DE102021120832A1

DE102021120832A1 - Verfahren und system zum stoppen eines motors

Info

Publication number: DE102021120832A1
Application number: DE102021120832.7A
Authority: DE
Inventors: Chris Gluga; Brad VanDerWege
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-08-13
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2022-02-17
Also published as: US11371454B2; US11105287B1; CN114076045A; US20220049666A1

Abstract

Diese Offenbarung stellt Verfahren und Systeme zum Stoppen eines Motors bereit. Systeme und Verfahren zum Stoppen und Starten eines Direkteinspritzmotors werden beschrieben. In einem Beispiel wird die Luft in eine oder mehrere Vorkammern von Motorzylindern eingespritzt, um das Motorpumpendrehmoment während eines Motorstopps einzustellen, sodass der Motor bei einer Kurbelwellenposition stoppen kann, die einen Motordirektstart ermöglicht.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Beschreibung betrifft Verfahren und ein System zum Stoppen der Drehung eines Motors an einer gewünschten Stoppposition. Die Verfahren und Systeme können für Fahrzeuge, die direkt gestartet werden können, besonders nützlich sein.
Allgemeiner Stand der Technik
Ein Fahrzeug kann durch Zünden eines Gemischs aus Luft und Kraftstoff, das sich in einem Zylinder befindet, direkt gestartet werden, wenn die Drehung eines Motors gestoppt ist. Um jedoch sicherzustellen, dass ein Direktstart möglich und effizient ist, kann es wünschenswert sein, den Motor an einer bestimmten Kurbelwellenposition zu stoppen. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, einen Motor zu stoppen, wenn sich ein Motorzylinder innerhalb eines vorbestimmten Kurbelwellenwinkelabstands vom oberen Totpunkt des Arbeitstakts des Zylinders befindet. Durch Stoppen des Motors an einer gewünschten Kurbelwellenposition kann es möglich sein, die Möglichkeit zu verbessern, dem Motor zu ermöglichen, während eines nachfolgenden Motorstarts direkt zu starten. Eine Möglichkeit, einen Motor bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel zu stoppen, besteht darin, eine Motordrossel zu öffnen und zu schliel en, nachdem die Kraftstoffzuführung an den Motor während einer Motorstoppsequenz beendet wurde. Es kann jedoch schwierig sein, den Motor dazu zu bringen, konstant an einer gewünschten Kurbelwellenposition zu stoppen, da die Menge an Luft, die über die Drossel in die Motorzylinder eingelassen wird, aufgrund der Dynamik der Ansaugkrümmerfüllung schwierig zu steuern ist. Daher kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit zum Stoppen eines Motors bei einem gewünschten Kurbelwellenwinkel bereitzustellen, die weniger auf das Steuern der Drossel des Motors angewiesen ist.
Kurzdarstellung
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend erwähnten Probleme erkannt und ein Verfahren zum Betreiben eines Motors entwickelt, das Folgendes umfasst: Einspritzen von Luft in eine Vorkammer eines Zylinders über eine Steuerung als Reaktion auf eine Anforderung, die Drehung des Motors zu stoppen.
Durch Einspritzen von Luft in eine Vorkammer eines Zylinders als Reaktion auf eine Motorstoppanforderung kann es möglich sein, das technische Ergebnis eines verbesserten Motorstopps bereitzustellen. Insbesondere kann es möglich sein, einen Motor zuverlässiger an einer Kurbelwellenposition zu stoppen, die die Möglichkeit verbessert, den Motor direkt während eines nachfolgenden Motorneustarts zu starten. Zum Beispiel kann Luft in eine Vorkammer eines Zylinders eingespritzt werden, der sich in seinem Verdichtungstakt befindet, sodass die Luftmasse in dem Zylinder zunimmt. Durch Erhöhen der Luftmenge in dem Zylinder während des Verdichtungstakts des Zylinders kann die Motordrehzahl früher reduziert werden, sodass der Motor bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel stoppen kann, der für einen Motordirektstart förderlich sein kann.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz die Steuerung der Motorstoppposition verbessern. Zusätzlich kann der Ansatz den Motordirektstart verbessern, indem der Motor an einer Position gestoppt wird, die für den Direktstart günstiger ist. Ferner kann der Ansatz ermöglichen, dass Luft während des Motorstopps in zwei Zylinder eingespritzt wird, um zusätzliche Flexibilität bereitzustellen.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschliel en sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste
Die in dieser Schrift beschriebenen Vorteile werden durch die Lektüre eines Beispiels für eine Ausführungsform, das in dieser Schrift als die detaillierte Beschreibung bezeichnet wird, umfassender ersichtlich, wenn dieses alleine für sich oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen herangezogen wird, in denen Folgendes gilt:

1 ist eine schematische Darstellung eines Motors;
2 ist eine schematische Darstellung eines Zylinders und einer Vorkammer, die an den Zylinder gekoppelt ist;
3 zeigt zwei beispielhafte Motorstoppsequenzen; und
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Stoppen und Starten eines Motors.

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Verbessern des Stoppens eines Motors. Der Motor kann an einer gewünschten Kurbelwellenposition gestoppt werden, sodass der Motor direkt gestartet werden kann, um die Abhängigkeit vom Starten des Motors über eine elektrische Maschine zu reduzieren. Der Motor kann von der in 1 gezeigten Art sein und der Motor kann eine Vorkammer beinhalten, wie in 2 detailliert gezeigt. Die Vorkammer kann es ermöglichen, das zum Drehen des Motors erforderliche Drehmoment zu erhöhen, indem ermöglicht wird, dass Luft in einen Zylinder eintritt, nachdem sich die Einlassventile des Zylinders geschlossen haben und bevor sich die Auslassventile des Zylinders während eines Zyklus des Zylinders öffnen. Das erhöhte Drehmoment zum Drehen des Motors kann eine genauere Motorstoppsteuerung ermöglichen. Zwei beispielhafte Motorstoppsequenzen sind in 3 gezeigt. Die Motorstoppsequenzen aus 3 können über das Verfahren aus 4 und das System aus 1 und 2 bereitgestellt werden.
