DE10307549B4 - Steuerung eines Motors mit veränderlichem Hubraum beim Starten - Google Patents

Steuerung eines Motors mit veränderlichem Hubraum beim Starten Download PDF

Info

Publication number
DE10307549B4
DE10307549B4 DE10307549A DE10307549A DE10307549B4 DE 10307549 B4 DE10307549 B4 DE 10307549B4 DE 10307549 A DE10307549 A DE 10307549A DE 10307549 A DE10307549 A DE 10307549A DE 10307549 B4 DE10307549 B4 DE 10307549B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
starting
exhaust valves
engine
cylinders
intake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE10307549A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10307549A1 (de
Inventor
Christopher Paul Macomb Glugla
John Ottavio Sterling Heights Michelini
Michael Plymouth Flory
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE10307549A1 publication Critical patent/DE10307549A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10307549B4 publication Critical patent/DE10307549B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0207Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/004Aiding engine start by using decompression means or variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/184Number of cylinders ten
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F02D2041/0012Controlling intake air for engines with variable valve actuation with selective deactivation of cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/023Temperature of lubricating oil or working fluid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern mit zugehörigen Einlaß- und Auslaßventilen, von denen wenigstens einige in einem Modus mit veränderlichem Hubraum, in dem die Einlaß- und/oder Auslaßventile abgeschaltet sind, wahlweise betätigt werden können, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
beim Starten des Verbrennungsmotors werden die zugehörigen Einlaß- und Auslaßventile betätigt, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunke für die Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum abgeschaltet werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Steuern eines Motors mit veränderlichem Hubraum während des Startens.
  • Die Kraftstoffeinsparung bei einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor kann dadurch verbessert werden, daß einige der Motorzylinder unter bestimmten Betriebsbedingungen abgeschaltet werden. Wenn man die Anzahl der arbeitenden Zylinder reduziert, wird auch der wirksame Hubraum des Motors verringert, so daß er manchmal als Motor mit veränderlichem Hubraum bezeichnet wird. Je nach der speziellen Konfiguration des Motors mit veränderlichem Hubraum können ein oder mehr Zylinder wahlweise abgeschaltet werden, um zum Beispiel die Kraftstoffeinsparung bei leichter Last zu verbessern. Wenn ein oder mehr Zylinder abgeschaltet sind, bekommen diese Zylinder keinen Kraftstoff und keinen Zündfunken, und die zugehörigen Einlaß-/Auslaßventile sind nicht in Betrieb und bleiben daher geschlossen. Bei manchen Motorkonfigurationen wird eine Gruppe von Zylindern, was eine ganze Reihe von Zylindern sein kann, unter entsprechenden Betriebsbedingungen wahlweise abgeschaltet.
  • Die Europäische Patentanmeldung EP 0 037 269 A1 beschreibt ein System zur Abschaltung ausgewählter Zylinder von Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren. Dieses System umfaßt eine Vielzahl von Entkopplungsvorrichtungen zur wahlweisen An- oder Abkopplung des Ventilantriebs.
  • Die Vorteile hinsichtlich Kraftstoffeinsparung und Emission können mit dem Starten und dem Betrieb eines Motors mit veränderlichem Hubraum unter Abschaltung eines oder mehrerer Zylinder zusammenhängen. Das Anlassen und Starten des Motors unter Abschaltung wenigstens einiger der Zylinder mit Hilfe herkömmlicher Steuerstrategien kann jedoch zu niedrigeren Anlaßdrehzahlen und damit verbunden einer Ruppigkeit führen, die für viele Fahrer unerwünscht ist. Die hierin auf tretenden Erfinder haben erkannt, daß die Ruppigkeit beim Anlassen bzw. Starten auf den "Luftfeder"effekt der abgeschalteten Zylinder und auf die Stopp-Position der Kurbelwelle zurückzuführen sein kann.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein System und Verfahren zum Steuern eines Motors mit veränderlichem Hubraum beim Anlassen und Starten bereit. Gemäß der Erfindung umfaßt ein System und Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit veränderlichem Hubraum während des Anlassens und Startens eine hybride Betriebsart, die den Betrieb der Einlaß-/Auslaßventile erlaubt, während sie die Kraftstoffzufuhr und/oder den Zündfunken zu wenigstens einem der anschließend abgeschalteten Zylinder oder Reihe von Zylindern beim Anlassen und Starten verhindert.
