parametern (z. B. den Sollwerten und den Beschränkungen, den Sollwerten und den Referenzen, den vorhergesagten Parametern und den Beschränkungen usw.) bestimmen. Die Beziehungen können z. B. gewichtet werden, um die Wirkung zu steuern, die jede der Beziehungen auf die Kosten hat.
  • Im Beispiel der MPC-Steuerung können die Anforderungen 274, 282 und 290 in das Referenzwertmodul 368 eingegeben werden. Das Referenzwertmodul 368 kann die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe für die zweite Drosselklappe 168 festlegen, um die zweite Drosselklappe 168 zu schließen, wenn wenigstens eine der Anforderungen 274, 282 und 290 erzeugt wird.
  • 4 ist ein Ablaufplan, der ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Kraftmaschinenaktuatoren darstellt. Die Steuerung beginnt bei 404, wo das Drehmomentanforderungsmodul 204 die Drehmomentanforderung 208 bestimmt. Bei 408 erfolgt eine Bestimmung, ob eine oder mehrere der Anforderungen 274, 282 und 292 empfangen worden sind. Falls ja, fährt die Steuerung mit 412 fort. Falls falsch, fährt die Steuerung wird mit 416 fort.
  • Bei 412 wird die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe festgelegt, um die zweite Drosselklappe 168 wenigstens teilweise zu schließen, wobei andere der Sollwerte basierend auf der Drehmomentanforderung 208 festgelegt werden. Die anderen Sollwerte können durch die Steuermodule wie im Beispiel nach 2 oder durch das MPC-Modul 312 im Beispiel nach 3 festgelegt werden. Bei 416 wird die Sollöffnung 224 der zweiten Drosselklappe festgelegt, um die zweite Drosselklappe 168 zu der vollständig geöffneten Position zu öffnen, und werden andere der Sollwerte basierend auf der Drehmomentanforderung 208 festgelegt. Die anderen Sollwerte können durch die Steuermodule wie im Beispiel nach 2 oder durch das MPC-Modul 312 im Beispiel nach 3 festgelegt werden.
  • Bei 420 steuern die Aktuatormodule die jeweiligen Kraftmaschinenaktuatoren basierend auf den jeweiligen Sollwerten. Während gezeigt ist, dass die Steuerung nach 420 endet, kann das Beispiel nach 4 einen Regelkreis veranschaulichen. Die Regelkreise können in jeder vorgegebenen Periode gestartet werden.
  • Durch das Steuern der zweiten Drosselklappe, wie oben beschrieben worden ist, muss keine Spülpumpe enthalten sein, um Kraftstoffdampf in das Einlasssystem zu pumpen. Stattdessen kann der Unterdruck innerhalb des Einlasssystems verwendet werden, um den Kraftstoffdampf in das Einlasssystem zu saugen. Zusätzlich kann der CAC 166 ein Luft-zu-Luft-CAC sein, wobei ein Luft-zu-Kühlmittel-CAC nicht enthalten zu sein muss. Die Luft-zu-Luft-CACs sind preisgünstiger als die Luft-zu-Kühlmittel-CACs. Das Schließen der zweiten Drosselklappe 168 erhöht das Kompressordruckverhältnis (den Druck über dem Kompressor, was die Verdichterausgangstemperatur erhöht und die Vereisung verhindert oder minimiert).
  • Die vorhergehende Beschreibung ist lediglich veranschaulichender Art und ist in keiner Weise vorgesehen, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen einzuschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in verschiedenen Formen implementiert sein. Während diese Offenbarung spezielle Beispiele enthält, sollte deshalb der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht so eingeschränkt werden, weil andere Modifikationen bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden. Es sollte erkannt werden, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern. Obwohl jede der Ausführungsformen oben mit bestimmten Merkmalen beschrieben worden ist, können ferner ein oder mehrere dieser Merkmale, die bezüglich irgendeiner Ausführungsform der Offenbarung beschrieben worden sind, in irgendeiner der anderen Ausführungsform implementiert und/oder mit den Merkmalen irgendeiner der anderen Ausführungsform kombiniert sein, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben ist. Mit anderen Worten, die beschriebenen Ausführungsformen schließen einander nicht aus, wobei Permutationen einer oder mehrerer Ausführungsformen miteinander im Schutzumfang dieser Offenbarung bleiben.
  • Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung verschiedener Begriffe beschrieben, z. B. „verbunden“, „im Eingriff“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und einem zweiten Element in der obigen Offenbarung beschrieben ist, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der keine anderen dazwischenliegenden Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorhanden sind, sie kann aber außerdem eine indirekte Beziehung sein, bei der ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorhanden sind, wen sie nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben ist. Wie der Ausdruck wenigstens eines von A, B und C hier verwendet wird, sollte er ausgelegt werden, dass er ein logisches (A ODER B ODER C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen ODER bedeutet, und nicht ausgelegt werden, dass er „wenigstens eines von A, wenigstens eines von B und wenigstens eines von C“ bedeutet.
  • In den Figuren demonstriert die Richtung eines Pfeils, wie durch die Pfeilspitze angegeben ist, im Allgemeinen den Informationsfluss (wie z. B. Daten oder Anweisungen), der für die Veranschaulichung von Interesse ist. Wenn z. B. das Element A und das Element B verschiedene Informationen austauschen, aber die vom Element A zum Element B übertragenen Informationen für die Veranschaulichung relevant sind, kann der Pfeil vom Element A zum Element B zeigen. Dieser unidirektionale Pfeil impliziert nicht, dass keine anderen Informationen vom Element B zum Element A übertragen werden. Ferner kann das Element B für die vom Element A zum Element B gesendeten Informationen Anforderungen für die oder Empfangsquittungen der Informationen an das Element A senden.
  • In dieser Anmeldung einschließlich der Definitionen im Folgenden kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Controller“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich beziehen auf, Teil sein von, oder enthalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam benutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (gemeinsam benutzt, dediziert oder Gruppe), die den durch die Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination aus einigen oder allen der Obigen, wie z. B. in einem System auf einem Chip.
  • Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen enthalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen verdrahtete oder drahtlose Schnittstellen enthalten, die mit einem lokalen Netz (LAN), dem Internet, einem Weitbereichsnetz (WAN) oder Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität irgendeines gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann zwischen mehreren Modulen verteilt sein, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. Mehrere Module können z. B. einen Lastausgleich ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann ein Server-Modul (das außerdem als ein entferntes oder Cloud-Modul bekannt ist) einige Funktionalität im Auftrag eines Client-Moduls ausführen.
  • Der Begriff Code, wie er oben verwendet wird, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode enthalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam benutzte Prozessorschaltung umfasst eine einzelne Prozessorschaltung, die etwas oder alles des Codes von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessorschaltung umfasst eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen einiges oder alles des Codes von einem oder mehreren Modulen ausführt. Die Bezugnahmen auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Dies, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzigen Die, mehrere Kerne einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination aus dem Obigen. Der Begriff gemeinsam benutzte Speicherschaltung umfasst eine einzelne Speicherschaltung, die etwas oder alles des Codes von mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicherschaltung umfasst eine Speicherschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Speichern etwas oder alles des Codes von einem oder mehreren Modulen speichert.
  • Der Begriff Speicherschaltung ist eine Teilmenge des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium, wie er hier verwendet wird, umfasst keine transitorischen elektrischen oder elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium (wie z. B. auf einer Trägerwelle) ausbreiten; der Begriff computerlesbares Medium kann deshalb als greifbar und nicht transitorisch betrachtet werden. Nicht einschränkende Beispiele für ein nicht transitorisches, greifbares computerlesbares Medium sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (wie z. B. eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare programmierbare Festwertspeicherschaltung oder eine Maskenfestwertspeicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (z. B. eine statische Schreib-Lese-Speicher-Schaltung oder eine dynamische Schreib-Lese-Speicher-Schaltung), magnetische Speichermedien (wie z. B. ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (wie z. B. eine CD, eine DVD oder eine Blu-ray-Disc).