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 in 1 und 2 gezeigten Sensoren. Die Steuerung kann die in 1 und 2 gezeigten Betätigungselemente einsetzen, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und von in einem Speicher der Steuerung 12 gespeicherten Anweisungen zu steuern.
Der Motor 10 besteht aus einem Zylinderkopf 35 und einem Block 33, die eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 beinhalten. Die Brennkammer 30 kann alternativ als Zylinder bezeichnet werden. Ein Kolben 36 ist darin positioniert und bewegt sich über eine Verbindung mit einer Kurbelwelle 40 hin und her. Ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein optionaler Anlasser 96 (z. B. eine (mit weniger als 30 Volt betriebene) elektrische Niederspannungsmaschine) beinhaltet eine Ritzelwelle 98 und ein Ritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 selektiv vorantreiben, damit es in das Hohlrad 99 und die Kurbelwelle 40 eingreift. Das Hohlrad 99 ist direkt an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Der Anlasser 96 kann direkt an den vorderen Teil des Motors oder den hinteren Teil des Motors montiert 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 die Motorkurbelwelle 40 eingerückt ist.
Es ist gezeigt, dass die Brennkammer 30 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 und Abgaskrümmer 48 kommuniziert. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Das Einlassventil 52 kann durch eine Ventilanschaltvorrichtung 59 selektiv angeschaltet und abgeschaltet werden. Das Auslassventil 54 kann durch eine Ventilanschaltvorrichtung 58 selektiv angeschaltet und abgeschaltet werden. Die Einlass- und Auslassventile können in einer geschlossenen Position deaktiviert werden, sodass sich die Einlass- und Auslassventile während eines Zyklus des Motors (z. B. vier Takte) nicht öffnen. Die Ventilanschaltvorrichtungen 58 und 59 können elektromechanische Vorrichtungen sein.
Die Vorkammer 3 ist aul erhalb der Brennkammer 30 und an diese gekoppelt gezeigt und kann Kraftstoff über eine Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 4 aufnehmen. Die Vorkammer 3 beinhaltet zudem eine Zündkerze 5 zum Erzeugen von Zündfunken und Verbrennen von Luft-Kraftstoff-Gemischen, die in der Vorkammer 3 gebildet werden. In einigen Beispielen kann die Vorkammer 3 in den Zylinderkopf 35 integriert sein. Luft kann auch über eine Einspritzvorrichtung in die Vorkammer 3 eingespritzt werden, wie in 2 detaillierter gezeigt.
Es ist gezeigt, dass eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 in die Brennkammer 30 hineinragt und so positioniert ist, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gibt proportional zu der Impulsbreite von der Steuerung 12 flüssigen Kraftstoff ab. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) beinhaltet, an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruckkraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
Zusätzlich ist gezeigt, dass der Ansaugkrümmer 44 mit einem Turboladerverdichter 162 und einem Motorlufteinlass 42 kommuniziert. In anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Kompressorverdichter sein. Eine Welle 161 koppelt eine Turboladerturbine 164 mechanisch an den Turboladerverdichter 162. Eine optionale elektronische Drossel 62 stellt eine Position einer Drosselklappe 64 ein, um einen Luftstrom von dem Verdichter 162 zu dem Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Der Druck in einer Aufladekammer 45 kann als Drosseleinlassdruck bezeichnet werden, da sich der Einlass der Drossel 62 innerhalb der Aufladekammer 45 befindet. Der Drosselauslass befindet sich in dem Ansaugkrümmer 44. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, sodass die Drossel 62 eine Einlasskanaldrossel ist. Ein Verdichterrückführventil 47 kann selektiv auf eine Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen eingestellt werden. Ein Wastegate 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, um zu ermöglichen, dass Abgase die Turbine 164 selektiv umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Das Luftfilter 43 reinigt Luft, die in den Motorlufteinlass 42 eintritt.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Der Darstellung nach ist eine Breitbandlambda-(UEGO-)Sonde 126 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt, der dem Katalysator 70 vorgelagert ist. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorwabenkörper beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen mit jeweils mehreren Wabenkörpern verwendet werden. Bei dem Katalysator 70 kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
Die Steuerung 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, Festwertspeicher 106 (z. B. nichttransitorischen Speicher), Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Darstellung nach empfängt die Steuerung 12 zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren, einschließlich der Folgenden: Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Positionssensors 134, der an ein Antriebskraftpedal 130 gekoppelt ist, um eine durch einen menschlichen Fahrer 132 aufgebrachte Kraft zu erfassen; eines Positionssensors 154, der an ein Bremspedal 150 gekoppelt ist, um eine durch einen menschlichen Fahrer 132 aufgebrachte Kraft zu erfassen; eines Messwerts des Motorkrümmerdrucks (manifold pressure - MAP) von einem an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; eines Motorpositionssensors von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eines Messwerts der in den Motor einströmenden Luftmasse von einem Sensor 120; und eines Messwerts der Drosselposition von einem Sensor 68. Der Luftdruck kann ebenfalls zum Verarbeiten durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäl ig beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer die Motordrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