  • Die vorliegende Erfindung hat eine Reihe von Vorteilen gegenüber der herkömmlichen Steuerung beim Starten von Motoren mit veränderlichem Hubraum in der Betriebsart mit teilweiser oder vollständiger Zuschaltung. Zum Beispiel muß der Startermotor bei der vorliegenden Erfindung während des Anlassens weniger Kompression überwinden, was zu höheren Anlaßdrehzahlen und kürzeren Anlaßzeiten führt. Außerdem wird bei einigen Anwendungen die elektrische Last auf der Batterie während des Anlassens verringert, wenn die Elektromagnete im Modus mit veränderlichem Hubraum nicht erregt werden, um die Einlaß-/Auslaßventile abzuschalten. Die vorliegende Erfindung reduziert oder verhindert ein Abwürgen und führt allgemein zu weniger Ruppigkeit beim Anlassen bzw. Starten.
  • Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres ersichtlich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
  • 1 ist ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise eines Systems oder Verfahrens zum Steuern eines Motors mit veränderlichem Hubraum während des Starts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 2 ist ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise eines Systems oder Verfahrens zum Steuern eines Motors mit veränderlichem Hubraum während des Starts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Motorsteuersystems für einen erfindungsgemäßen repräsentativen Verbrennungsmotor, der in einem Modus mit veränderlichem Hubraum betrieben werden kann, ist in 1 dargestellt. Das System 10 umfaßt vorzugsweise einen Verbrennungsmotor 12 mit mehreren Zylindern, die dargestellt sind durch den Zylinder 14. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Motor 12 zehn Zylinder, die in einer "V"-Konfiguration aus zwei Zylinderreihen mit jeweils fünf Zylindern angeordnet sind. Der Motor kann vorzugsweise in einem Modus mit veränderlichem Hubraum (I-5) betrieben werden, bei dem eine Reihe abgeschaltet ist, und in einem Modus mit voller Zuschaltung, bei dem alle Zylinder eingeschaltet sind. Außerdem kann der Motor 12 gemäß der vorliegenden Erfindung während des Anlassens/Startens in einem Hybridmodus betrieben werden, in dem die Einlaß-/Auslaßventile auf der anschließend abgeschalteten Reihe von Zylindern arbeiten können, ohne daß diesen Zylindern Kraftstoff zugeführt wird, wie nachfolgend beschrieben. Im vorliegenden Zusammenhang bezeichnet eine Zylinderreihe eine jeweilige Gruppe von Zylindern mit einem oder mehreren gemeinsamen Merkmalen, wie zum Beispiel daß sie sich nahe beieinander befinden oder beispielsweise eine gemeinsame Abgasreinigungsvorrichtung oder einen gemeinsamen Abgaskrümmer haben. Dazu würden auch Konfigurationen gehören, die eine Gruppe von Zylindern auf derselben Seite des Motors haben, die als Reihe behandelt wird, selbst wenn sich diese Zylinder vielleicht nicht einen gemeinsamen Abgaskrümmer teilen, d.h. der Abgaskrümmer könnte mit getrennten Abgasrohren oder -sammlern konfiguriert sein, falls dies erwünscht oder von Nutzen ist. Ebenso können Zylinderreihen auch für Reihenanordnungen von Zylindern definiert sein, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.