  • Die in dieser Anwendung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen Spezialcomputer implementiert sein, der durch das Konfigurieren eines Universalcomputers erzeugt wird, um eine oder mehrere spezielle in Computerprogrammen verkörperte Funktionen auszuführen. Die oben beschriebenen Funktionsblöcke, Ablaufplankomponenten und anderen Elemente dienen als Software-Spezifikationen, die durch die Routinearbeit eines ausgebildeten Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
  • Die Computerprogramme enthalten prozessorausführbare Anweisungen, die in wenigstens einem nicht transitorischen, greifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können außerdem gespeicherte Daten enthalten oder sich auf gespeicherte Daten stützen. Die Computerprogramme können ein grundlegendes Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS), das mit der Hardware des Spezialcomputers wechselwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit speziellen Vorrichtungen des Spezialcomputers wechselwirken, ein oder mehrere Betriebssysteme, Anwenderanwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw. umfassen.
  • Die Computerprogramme können enthalten: (i) beschreibenden Text, der zu parsen ist, wie z. B. HTML (Hypertext-Auszeichnungssprache), XML (erweiterbare Auszeichnungssprache) oder JSON (JavaScript-Objektbezeichnung), (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der durch einen Compiler aus Quellcode erzeugt wird, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-Time-Compiler usw. Lediglich als Beispiele kann der Quellcode unter Verwendung der Syntax von Sprachen einschließlich C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext-Auszeichnungssprache, 5. Überarbeitung), Ada, ASP (Aktive Server-Seiten), PHP (PHP: Hypertext-Vorprozessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python® geschrieben sein.

Claims (10)

  1. Kraftmaschinensystem, das umfasst: eine erste Drosselklappe; einen Turboladerkompressor, der stromabwärts der ersten Drosselklappe angeordnet ist; einen Ladeluftkühler, der stromabwärts des Turboladerkompressors angeordnet ist; eine zweite Drosselklappe, die sich stromabwärts der ersten Drosselklappe befindet; einen Spüleinlass, der sich stromabwärts der ersten Drosselklappe befindet und konfiguriert ist, Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank in die Einlassluft einzuleiten; und ein Kraftmaschinensteuermodul, das konfiguriert ist: die erste Drosselklappe in einer vollständig geöffneten Position aufrechtzuerhalten; und die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf den Empfang einer Anforderung, Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu spülen, selektiv zu schließen.
  2. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 1, wobei das Kraftmaschinensystem keine Spülpumpe enthält, die konfiguriert ist, den Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zum Spüleinlass zu pumpen.
  3. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 1, wobei der Ladeluftkühler ein Luft-zu-Luft-Ladeluftkühler ist.
  4. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 1, wobei das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert ist, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf eine Anforderung, das Lufteinlassgeräusch zu verringern, selektiv zu schließen.
  5. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 1, wobei das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert ist, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf eine Anforderung, ein Katalysatoranspringereignis auszuführen, selektiv zu schließen.
  6. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 1, wobei das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert ist, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position in Reaktion auf eine Zunahme einer Kraftmaschinendrehmomentanforderung selektiv zu schließen.
  7. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 1, wobei das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert ist, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position basierend auf der Abgasrückführung selektiv zu schließen.
  8. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 1, wobei das Kraftmaschinensteuermodul ferner konfiguriert ist, die erste Drosselklappe bezüglich der vollständig geöffneten Position während eines Schubabschaltungs- (DFCO-) Ereignisses selektiv zu schließen.
  9. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 1, wobei das Kraftmaschinensteuermodul konfiguriert ist, die zweite Drosselklappe unter Verwendung einer modellprädiktiven Steuerung (MPC) zu steuern.
  10. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 9, das ferner ein MPC-Modul umfasst, das konfiguriert ist, die modellprädiktive Steuerung auszuführen und die Kraftmaschinenaktuatoren, die die erste und die zweite Drosselklappe enthalten, basierend auf wenigstens einem des Folgenden zu steuern: (a) Minimieren einer Differenz zwischen einer Drehmomentanforderung und einer Drehmomentausgabe der Kraftmaschine, (b) Minimieren des Kraftstoffverbrauchs der Kraftmaschine, (c) Minimieren der Abgasemissionen und (d) Minimieren von Geräusch und Schwingung der Kraftmaschine.