Die Steuerung 12 kann zudem eine Eingabe von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 11 empfangen. Eine Anforderung zum Starten des Motors oder des Fahrzeugs kann über einen Menschen und eine Eingabe in die Mensch-Maschine-Schnittstelle 11 erzeugt werden. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle kann eine Touchscreen-Anzeige, eine Drucktaste, ein Schlüsselschalter oder eine andere bekannte Vorrichtung sein. Die Steuerung 12 kann zudem den Motor 10 als Reaktion auf Fahrzeug- und Motorbetriebsbedingungen automatisch starten. Das automatische Starten des Motors kann das Starten des Motors 10 ohne Eingabe von dem Menschen 132 in eine Vorrichtung beinhalten, die dafür vorgesehen ist, eine Eingabe von dem Menschen 132 zum alleinigen Zweck des Startens und/oder Stoppens der Drehung des Motors 10 zu empfangen (z. B. einen Schlüsselschalter oder eine Drucktaste). Ferner kann der Motor 10 automatisch als Reaktion darauf gestoppt werden, dass das Fahrerbedarfsdrehmoment unter einem Schwellenwert liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Schwellenwert liegt.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder innerhalb des Motors 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstol takt. Während des Ansaugtakts schliel t sich im Allgemeinen das Auslassventil 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 so das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu erhöhen. Die Position, auf 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 Auslassventil 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 Taktes und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem nachfolgend als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem nachfolgend als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel wie etwa eine Zündkerze 92 gezündet, 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 Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel gezeigt ist und dass die Zeitsteuerungen für das Öffnen und/oder Schliel en des Einlass- und Auslassventils variieren können, um etwa eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schliel en des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 ist eine detaillierte Ansicht der Vorkammer 3 und ihrer begleitenden Komponenten. Die Vorkammer 3 beinhaltet eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 4 zum Einspritzen von Benzin und eine Zündkerze 5 zum Erzeugen eines Zündfunkens und Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Vorkammer 3. Druckluft kann der Vorkammer 3 über den Verdichter 162 und einen Behälter 204 zugeführt werden. Insbesondere kann Druckluft über ein Rückschlagventil 202 zu dem Behälter 204 strömen. Das Rückschlagventil 202 ermöglicht, dass Luft von dem Verdichter 162 zu dem Behälter 204 strömt, und es verhindert einen Luftstrom von dem Behälter 204 zu dem Verdichter 162. Druckluft kann von dem Behälter 204 zu einem Lufteinlass 207 in der Vorkammer 3 strömen, wenn ein Vorkammerluftstromsteuerventil 206 offen ist. Es wird verhindert, dass Druckluft zu dem Lufteinlass 207 strömt, wenn das Vorkammerluftstromsteuerventil 206 geschlossen ist. Alternativ kann eine Luftpumpe 210 der Vorkammer 3 Luft zuführen, wenn die Luftpumpe 210 angeschaltet ist und wenn ein Vorkammerluftstromsteuerventil 211 offen ist. Die in 1 gezeigte Steuerung 12 kann die Betriebszustände des Verdichters 162, der Ventile 206, 211, der Pumpe 210, der Zündkerze 5 und der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 4 einstellen.
Die Vorkammer beinhaltet zudem Düsen oder Anschlüsse 215, die es Gasen und Flammenfronten ermöglichen können, von der Vorkammer 3 in den Zylinder 30 zu gelangen. Gase, die in den Zylinder 30 strömen können, können Luft und Verbrennungsnebenprodukte beinhalten.
Somit kann das System aus 1 und 2 ein System bereitstellen, das Folgendes umfasst: einen Motor; einen Zylinder; eine Vorkammer, die an den Zylinder gekoppelt ist, wobei die Vorkammer eine Zündkerze, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einen Lufteinlass beinhaltet; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung dazu veranlassen, als Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen des Motors Luft in die Vorkammer einzuspritzen, während sich der Zylinder in einem Ausstoßtakt befindet. Das System umfasst ferner einen zweiten Zylinder, der eine zweite Vorkammer beinhaltet, die an den zweiten Zylinder gekoppelt ist. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einspritzen von Luft in die zweite Vorkammer während eines Ausstoßtakts des zweiten Zylinders. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Deaktivieren eines Auslassventils des zweiten Zylinders in einer geschlossenen Position als Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen des Motors. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen dazu, die Menge von Luft, die in die Vorkammer eingespritzt wird, als Reaktion auf mindestens eines von Motordrehzahl, Einlasskrümmerdruck und Motortemperatur einzustellen. Das System beinhaltet, dass die Temperatur eine Motoröltemperatur ist.
Unter Bezugnahme auf 3 sind zwei beispielhaften Motorstoppsequenzen gezeigt. Die Stoppsequenzen aus 3 können über das System aus 1 und 2 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 4 erzeugt werden. Die vertikalen Linien zu den Zeitpunkten t0-t6 stellen relevante Zeitpunkte während den Sequenzen dar. Die Verläufe aus 3 sind zeitlich ausgerichtet und erfolgen gleichzeitig. 3 stellt eine Startsequenz für vier Motorzylinder dar; der Ansatz kann jedoch auch auf Motoren angewendet werden, die eine geringere oder größere Anzahl von Zylindern aufweisen.
Der erste Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf des Motorbetriebszustands über der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Motorbetriebszustand dar und es ist angefordert, dass der Motor startet oder läuft (z. B. sich dreht und Kraftstoff verbrennt), wenn sich die Kurve 302 auf einem höheren Niveau nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der Motor ist gestoppt (z. B. kein Drehen und kein Verbrennen von Luft und Kraftstoff) oder es ist ein Stoppen angefordert, wenn sich die Kurve 302 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Motorkurbelwellenposition dar, und die Motorkurbelwellenposition dreht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs. Die Kurve 302 stellt den Motorbetriebszustand dar.