  • Wie für einen Durchschnittsfachmann klar ist, umfaßt das System 10 verschiedene Sensoren und Stellglieder, um die Steuerung des Motors zu bewirken. Für jeden Zylinder 14 können ein oder mehr Sensoren oder Stellglieder vorgesehen sein, oder es kann ein einziger Sensor oder ein einziges Stellglied für den Motor vorgesehen sein. Zum Beispiel kann jeder Zylinder 14 vier Stellglieder umfassen, die die entsprechenden Einlaß- und Auslaßventile betätigen, während nur ein einziger Motorkühlmitteltemperatursensor für den gesamten Motor vorgesehen ist. Die Blockdiagramme der Figuren veranschaulichen jedoch im allgemeinen nur eine einzige Art von Sensor zur einfacheren Darstellung und Beschreibung.
  • Das System 10 umfaßt vorzugsweise ein Steuergerät 16 mit einem Mikroprozessor 18, der mit verschiedenen maschinenlesbaren Speichermedien in Verbindung steht, die allgemein mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet sind. Die maschinenlesbaren Speichermedien umfassen vorzugsweise einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 22, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 24 und einen Haltespeicher (KAM) 26. Wie dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, dient der KAM 26 zum Speichern verschiedener Betriebsgrößen, während das Steuergerät 16 abgeschaltet, aber mit der Fahrzeugbatterie verbunden ist. Maschinenlesbare Speichermedien 20 können mit jedem aus einer Anzahl von bekannten Speicherbauelementen wie zum Beispiel PROMs, EPROMs, EEPROMs, Flash-Speicher oder mit einem anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speicherbauelement implementiert werden, das Daten vorübergehend oder dauerhaft speichern kann, die zum Teil ausführbare Anweisungen darstellen und von dem Mikroprozessor 18 beim Steuern des Motors verwendet werden. Der Mikroprozessor 18 kommuniziert mit den verschiedenen Sensoren und Stellgliedern über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle) 32. Natürlich könnte die vorliegende Erfindung in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung mehr als ein physisches Steuergerät wie zum Beispiel das Steuergerät 16 verwenden, um eine Motor/Fahrzeug-Steuerung bereitzustellen.
  • Im Betrieb strömt Luft durch den Einlaß 34, wo sie zu den mehreren Zylindern über einen Ansaugkrümmer verteilt werden kann, der allgemein mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet ist. Das System 10 umfaßt vorzugsweise einen Luftmassensensor 38, der ein entsprechendes Signal (MAF) für den Luftmassenstrom zu dem Steuergerät 16 überträgt. Wenn kein Luftmassensensor vorhanden ist, kann ein Wert für den Luftmassenstrom aus verschiedenen Motorbetriebsparametern hergeleitet werden. Eine Drosselklappe 40 kann verwendet werden, um den Luftstrom durch den Einlaß 34 während bestimmter Betriebsarten zu modulieren. Alternativ kann die vorliegende Erfindung bei Anwendungen ohne Drosselklappe verwendet werden, die mit elektronisch gesteuerten Ventilen und einer veränderlichen Ventilsteuerung zum Modulieren des Ansaugluftstroms arbeiten können. Die Drosselklappe 40 wird vorzugsweise durch ein entsprechendes Stellglied 42 an hand eines entsprechenden Drosselklappenstellungssignals, das von dem Steuergerät 16 erzeugt wird, elektronisch gesteuert. Ein Drosselklappenstellungssensor überträgt ein Rückkopplungssignal (TP) für die tatsächliche Stellung der Drosselklappe 40 zu dem Steuergerät 16, um die Regelung der Drosselklappe 40 zu implementieren.