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Family Cites Families (95)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3907262B2 (ja) * 1997-03-28 2007-04-18 富士重工業株式会社 エンジンの蒸発燃料パージ装置
DE19841330A1 (de) * 1998-09-10 2000-03-23 Daimler Chrysler Ag Steuerung einer aufgeladenen Otto-Brennkraftmaschine
JP4066926B2 (ja) * 2003-09-29 2008-03-26 トヨタ自動車株式会社 密閉燃料タンクシステムの制御装置
US7367188B2 (en) * 2006-07-28 2008-05-06 Ford Global Technologies, Llc System and method for diagnostic of low pressure exhaust gas recirculation system and adapting of measurement devices
US7380400B2 (en) * 2005-10-06 2008-06-03 Ford Global Technologies, Llc System and method for high pressure and low pressure exhaust gas recirculation control and estimation
JP4225322B2 (ja) * 2006-01-27 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気還流装置
DE102006016339B4 (de) * 2006-04-05 2017-02-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose einer Tankentlüftungsanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP4797880B2 (ja) * 2006-04-25 2011-10-19 株式会社デンソー 内燃機関用排気ガス浄化装置
JP4240101B2 (ja) * 2006-09-29 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のｅｇｒシステム
JP4281804B2 (ja) * 2007-01-25 2009-06-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
DE102007040913A1 (de) * 2007-08-30 2009-03-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Tankentlüftungssystem eines Kraftfahrzeugs
US8001778B2 (en) * 2007-09-25 2011-08-23 Ford Global Technologies, Llc Turbocharged engine control operation with adjustable compressor bypass
CN103470407B (zh) * 2008-06-02 2016-08-10 博格华纳公司 通过涡轮增压的发动机系统中的多通道来控制排气再循环
US8286616B2 (en) * 2009-06-29 2012-10-16 GM Global Technology Operations LLC Condensation control systems and methods
US8230843B2 (en) * 2009-07-30 2012-07-31 Ford Global Technologies, Llc Cooler bypass to reduce condensate in a low-pressure EGR system
JP4935866B2 (ja) * 2009-07-31 2012-05-23 株式会社デンソー 低圧ｅｇｒ装置
JP5472318B2 (ja) * 2009-12-08 2014-04-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
FR2954407B1 (fr) * 2009-12-22 2018-11-23 Valeo Systemes De Controle Moteur Procede de commande d'un circuit egr d'un moteur de vehicule automobile, vanne pour la mise en oeuvre du procede et moteur avec la vanne.
FR2954408B1 (fr) * 2009-12-22 2015-12-25 Valeo Sys Controle Moteur Sas Procede de commande d'un circuit egr d'un moteur de vehicule automobile.
US8020538B2 (en) * 2010-05-28 2011-09-20 Ford Global Technologies, Llc Cooled EGR system for coolant heating during cold engine start
JP5075229B2 (ja) * 2010-06-18 2012-11-21 本田技研工業株式会社 内燃機関のｅｇｒ制御装置
US9181904B2 (en) * 2010-08-10 2015-11-10 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas recirculation control
US8161746B2 (en) * 2011-03-29 2012-04-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for providing air to an engine
JP5729096B2 (ja) * 2011-04-01 2015-06-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気制御装置
DE102011018863A1 (de) * 2011-04-28 2012-07-05 Audi Ag Luftzufuhreinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben einer Luftzufuhreinrichtung
DE102011018958B4 (de) * 2011-04-29 2014-12-31 Audi Ag Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Ausleitung von gefrorenem Kondenswasser aus dem Ansaugtrakt
US8607544B2 (en) * 2011-05-12 2013-12-17 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for variable displacement engine control
US9151216B2 (en) * 2011-05-12 2015-10-06 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for variable displacement engine control
US8919097B2 (en) * 2011-05-12 2014-12-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for variable displacement engine control
US8631646B2 (en) * 2011-05-12 2014-01-21 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for variable displacement engine control
US9032939B2 (en) * 2012-08-20 2015-05-19 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling a variable charge air cooler