Der zweite Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Lufteinspritzung in die Vorkammer von Zylinder Nummer eins gegenüber der Kurbelwellenposition von Zylinder Nummer eins. Einspritzungen von Luft in die Vorkammer von Zylinder Nummer eins können gezeigt werden, wie durch einen Balken bei 304 angegeben. Die Länge des Balkens kann die Lufteinspritzdauer angeben. Zum Beispiel gilt: je länger der Balken, desto mehr Luft wird in die Vorkammer des Zylinders eingespritzt. Obwohl in diesen Beispielen keine Lufteinspritzung in die Vorkammern der Zylinder eins und vier gezeigt ist, können diese Zylinder in anderen Beispielen auch Luft über ihre jeweiligen Vorkammern aufnehmen. Die horizontale Achse stellt die Kurbelwellenposition relativ zum Zylinder Nummer eins dar und die Takte des Zylinders Nummer eins werden als I (Ansaugtakt), C (Verdichtungstakt), P (Arbeitstakt oder Ausdehnungstakt) und E (Ausstoßtakt) identifiziert und der Motor dreht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs.
Der dritte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Lufteinspritzung in die Vorkammer von Zylinder Nummer zwei gegenüber der Kurbelwellenposition von Zylinder Nummer zwei. Einspritzungen von Luft in die Vorkammer von Zylinder Nummer zwei können gezeigt werden, wie durch einen Balken bei 304 angegeben. Die horizontale Achse stellt die Kurbelwellenposition relativ zum Zylinder Nummer zwei dar und die Takte des Zylinders Nummer zwei werden als I (Ansaugtakt), C (Verdichtungstakt), P (Arbeitstakt oder Ausdehnungstakt) und E (Ausstoßtakt) identifiziert und der Motor dreht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs.
Der vierte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Lufteinspritzung in die Vorkammer von Zylinder Nummer drei gegenüber der Kurbelwellenposition von Zylinder Nummer drei. Einspritzungen von Luft in die Vorkammer von Zylinder Nummer drei können gezeigt werden, wie durch einen Balken bei 305 angegeben. Die horizontale Achse stellt die Kurbelwellenposition relativ zum Zylinder Nummer zwei dar und die Takte des Zylinders Nummer drei werden als I (Ansaugtakt), C (Verdichtungstakt), P (Arbeitstakt oder Ausdehnungstakt) und E (Ausstoß takt) identifiziert und der Motor dreht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs.
Der fünfte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Lufteinspritzung in die Vorkammer von Zylinder Nummer vier gegenüber der Kurbelwellenposition von Zylinder Nummer zwei. Einspritzungen von Luft in die Vorkammer von Zylinder Nummer vier können gezeigt werden, wie durch einen Balken bei 304 angegeben. Die horizontale Achse stellt die Kurbelwellenposition relativ zum Zylinder Nummer vier dar und die Takte des Zylinders Nummer vier werden als I (Ansaugtakt), C (Verdichtungstakt), P (Arbeitstakt oder Ausdehnungstakt) und E (Ausstoßtakt) identifiziert und der Motor dreht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs.
Der sechste Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf eines Befehls zum Deaktivieren und Geschlossenhalten von Auslassventilen eines oder mehrerer der Zylinder des Motors während Zyklen des Motors. Die vertikale Achse stellt den Zustand der Ausstoßventildeaktivierungsanforderung dar und es wird angefordert, dass die Ausstoßventile deaktiviert werden, wenn sich die Kurve 308 auf einer hohen Ebene nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Es wird nicht angefordert, die Ausstoßventile zu deaktivieren, wenn sich die Kurve 308 auf einer niedrigeren Ebene nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Motorkurbelwellenposition dar, und die Motorkurbelwelle dreht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs. Die Kurve 308 stellt den Zustand der Auslassventildeaktivierungsanforderung dar.
Der siebte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Motordrehzahl gegenüber der Motorkurbelwellenposition. Die vertikale Achse stellt die Motordrehzahl dar, und die Motordrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die Motordrehzahl ist auf Ebene der horizontalen Achse null. Die horizontale Achse stellt die Motorkurbelwellenposition dar, und die Motorkurbelwelle dreht sich von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs. Die Kurve 310 stellt die Motordrehzahl dar. Die horizontale Linie 350 stellt eine Motordrehzahl dar, bei der die Lufteinspritzung in einen oder mehrere Motorzylinder bestimmt wird, um den Motor bei einem gewünschten Kurbelwellenwinkel zu stoppen.
Zum Zeitpunkt t0 ist der Motorzustand Kraftstoff verbrennend und drehend. Die Motordrehzahl ist relativ hoch und es wird keine Luft in Vorkammern von Motorzylindern eingespritzt. In anderen Beispielen kann jedoch Luft in die Vorkammern eingespritzt werden, wenn der Motor läuft.
Zum Zeitpunkt t1 wird ein Motorstopp angefordert und die Kraftstoffzufuhr zu den Motorzylindern wird ausgesetzt (nicht gezeigt). Die Motordrehzahl beginnt zu fallen, wenn der Motor aufhört, positives Drehmoment zu erzeugen. Luft wird nicht in Vorkammern von Motorzylindern eingespritzt.