  • Wie in 1 veranschaulicht, kann ein Sensor 46 für den absoluten Krümmerdruck verwendet werden, um ein Signal (MAP) für den Krümmerdruck zu dem Steuergerät 16 zu übertragen. Durch den Einlaß 34 strömende Luft tritt in die Brennräume oder Zylinder 14 unter entsprechender Steuerung eines oder mehrerer der Einlaßventile ein. Die Einlaß- und Auslaßventile können durch das Steuergerät 16 mit zugehörigen Elektromagneten (nicht dargestellt) zusammen mit der Steuerung von Zündzeitpunkt (Zündfunke) und Kraftstoffzufuhr direkt oder indirekt gesteuert werden, um einen oder mehrere Zylinder 12 wahlweise zuzuschalten/abzuschalten und um einen Hybridmodus beim Anlassen/Starten für den anschließenden Betrieb mit veränderlichem Hubraum gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.
  • Eine Kraftstoffeinspritzdüse 48 spritzt eine entsprechende Menge Kraftstoff in einem oder mehreren Einspritzereignissen für die aktuelle Betriebsart anhand eines durch das Steuergerät 16 erzeugten Signals (FPW) ein, das durch einen entsprechenden Treiber verarbeitet wird. Während des Anlassens/Startens des Motors 12 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung läßt das Steuergerät 16 die Einlaß-/Auslaßventile einer anschließend abgeschalteten Reihe von Zylindern arbeiten, ohne daß dieser Reihe über die Kraftstoffeinspritzdüse 48 Kraftstoff zugeführt oder ein Zündfunke bereitgestellt wird. Die Steuerung der Kraftstoffeinspritzereignisse basiert im allgemeinen auf der Stellung der Kolben in den jeweiligen Zylindern 14. Information über die Stellung wird im allgemeinen durch einen entsprechenden Kurbelwellensensor beschafft, der ein Stellungssignal (PIP) für die Drehstellung der Kurbelwelle liefert. Zum entsprechenden Zeitpunkt während des Verbrennungstakts erzeugt das Steuergerät 16 ein Zündfunkensignal (SA), das durch die Zündanlage 58 verarbeitet wird, um die Zündkerze 60 zu steuern und die Verbrennung in einem zugehörigen Zylinder 14 in Gang zu setzen.
  • Das Steuergerät 16 (oder eine Nockenwellenanordnung) steuert ein oder mehr Auslaßventile, um das verbrannte Luft/Kraftstoff-Gemisch eingeschalteter bzw. arbeitender Zylinder durch einen zugehörigen Abgaskrümmer auszustoßen, der allgemein mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet ist. Je nach der speziellen Motorkonfiguration können ein oder mehr Abgaskrümmer verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Motor 12 einen zu jeder Reihe von Zylindern gehörigen Abgaskrümmer 28, wie in 1 veranschaulicht. Während eines Hybridmodus beim Anlassen/Starten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steuert das Steuergerät 16 (oder eine Nockenwellenanordnung wie sie zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 6,250,283 offenbart ist, dessen Offenbarung hierin mit einbezogen wird) den Betrieb der Einlaß-/Auslaßventile für anschließend abgeschaltete Zylinder und läßt die Ventile arbeiten, als ob die Zylinder eingeschaltet wären, aber ohne Kraftstoff oder einen Zündfunken bereitzustellen. Gemäß herkömmlichen Steuerstrategien für einen in dem Modus mit veränderlichem Hubraum startenden Motor mit veränderlichem Hubraum würden die ein oder mehr Zylinder abgeschaltet werden und die Ventile würden geschlossen bleiben. An sich erzeugt die Bewegung des Kolbens in den abgeschalteten Zylindern und das damit verbundene Vakuum bzw. die damit verbundene Kompression einen "Luftfeder"effekt, der der Drehung der Kurbelwelle standhält und durch den Startermotor überwunden werden muß. Durch den Hybridmodus beim Starten gemäß der vorliegenden Erfindung können die Einlaß-/Auslaßventile der Zylinder mit veränderlichem Hubraum arbeiten, um den "Luftfeder"effekt der herkömmlichen Steuerstrategien zu verringern oder auszuschalten. Für diese Zylinder ist dann das Abgas einfach die Ansaugluft, weil kein Kraftstoff oder Zündfunke bereitgestellt wird.