US9080499B2 (en) * 2012-08-20 2015-07-14 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling a variable charge air cooler
US9169809B2 (en) * 2012-08-20 2015-10-27 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling a variable charge air cooler
US9157363B2 (en) * 2012-08-21 2015-10-13 Ford Global Technologies, Llc Twin independent boosted I4 engine
US9334791B2 (en) * 2012-09-17 2016-05-10 Ford Global Technologies, Llc Charge air cooler condensation control
US9920697B2 (en) * 2014-03-26 2018-03-20 GM Global Technology Operations LLC Engine control systems and methods for future torque request increases
JP5974884B2 (ja) * 2012-12-17 2016-08-23 三菱自動車工業株式会社 エンジン制御装置
JP2016513193A (ja) * 2012-12-26 2016-05-12 斗山インフラコア株式会社Ｄｏｏｓａｎ Ｉｎｆｒａｃｏｒｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｅｇｒ制御方法及び装置
JP5783185B2 (ja) * 2013-01-18 2015-09-24 株式会社デンソー センサ出力設定方法
US9389198B2 (en) * 2013-04-18 2016-07-12 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor and engine system
US9618470B2 (en) * 2013-04-18 2017-04-11 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor and engine system
US9382825B2 (en) * 2013-04-25 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc System and method for gas purge control
US9174637B2 (en) * 2013-08-13 2015-11-03 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for torque control
US9334826B2 (en) * 2013-08-23 2016-05-10 Ford Global Technologies, Llc Method and system for improved dilution tolerance
US9284909B2 (en) * 2013-08-23 2016-03-15 Ford Global Technologies, Llc Method and system for knock control
US9103288B2 (en) * 2013-09-26 2015-08-11 Ford Global Technologies, Llc Parallel aspirator arrangement for vacuum generation and compressor bypass
US9328702B2 (en) * 2013-10-24 2016-05-03 Ford Global Technologies, Llc Multiple tap aspirator
US9382882B2 (en) * 2013-10-29 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc Aspirator motive flow control for vacuum generation and compressor bypass
US9228486B2 (en) * 2013-11-19 2016-01-05 Ford Global Technologies, Llc Method and systems for reducing charge air cooler condensate using a secondary intake throttle
US9599052B2 (en) * 2014-01-09 2017-03-21 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for catalyst reactivation
US9297341B2 (en) * 2014-01-20 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Multiple tap aspirator with leak passage
US9759135B2 (en) * 2014-04-04 2017-09-12 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US9346451B2 (en) * 2014-04-04 2016-05-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US9797322B2 (en) * 2014-04-14 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel vapor management
US9341127B2 (en) * 2014-06-06 2016-05-17 Ford Global Technologies, Llc Multivariable low-pressure exhaust gas recirculation control
US9394843B2 (en) * 2014-10-10 2016-07-19 Ford Global Technologies, Llc Method for reducing engine oil dilution
US9932918B2 (en) * 2014-11-21 2018-04-03 Gm Global Technology Operations, Llc Method of feedforward turbocharger control for boosted engines with multi-route EGR
US10465620B2 (en) * 2014-11-24 2019-11-05 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for LP-EGR delivery in a variable displacement engine
US9611816B2 (en) * 2015-01-09 2017-04-04 Ford Global Technologies, Llc System and method for improving canister purging
US10386345B2 (en) * 2015-03-19 2019-08-20 Ford Global Technologies, Llc Method and system for an oxygen sensor
US9970393B2 (en) * 2015-04-01 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Method and system for purge control
US9822718B2 (en) * 2015-04-20 2017-11-21 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling canister purging
KR102021711B1 (ko) * 2015-09-18 2019-09-16 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 내연 기관의 제어 장치 및 내연 기관의 제어 방법
MX2018003113A (es) * 2015-09-18 2018-05-11 Nissan Motor Dispositivo de control para motor de combustion interna y metodo de control para motor de combustion interna.