Zum Zeitpunkt t2 wird die Motordrehzahl auf weniger als eine Schwellenwertdrehzahl reduziert. Auf Grundlage der aktuellen Position des Motors, wenn die Motordrehzahl unter die Schwellenwertdrehzahl 350 fällt, kann bestimmt werden, wie Luft in die Vorkammern der Zylinder des Motors eingespritzt wird. Die Vorkammereinspritzstrategie kann eine Funktion der Motordrehzahl, der Motortemperatur, des Motoransaugkrümmerdrucks zu dem Zeitpunkt, zu dem die Motordrehzahl unter der Schwellenwertdrehzahl 350 liegt, und der gewünschten oder angeforderten Motorstoppposition sein. In diesem Beispiel wird es als wünschenswert erachtet, den Motor während eines Arbeitstakts von Zylinder Nummer drei und innerhalb von 90 Kurbelwellengraden des oberen Totpunkts des Arbeitstakts von Zylinder Nummer drei zu stoppen. Es kann angefordert werden, den Motor an dieser oder einer ähnlichen Position zu stoppen, wenn erwartet werden kann, dass der Motor direkt gestartet wird, ohne den Motor beim Starten zu schaukeln (z. B. Verbrennen von Kraftstoff in einem Zylinder, der in seinem Verdichtungstakt gestoppt ist, was eine Rückwärtsdrehung des Motors (im Uhrzeigersinn) bewirkt, gefolgt von Verbrennen von Kraftstoff in einem Zylinder, der sich in seinem Arbeitstakt befindet, was eine Vorwärtsdrehung des Motors (gegen den Uhrzeigersinn) bewirkt). Es wird auch beurteilt, dass ein oder mehrere Auslassventile abgeschaltet werden, sodass der Motor an dieser Position stoppen kann, wenn die Hardware an dem Motor austritt, um die Auslassventile zu deaktivieren. Daher werden die Auslassventile eines oder mehrerer Zylinder abgeschaltet und in einer geschlossenen Position gehalten, wenn sich der Motor kurz nach Zeitpunkt t2 dreht. Dies kann ermöglichen, dass Luft während eines Ausstoßtakts eines Motorzylinders eingespritzt wird, ohne dass die eingespritzte Luft aus dem Zylinder gedrückt werden kann, wenn der Motor den oberen Totpunkt des Ausstoßtakts erreicht. Alternativ kann Luft auch in einen Motor mit einem herkömmlichen Ventiltrieb in einem Zylinder eingespritzt werden, der sich in seinem Verdichtungstakt befindet. Dies kann den Motor ausreichend verlangsamen, um den Motor bei einem Arbeitstakt des Zylinders zu stoppen, der verwendet wird, um den Motor direkt zu starten. Ein Fachmann wird erkennen, dass Luft in eine Kombination von Zylindern eingespritzt werden kann, die sich zu opportunistischen Zeiten in ihrem Verdichtungs- oder Arbeitstakt befinden, um die Drehkräfte um die Kurbelwelle auszugleichen und den Motor in der gewünschten Stoppposition zu stoppen, um ein direktes Starten zu ermöglichen. Somit kann Luft in eine Vielzahl von Vorkammern einer Vielzahl von Zylindern eingespritzt werden, um Drehmomentpulsationen der Kurbelwelle zu reduzieren, und die tatsächliche Gesamtanzahl an Zylindern, in die Luft eingespritzt wird, kann eine Funktion der Kurbelwellendrehzahl und/oder des Motorgeräuschs oder der -vibration sein. Auf diese Weise kann das Drehmoment zum Drehen des Motors erhöht werden, sodass der Motor früher aufhört, sich zu drehen, als wenn keine Luft in einen zweiten Zylinder eingespritzt würde. Luft wird bei 304 und 305 in Zylinder Nummer zwei und drei eingespritzt, wie angegeben. Der Motor hört zum Zeitpunkt t3 auf, sich zu drehen.
Eine zweite Motorstoppsequenz wird beginnend bei Zeitpunkt t4 gezeigt. Zum Zeitpunkt t4 dreht ist der Motorzustand Kraftstoff verbrennend und drehend. Die Motordrehzahl ist relativ hoch und es wird keine Luft in Vorkammern von Motorzylindern eingespritzt. In anderen Beispielen kann jedoch Luft in die Vorkammern eingespritzt werden, wenn der Motor läuft.
Zum Zeitpunkt t5 wird ein Motorstopp angefordert und die Kraftstoffzufuhr zu den Motorzylindern wird ausgesetzt (nicht gezeigt). Die Motordrehzahl beginnt zu fallen, wenn der Motor aufhört, positives Drehmoment zu erzeugen. Luft wird nicht in Vorkammern von Motorzylindern eingespritzt und Auslassventile der Zylinder werden nicht abgeschaltet.
Zum Zeitpunkt t6 wird die Motordrehzahl auf weniger als eine Schwellenwertdrehzahl reduziert. Auf Grundlage der aktuellen Position des Motors, wenn die Motordrehzahl unter die Schwellenwertdrehzahl 350 fällt, kann bestimmt werden, wie Luft in die Vorkammern der Zylinder des Motors eingespritzt wird. In diesem Beispiel wird es als wünschenswert erachtet, den Motor während eines Verdichtungstakts von Zylinder Nummer vier und mindestens 90 Kurbelwellengrad vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts von Zylinder Nummer vier zu stoppen, sodass der Motor wie zuvor beschrieben direkt über Schaukeln gestartet werden kann. Es wird auch beurteilt, dass ein oder mehrere Auslassventile nicht abgeschaltet werden, sodass sich der Motor weiter drehen kann, als wenn eine größere Luftmenge in die Vorkammern und Zylinder eingespritzt würde. Luft wird bei 306 nur in Zylinder Nummer zwei eingespritzt, wie angegeben. Der Motor hört zum Zeitpunkt t7 auf, sich zu drehen.