  • In Abhängigkeit von der speziellen Systemkonfiguration zum Steuern des Betriebs der Einlaß-/Auslaßventile kann die vorliegende Erfindung auch die Ventilsteuerung dahingehend modifizieren, daß die Auslaßventile von Zylindern im Modus mit veränderlichem Hubraum während des Kompressionstaktes geöffnet werden, um die notwendige Leistung beim Anlassen weiter zu verringern. Zum Beispiel haben Anwendungen mit variabler Ventilsteuerung unter Verwendung von elektromagnetischen Ventilbetätigungsvorrichtungen hinreichend Steuerberechtigung, um die Ventilsteuerung von Zylindern im Modus mit veränderlichem Hubraum beim Starten unabhängig zu verändern, um diesen zusätzlichen Vorteil zu bieten. Der Durchschnittsfachmann wird verschiedene andere alternative Implementierungen entsprechend diesem Merkmal der vorliegenden Erfindung erkennen.
  • Eine Lambdasonde 62 gehört vorzugsweise zu jeder Reihe von Zylindern und überträgt ein Signal (EGO) für den Sauerstoffgehalt der Abgase zu dem Steuergerät 16. Wie dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, kann das EGO-Signal in einem Regler als Rückkopplung verwendet werden, um das einem oder mehreren zugehörigen Zylindern zugeführte Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu regeln, und kann von verschiedenen Arten von Sensoren bereitgestellt werden, die zum Beispiel beheizte Lambdasonden oder Universal-Lambdasonden umfassen.
  • Die Lambdasondensignale können dazu verwendet werden, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis unabhängig einzustellen oder die Betriebsart eines oder mehrerer Zylinder oder Reihen von Zylindern zu steuern. Das Abgas strömt durch die Abgaskrümmer 28 zu den zugehörigen stromaufwärtigen Abgasreinigungsvorrichtungen 64A und 64B, bei denen es sich zum Beispiel um Katalysatoren handeln kann. Nachdem es durch die zugehörigen stromaufwärtigen Abgasreinigungsvorrichtungen geströmt ist, kann das Abgas zusammengeführt werden und an einer Unterboden-Lambdasonde 66 vorbei und durch eine stromabwärtige oder Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 68 strömen, bevor es an einem Katalysatorüberwachungssensor 70 (normalerweise eine weitere Lambdasonde) vorbeiströmt und zur Atmosphäre ausgestoßen wird. Während 1 eine Hosenrohrkonfiguration veranschaulicht, bei der das Abgas jeder Reihe zusammengeführt wird, nachdem es durch die zugehörigen stromaufwärtigen Abgasreinigungsvorrichtungen geströmt ist, ist die vorliegende Erfindung gleichermaßen anwendbar auf Konfigurationen mit "geradem Rohr".
  • Es kann ein Temperatursensor 72 bereitgestellt werden, um in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung die Temperatur eines Katalysators in der Abgasreinigungsvorrichtung 68 zu überwachen. Alternativ kann die Temperatur geschätzt werden unter Verwendung eines geeigneten Temperaturmodells, das auf verschiedenen anderen erfaßten oder geschätzten Motor-/Fahrzeugparametern basiert, die zum Beispiel den Luftmassenstrom, den absoluten Krümmerdruck oder die Krümmerlast, die Motordrehzahl, die Lufttemperatur, die Motorkühlmitteltemperatur und/oder die Motoröltemperatur umfassen können. Ebenso kann die Temperatur der Lambdasonden 62A, 62B und/oder 66 unter Verwendung eines geeigneten Modells gemessen oder geschätzt werden. Ein repräsentatives Temperaturmodell wird zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 5,956,941 beschrieben.