JP6672785B2 (ja) * 2015-12-25 2020-03-25 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
DE102016206554A1 (de) * 2016-04-19 2017-10-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung des Massenstromes eines Abgasrückführventils
US10233817B2 (en) * 2016-05-10 2019-03-19 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas heat recovery
JP6607320B2 (ja) * 2016-09-07 2019-11-20 日産自動車株式会社 エンジンの制御方法及び制御装置
KR101905565B1 (ko) * 2016-11-14 2018-10-08 현대자동차 주식회사 연료 증기 퍼지 시스템 및 리크 진단 방법
JP6755781B2 (ja) * 2016-11-22 2020-09-16 愛三工業株式会社 吸気システム
RU2721070C1 (ru) * 2017-01-16 2020-05-15 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Способ управления для двигателя внутреннего сгорания и устройство управления для двигателя внутреннего сгорания
JP6707038B2 (ja) * 2017-01-23 2020-06-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
US10273900B2 (en) * 2017-02-01 2019-04-30 GM Global Technology Operations LLC Method to determine reference airflow actuator positions for a gasoline engine
US10883429B2 (en) * 2017-02-01 2021-01-05 Nissan Motor Co., Ltd. Intake control method and intake control device for internal combustion engine
JP6435361B2 (ja) * 2017-03-21 2018-12-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
US10519880B2 (en) * 2017-04-13 2019-12-31 GM Global Technology Operations LLC Method to control engine using airflow actuators
JP6728099B2 (ja) * 2017-04-28 2020-07-22 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
US10570836B2 (en) * 2017-06-14 2020-02-25 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha EGR control apparatus for engine with supercharger and control method of EGR device for engine with supercharger
JP6943643B2 (ja) * 2017-06-28 2021-10-06 日立Astemo株式会社 内燃機関の制御装置
US10570829B2 (en) * 2017-08-11 2020-02-25 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for a common aspirator valve
US10344691B2 (en) * 2017-11-01 2019-07-09 Fca Us Llc Robust low pressure exhaust gas recirculation system control for a turbocharged gasoline engine
US10364764B2 (en) * 2017-11-01 2019-07-30 Fca Us Llc Techniques for modeling and adaptation of gas pressures in a low pressure exhaust gas recirculation system of a turbocharged gasoline engine
US10247142B1 (en) * 2017-11-01 2019-04-02 Fca Us Llc Techniques for tracking exhaust gas constituents through a low pressure exhaust gas recirculation system of a turbocharged gasoline engine
US10731577B2 (en) * 2017-12-19 2020-08-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for a boosted engine
JP7280197B2 (ja) * 2018-01-16 2023-05-23 日産自動車株式会社 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
JP7038573B2 (ja) * 2018-03-06 2022-03-18 愛三工業株式会社 エンジンシステム
US10619586B2 (en) * 2018-03-27 2020-04-14 GM Global Technology Operations LLC Consolidation of constraints in model predictive control
GB2574041A (en) * 2018-05-24 2019-11-27 Ford Global Tech Llc Method of operating an internal combustion engine
KR20200003527A (ko) * 2018-07-02 2020-01-10 현대자동차주식회사 연료증기 듀얼 퍼지 시스템의 리크 진단 방법
WO2020021876A1 (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 愛三工業株式会社 過給機付きエンジンの制御装置
JP2020023958A (ja) * 2018-07-26 2020-02-13 愛三工業株式会社 過給機付きエンジンの制御装置
US11092093B2 (en) * 2018-11-16 2021-08-17 Fca Us Llc Differential pressure valve based boost device inlet pressure optimization
US10823120B2 (en) * 2018-11-16 2020-11-03 Fca Us Llc Spark ignited engine load extension with low pressure exhaust gas recirculation and delta pressure valve
US11041418B2 (en) * 2018-11-16 2021-06-22 Fca Us Llc Techniques for determining condensation accumulation and depletion at a charge air cooler of a turbocharged engine having a low pressure cooled EGR system
US11208972B2 (en) * 2019-12-04 2021-12-28 Kyle O Klanow Detection and control of intake system noise during low pressure exhaust gas recirculation operation

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