Auf diese Weise kann Luft in Vorkammern von Zylindern eingespritzt werden, um die Steuerung der Motorstoppposition zu verbessern. Ferner kann, wenngleich dies nicht gezeigt ist, ferner Luft in mehrere Motorzylinder eingespritzt werden, wenn sich der Motor über eine Vielzahl von Motorzyklen dreht, falls gewünscht. Ein derartiger Betrieb kann bereitgestellt werden, wenn gewünscht wird, die Motordrehung früher zu stoppen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Starten und Stoppen eines Motors gezeigt. Das Verfahren aus 4 kann in das System aus 1 und 2 integriert sein und mit diesem zusammenwirken. Ferner können mindestens Abschnitte des Verfahrens aus 4 als in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen integriert sein, während andere Abschnitte des Verfahrens über eine Steuerung, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Betätigungselementen in der physischen Welt verändert, durchgeführt werden können.
Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 Betriebsbedingungen. Betriebsbedingungen können unter anderem Umgebungstemperatur, Motortemperatur, Motordrehzahl, Luftdruck, Motoransaugkrümmertemperatur, Motoröltemperatur und Fahrerbedarfsdrehmoment beinhalten. Die Motorbetriebsbedingungen können über die verschiedenen hierin beschriebenen Sensoren bestimmt werden. Das Verfahren 400 geht zu 404 über.
Bei 404 beurteilt das Verfahren 400, ob ein Motorstopp angefordert wird. Ein Motorstopp kann über einen Menschen, der einer Steuerung eine Eingabe bereitstellt, über eine Steuerung oder über ein Signal von einer entfernten Vorrichtung (z. B. einem Funkschlüssel) angefordert werden. Falls das Verfahren 400 bestimmt, dass eine Motorstoppanforderung vorliegt, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 geht zu 406 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 450 über.
Bei 450 beurteilt das Verfahren 400, ob ein Motordirektstart angefordert wird. Ein Motorstart kann über einen Menschen, der einer Steuerung eine Eingabe bereitstellt, über eine Steuerung oder über ein Signal von einer entfernten Vorrichtung (z. B. einem Funkschlüssel) angefordert werden. Ferner kann ein Direktstart angefordert werden, um den Motor automatisch zu starten. Ein Direktstart beinhaltet das Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder, wenn der Motor gestoppt ist und sich nicht dreht, sodass der Kraftstoff in dem Zylinder verbrannt werden kann, um die Drehung des Motors zu starten oder zu unterstützen. In einigen Beispielen kann zudem eine elektrische Maschine (z. B. ein Anlasser oder ein integrierter Anlasser/Generator) angeschaltet werden, um beim Drehen des Motors zu helfen, wenn der Motor direkt gestartet wird. Insbesondere kann die elektrische Maschine Drehmoment bereitstellen, um den Motor zu drehen, sobald Kraftstoff in einem Motorzylinder, der sich in einem Arbeitstakt befindet, während der Motor gestoppt ist, verbrannt ist. Falls das Verfahren 400 bestimmt, dass eine Motordirektstartanforderung vorliegt, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 geht zu 452 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 452 beurteilt das Verfahren 400, ob es gewünscht ist, den Motor während des Direktstarts zu bewegen. Das Verfahren 400 kann beurteilen, einen schaukelnden Motorstart als Reaktion auf die Motortemperatur und andere Faktoren zu erzeugen. Wenn das Verfahren 400 entscheidet, dass ein schaukelnder Motorstart gewünscht ist, lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 400 zu 456 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 454 über.
Bei 454 gibt das Verfahren 400 Luft und Kraftstoff in die Vorkammer eines Zylinders ab, der sich in seinem Arbeitstakt befindet, während der Motor gestoppt ist. Die Luftabgabe in die Vorkammer kann über eine Pumpe oder über einen Verdichter erfolgen, wie in 2 gezeigt. Falls die Luft über einen Verdichter abgegeben wird, kann sie in einem Behälter gespeichert werden und in dem Behälter gespeicherte Druckluft kann über das Öffnen eines Vorkammerluftstromsteuerventils in die Vorkammer freigegeben werden. Falls die Luft über eine Pumpe abgegeben wird, kann die Pumpe angeschaltet werden und ein Vorkammerluftstromsteuerventil kann geöffnet werden, um die Luft in die Vorkammer strömen zu lassen. Der Kraftstoff kann über eine Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung in die Vorkammer abgegeben werden.
In einigen Beispielen kann Kraftstoff über eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung in den Zylinder abgegeben werden, die in den Zylinder hineinragt (z. B. eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung), wenn Kraftstoff in die Zylindervorkammer eingespritzt wird. Die Kraftstoffmenge, die eingespritzt werden kann, kann von einer Luftmenge abhängig sein, die in dem Zylinder gespeichert ist, während sich der Motor nicht dreht, und von der Luftmenge, die über von der Vorkammer in den Zylinder strömende Luft in den Zylinder abgegeben wird. Falls sich mehr als ein Motorzylinder in seinem Arbeitstakt befindet, können Kraftstoff und Luft in mehr als einen Zylinder abgegeben werden. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 456 startet das Verfahren 400 den Motor durch Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder (z. B. über die Vorkammer und/oder direkt in den Zylinder), der in seinem Verdichtungstakt gestoppt wird, und verbrennt den Motor über die Zündkerze des Zylinders. Die Verbrennung in diesem Zylinder kann eine Rückwärtsdrehung des Motors einleiten. Kraftstoff wird auch in einen Zylinder eingespritzt, der sich in seinem Arbeitstakt befindet, als der Motor gestoppt wurde. Der Kraftstoff, der in den Zylinder eingespritzt wurde, der sich in seinem Arbeitstakt befindet, kann gezündet werden, nachdem der Kraftstoff in dem Zylinder gezündet wurde, der sich in seinem Verdichtungstakt befand, sodass der Motor beginnt, sich in einer Vorwärtsrichtung zu drehen. Zündfunken und Kraftstoff werden dann an andere Motorzylinder abgegeben, um die Motordrehzahl zu erhöhen.