  • In dem Diagramm von 2 ist die Funktionsweise einer Ausführungsform eines Systems oder Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein dargestellt. Wie für einen Durchschnittsfachmann klar ist, kann das Diagramm eine oder mehrere aus einer Anzahl bekannter Verarbeitungsstrategien darstellen, wie zum Beispiel ereignisgesteuerte, unterbrechungsgesteuerte, Multitasking-, Multithreading-Strategien und dergleichen. An sich können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung zu erzielen, dient aber der einfacheren Darstellung und Beschreibung. Wenngleich dies nicht explizit dargestellt ist, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, daß ein oder mehr der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der speziell verwendeten Verarbeitungsstrategie wiederholt durchgeführt werden können.
  • Vorzugsweise ist die Steuerlogik für die veranschaulichte Ausführungsform in erster Linie in Software implementiert, die durch ein mikroprozessorbasiertes Motorsteuergerät ausgeführt wird. Natürlich kann die Steuerlogik je nach der speziellen Anwendung in Software, Hardware oder einer Kombination aus Software und Hardware implementiert sein. Wenn sie in Software implementiert ist, wird die Steuerlogik vorzugsweise in einem maschinenlesbaren Speichermedium bereitgestellt, in dem Daten gespeichert sind, die Anweisungen darstellen, die von einem Computer zum Steuern des Motors ausgeführt werden. Das maschinenlesbare Speichermedium kann jedes aus einer Anzahl bekannter physischer Geräte sein, die mit elektrischen, magnetischen und/oder optischen Bauelementen arbeiten, um ausführbare Anweisungen und zugehörige Kalibrierungsinformationen, Betriebsgrößen und dergleichen vorübergehend oder dauerhaft zu speichern.
  • Ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise eines Systems oder Verfahrens zum Steuern eines Motors mit veränderlichem Hubraum während des Anlassens und Startens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 2 dargestellt. In Block 100 von 2 ist dargestellt, wie ermittelt wird, ob die Betriebsbedingungen dem Hybridmodus beim Anlassen/Starten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechen. Repräsentative Betriebsparameter oder -bedingungen können die akzeptable Motorkühlmitteltemperatur, Öltemperatur, Umgebungstemperatur, Luftdruck, Motordrehzahl, Fahrpedalstellung, etc. umfassen. Wenn die aktuellen Umgebungs-/Temperaturbedingungen sich nicht eignen zum Starten/Anlassen im Hybridmodus, wie durch Block 100 ermittelt, wird die Routine verlassen, wie durch Block 114 dargestellt. Das Motorsteuergerät kann dann zu verschiedenen anderen Logiken weitergehen, um zu ermitteln, ob zum Beispiel eine vollständige Zuschaltung, eine teilweise Zuschaltung oder sonstige Betriebsarten beim Anlassen/Starten angemessen sind.
  • Wenn in Block 100 festgestellt wird, daß die aktuellen Umgebungs-/Motorbetriebsbedingungen geeignet sind zum Anlassen/Starten im Hybridmodus, läßt Block 102 die zu den wahlweise betätigbaren Zylindern (mit veränderlichem Hubraum) gehörigen Einlaß- und/oder Auslaßventile arbeiten, als ob diese Zylinder eingeschaltet wären. Außerdem kann für entsprechend konfigurierte Motoren eine hybride Ventilsteuerung bereitgestellt werden, um die Auslaßventile während des Kompressionstaktes zu öffnen, um die notwendige Anlaßkraft weiter zu verringern und die Anlaßdrehzahl weiter zu erhöhen. Bei einer Ausführungsform bleiben zu der Abschaltung der Einlaß-/Auslaßventile gehörige Elektromagnete stromlos, so daß die Ventile arbeiten, als ob die Zylinder mit veränderlichem Hubraum eingeschaltet wären. Bei dieser Ausführungsform wird die elektrische Last auf der Batterie verringert, indem die Elektromagnete nicht eingeschaltet werden. An sich steht für den Startermotor zusätzliche Leistung zur Verfügung, was zu einer zusätzlichen Anlaßkraft und infolgedessen höheren Anlaßdrehzahlen führt.