Bei 406 beendet das Verfahren 400 das Einspritzen von Kraftstoff in die Zylindervorkammer. Zusätzlich kann die Drossel des Motors vollständig geschlossen sein. Das Verfahren 400 geht zu 408 über.
Bei 408 beurteilt das Verfahren 400, ob die Motordrehzahl geringer als eine Schwellenwertdrehzahl ist. Wenn dies der Fall ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 410 über. Ist dies nicht der Fall, kehrt das Verfahren 400 zu 408 zurück.
Bei 410 beurteilt das Verfahren 400, ob ein schaukelnder Motordirektstart für einen nächsten nachfolgenden Motorstart erwartet wird. In einem Beispiel kann das Verfahren 400 beurteilen, dass ein Schaukeln des Motors erwünscht sein kann, wenn die Umgebungslufttemperatur unter einer Schwellenwerttemperatur liegt. Wenn das Verfahren 400 entscheidet, dass ein schaukelnder Motordirektstart für den nächsten Motorstart erwartet ist, lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 400 zu 412 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 414 über.
Bei 412 spritzt das Verfahren 400 Luft in einen oder mehrere Zylinder ein, um die Motordrehzahl zu reduzieren und die Motorstoppposition zu steuern. In einem Beispiel spritzt das Verfahren 400 eine Luftmenge in die Motorzylinder ein, indem Luft in die Vorkammer des Zylinders eingespritzt wird, die von der Motordrehzahl, der Motoröltemperatur, dem Ansaugkrümmerdruck und der gewünschten Motorstoppposition abhängig ist. Die gewünschte Motorstoppposition für einen schaukelnden Motorstart kann eine Motorposition eines Zylinders sein, bei der der Kolben des Zylinders kleiner als eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders ist (z. B. vorzugsweise innerhalb von 45 Kurbelwellengrad des oberen Totpunkts des Verdichtungstakts des Zylinders).
Die Luft kann in eine oder mehrere Motorzylinder-Vorkammern eingespritzt werden, sodass die Luft in die Vorkammer und den Zylinder strömt. Ferner kann Luft in mehr als einen Zylinder eingespritzt werden und kann Luft über mehrere Motorzyklen in Zylinder eingespritzt werden. Noch ferner können unterschiedliche Luftmengen in die Motorzylinder in jedem Motorzyklus eingespritzt werden, um die Motorpositionssteuerung zu verbessern. Zum Beispiel kann Luft in Zylinder Nummer zwei und Zylinder Nummer drei eingespritzt werden, wie in 3 gezeigt. Luft kann auch mehr als einmal nach einer Motorstoppanforderung in Zylinder Nummer zwei und/oder andere Zylinder eingespritzt werden. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 414 spritzt das Verfahren 400 Luft in einen oder mehrere Zylinder ein, um die Motordrehzahl zu reduzieren und die Motorstoppposition zu steuern. In einem Beispiel spritzt das Verfahren 400 eine Luftmenge in die Motorzylinder ein, indem Luft in die Vorkammer des Zylinders eingespritzt wird, die von der Motordrehzahl, der Motoröltemperatur, dem Ansaugkrümmerdruck und der gewünschten Motorstoppposition abhängig ist. Die gewünschte Motorstoppposition für einen nicht schaukelnden Motorstart kann eine Motorposition eines Zylinders sein, bei der der Kolben des Zylinders kleiner als eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelwellengrad nach dem oberen Totpunkt des Arbeitstakts des Zylinders ist (z. B. vorzugsweise innerhalb von 60 Kurbelwellengrad des oberen Totpunkts des Arbeitstakts des Zylinders für einen Motor mit sechs Zylindern).
Die Luft kann in eine oder mehrere Motorzylinder-Vorkammern eingespritzt werden, sodass die Luft in die Vorkammer und den Zylinder strömt. Ferner kann Luft in mehr als einen Zylinder eingespritzt werden und kann Luft über mehrere Motorzyklen in Zylinder eingespritzt werden. Zusätzlich können unterschiedliche Luftmengen in die Motorzylinder in jedem Motorzyklus eingespritzt werden, um die Motorpositionssteuerung zu verbessern. Zum Beispiel kann Luft in Zylinder Nummer zwei und Zylinder Nummer drei eingespritzt werden, wie in 3 gezeigt. Luft kann auch mehr als einmal nach einer Motorstoppanforderung in Zylinder Nummer zwei und/oder andere Zylinder eingespritzt werden. Zusätzlich kann der Zeitpunkt oder Kurbelwinkel, bei dem die Luft eingespritzt wird, eingestellt werden, um die Motorstoppposition zu steuern. Zum Beispiel kann Luft in eine Vorkammer eines Zylinders eingespritzt werden, dessen Einlass- und Auslassventile am oberen Totpunkt eines Zylinderhubs geschlossen sind, wie in dem in 3 veranschaulichten zweiten Motorstopp. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Auf diese Weise kann ein Motor an einer gewünschten oder angeforderten Motorstoppposition gestoppt werden. Durch das direkte Einspritzen von Luft in eine Vorkammer, die in pneumatischer Kommunikation mit einem Zylinder steht, kann es möglich sein, den Motor mehrmals an einer gewünschten oder angeforderten Motorstoppposition zu stoppen.