  • Die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern mit veränderlichem Hubraum wird verhindert oder unterbrochen, wie durch Block 104 dargestellt. Ebenso wird den Zylindern mit veränderlichem Hubraum während des hybriden Anlaß-/Startmodus kein Zundfunke geliefert, wie durch Block 106 dargestellt. Den übrigen Zylindern (mit nichtveränderlichem Hubraum) werden jedoch Kraftstoff und Zündfunke geliefert, wie durch Block 108 dargestellt, um den Motor zu starten. Wenn der Motor nicht angesprungen ist, wie durch Block 110 dargestellt, kehrt die Steuerung zurück zu Block 100, und der Prozeß wird wiederholt. Das Anspringen des Motors wird normalerweise ermittelt anhand der Tatsache, daß die Motordrehzahl (UpM) einen kalibrierbaren Schwellwert übersteigt. Sobald der Motor angesprungen ist, wie durch Block 110 ermittelt, und weitere Betriebsbedingungen anzeigen, daß ein Modus mit veränderlichem Hubraum sinnvoll ist, werden die zu den Zylindern mit verän derlichem Hubraum gehörigen Ventile abgeschaltet, wie durch Block 112 dargestellt.
  • An sich stellt die vorliegende Erfindung eine hybride Betriebsart zum Anlassen und/oder Starten eines Verbrennungsmotors mit veränderlichem Hubraum bereit, die im allgemeinen zu einer geringeren Kompression für den Startermotor, einer geringeren elektrischen Last auf der Batterie, weniger oder gar keinem Abwürgen und insgesamt weniger Ruppigkeit beim Starten führt.
  • Die beste Art und Weise zur Durchführung der Erfindung wurde zwar ausführlich beschrieben, doch wird ein Fachmann auf dem Gebiet dieser Erfindung verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen für die praktische Anwendung der in den nachfolgenden Ansprüchen definierten Erfindung erkennen.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern mit zugehörigen Einlaß- und Auslaßventilen, von denen wenigstens einige in einem Modus mit veränderlichem Hubraum, in dem die Einlaß- und/oder Auslaßventile abgeschaltet sind, wahlweise betätigt werden können, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: beim Starten des Verbrennungsmotors werden die zugehörigen Einlaß- und Auslaßventile betätigt, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunke für die Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum abgeschaltet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den folgenden Schritt umfaßt: die Einlaß- und Auslaßventile der Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum werden nach dem Starten des Verbrennungsmotors abgeschaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den folgenden Schritt umfaßt: die Steuerung der Einlaß- und/oder Auslaßventile der Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum wird während des Starts modifiziert, um die Kompression der angesaugten Luft während eines Kompressionstaktes des Verbrennungsmotors zu verringern.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Betätigung der zugehörigen Einlaß- und Auslaßventile die Abschaltung der zugehörigen Elektromagnete umfaßt.
  5. Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern mit zugehörigen Einlaß- und Auslaßventilen, von denen wenigstens einige in einem Modus mit veränderlichem Hubraum, in dem die Einlaß- und/oder Auslaßventile abgeschaltet sind, wahlweise betätigt werden können, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Überwachung von Betriebsparametern, um festzustellen, ob der Motor in einer hybriden Betriebsart zu starten ist; Betätigung von Ventilen für die Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunke während des Anlassens und/oder Startens unterbunden werden, um während des Startens in der hybriden Betriebsart die Anlaßkraft zu verringern und/oder die Anlaßdrehzahl zu erhöhen; und Abschaltung der Ventile für die Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum, nachdem festgestellt wurde, daß der Motor angesprungen ist, um den Motor in dem Modus mit veränderlichem Hubraum zu betreiben.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Ventile für die Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum abgeschaltet werden, wenn die Motordrehzahl einen Schwellwert übersteigt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Überwachung der Betriebsparameter die Überwachung der Temperatur umfaßt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Temperatur eine Motorfluidtemperatur ist.