Somit stellt das Verfahren nach 4 ein Verfahren zum Betreiben eines Motors bereit, das Folgendes umfasst: Einspritzen von Luft in eine Vorkammer eines Zylinders über eine als Reaktion auf eine Anforderung, die Drehung des Motors zu stoppen. Das Verfahren beinhaltet, dass die Luft während eines Verdichtungstakts des Zylinders eingespritzt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die Luft nach dem Schliel en des Einlassventils und vor dem Öffnen des Auslassventils während eines Zyklus des Zylinders eingespritzt wird. Das Verfahren umfasst ferner Deaktivieren eines Ausstoßventils eines zweiten Zylinders in einer geschlossenen Position, als Reaktion auf eine Anforderung, die Motordrehung zu stoppen. Das Verfahren umfasst ferner Einspritzen von Luft in eine zweite Vorkammer des zweiten Zylinders. Das Verfahren beinhaltet, dass die Luft während eines Ausstoßtakts des zweiten Zylinders in die zweite Vorkammer des Zylinders eingespritzt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einspritzen von Luft in die Vorkammer des Zylinders ein Einstellen einer Menge von Luft, die eingespritzt wird, als Reaktion auf mindestens eines von Motordrehzahl, Einlasskrümmerdruck und einer Motortemperatur beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass die Motortemperatur eine Motoröltemperatur ist. Das Verfahren umfasst ferner Schliel en einer Drossel des Motors als Reaktion auf die Motorstoppanforderung.
Das Verfahren aus 4 stellt zudem ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Einspritzen von Luft in eine Vorkammer eines Zylinders und in den Zylinder über die Vorkammer als Reaktion auf eine Motorstoppanforderung, wobei das Einspritzen von Luft in die Vorkammer Einstellen einer Menge von Luft beinhaltet, die in den Zylinder eingespritzt wird, auf Grundlage eines Stoppens eines Motors an einer Kurbelwellenposition, die einen schaukelnden Motordirektstart ermöglicht. Das Verfahren beinhaltet, dass der schaukelnde Motordirektstart Einleiten einer Verbrennung in einem Zylinder des Motors, der sich in einem Verdichtungstakt befindet, während sich der Motor nicht dreht, beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass der schaukelnde Motordirektstart Einleiten einer Verbrennung in einem Zylinder des Motors, der sich in einem Arbeitstakt befindet, beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass eine Menge der in die Vorkammer eingespritzten Luft auf einer Motortemperatur beruht. Das Verfahren beinhaltet, dass der schaukelnde Direktstart Drehen des Motors im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn beinhaltet.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können.Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -programme können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem ausgeführt werden, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Betätigungselementen und anderer Motorhardware beinhaltet. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl an 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. Gleichermal en ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt.Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen kann/können abhängig von der bestimmten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden.Ferner kann mindestens ein Teil der beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Steuersystem programmiert werden soll. Die Steuerhandlungen können zudem den Betriebszustand von einem oder mehreren Sensoren oder Betätigungselementen in der physischen Welt umwandeln, wenn die beschriebenen Handlungen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit einer oder mehreren Steuerungen beinhaltet.
Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Würde diese von einem Fachmann gelesen, würden diesem viele Veränderungen und Modifikationen ersichtlich werden, ohne vom Wesen und Umfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten I3-, 14-, 15-, 16-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft verwenden.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Motors, das Folgendes umfasst: Einspritzen von Luft in eine Vorkammer eines Zylinders über eine Steuerung als Reaktion auf eine Anforderung, die Drehung des Motors zu stoppen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Luft während eines Verdichtungstakts des Zylinders eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Luft während eines Zyklus des Zylinders nach dem Schliel en des Einlassventils und vor dem Öffnen des Auslassventils eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Deaktivieren eines Auslassventils eines zweiten Zylinders in einer geschlossenen Position als Reaktion auf eine Anforderung, die Motordrehung zu stoppen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner Einspritzen von Luft in eine zweite Vorkammer des zweiten Zylinders umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Luft während eines Ausstoßtakts des zweiten Zylinders in die zweite Vorkammer des Zylinders eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einspritzen von Luft in die Vorkammer des Zylinders ein Einstellen einer Menge von Luft, die eingespritzt wird, als Reaktion auf mindestens eines von Motordrehzahl, Ansaugkrümmerdruck und einer Motortemperatur beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Motortemperatur eine Motoröltemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Schliel en einer Drossel des Motors als Reaktion auf die Motorstoppanforderung umfasst.
System, das Folgendes umfasst: einen Motor; einen Zylinder; eine Vorkammer, die an den Zylinder gekoppelt ist, wobei die Vorkammer eine Zündkerze, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einen Lufteinlass beinhaltet; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung dazu veranlassen, als Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen des Motors Luft in die Vorkammer einzuspritzen, während sich der Zylinder in einem Verdichtungstakt befindet.
System nach Anspruch 10, das ferner einen zweiten Zylinder umfasst, der eine zweite Vorkammer beinhaltet, die an den zweiten Zylinder gekoppelt ist.
System nach Anspruch 11, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Einspritzen von Luft in die zweite Vorkammer während eines Ausstoßtakts des zweiten Zylinders umfasst.
System nach Anspruch 12, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Deaktivieren eines Auslassventils eines zweiten Zylinders in einer geschlossenen Position als Reaktion auf eine Anforderung, den Motor zu stoppen, umfasst.
System nach Anspruch 10, das ferner zusätzliche Anweisungen dazu umfasst, die Menge von Luft, die in die Vorkammer eingespritzt wird, als Reaktion auf mindestens eines von Motordrehzahl, Einlasskrümmerdruck und Motortemperatur einzustellen.
System nach Anspruch 14, wobei die Temperatur eine Motoröltemperatur ist.