  9. Maschinenlesbares Speichermedium mit darin gespeicherten Daten, die Anweisungen darstellen, die durch einen Computer ausgeführt werden können, um einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern mit zugehörigen Einlaß- und Auslaßventilen zu steuern, von denen wenigstens einige in einem Modus mit veränderlichem Hubraum, in dem die Einlaß- und/oder Auslaßventile abgeschaltet sind, wahlweise betätigt werden können, wobei das maschinenlesbare Speichermedium folgendes umfaßt: Anweisungen zur Betätigung der zugehörigen Einlaß- und Auslaßventile, während Kraftstoffzufuhr und Zündfunke für die Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum während des Startens des Verbrennungsmotors abgeschaltet werden.
  10. Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 9, das ferner folgendes umfaßt: Anweisungen zum Abschalten der Einlaß- und Auslaßventile der Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum nach dem Starten des Verbrennungsmotors.
  11. Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 9, das ferner folgendes umfaßt: Anweisungen zum Modifizieren der Steuerung der Einlaß- und/oder Auslaßventile der Zylinder im Modus mit veränderlichem Hubraum während des Startens, um die Kompression der angesaugten Luft während eines Kompressionstaktes des Verbrennungsmotors zu verringern.
  12. Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 9, bei dem die Anweisungen zum Betätigen der zugehörigen Einlaß- und Auslaßventile Anweisungen zum Abschalten zugehöriger Elektromagnete umfassen.
DE10307549A 2002-03-12 2003-02-21 Steuerung eines Motors mit veränderlichem Hubraum beim Starten Expired - Lifetime DE10307549B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/063,012 2002-03-12
US10/063,012 US6772724B2 (en) 2002-03-12 2002-03-12 Variable displacement engine starting control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10307549A1 DE10307549A1 (de) 2003-10-09
DE10307549B4 true DE10307549B4 (de) 2008-02-14

Family

ID=22046320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10307549A Expired - Lifetime DE10307549B4 (de) 2002-03-12 2003-02-21 Steuerung eines Motors mit veränderlichem Hubraum beim Starten

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6772724B2 (de)
DE (1) DE10307549B4 (de)
GB (1) GB2386923B (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004036429A (ja) * 2002-07-01 2004-02-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US7308959B2 (en) * 2003-09-15 2007-12-18 General Motors Corporation Displacement on demand with regenerative braking
US7072758B2 (en) * 2004-03-19 2006-07-04 Ford Global Technologies, Llc Method of torque control for an engine with valves that may be deactivated
US7128043B2 (en) * 2004-03-19 2006-10-31 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control based on a vehicle electrical system
US7383820B2 (en) 2004-03-19 2008-06-10 Ford Global Technologies, Llc Electromechanical valve timing during a start
US7165391B2 (en) 2004-03-19 2007-01-23 Ford Global Technologies, Llc Method to reduce engine emissions for an engine capable of multi-stroke operation and having a catalyst
US7527028B2 (en) * 2006-03-09 2009-05-05 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle system having engine with variable valve operation
US7506625B2 (en) * 2006-03-31 2009-03-24 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling engine valve timing
US7778767B2 (en) * 2007-12-05 2010-08-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Cold start emission strategy for hybrid vehicles
US8205599B2 (en) * 2010-01-13 2012-06-26 GM Global Technology Operations LLC System and method for cleaning solenoid valve debris
US9726139B2 (en) 2012-09-10 2017-08-08 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated
US9638121B2 (en) * 2012-08-24 2017-05-02 GM Global Technology Operations LLC System and method for deactivating a cylinder of an engine and reactivating the cylinder based on an estimated trapped air mass
JP5962840B2 (ja) * 2013-02-25 2016-08-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9353655B2 (en) * 2013-03-08 2016-05-31 GM Global Technology Operations LLC Oil pump control systems and methods for noise minimization
WO2015077359A1 (en) 2013-11-21 2015-05-28 Tula Technology, Inc. System for managing catalytic converter temperature
US9725082B2 (en) 2014-06-19 2017-08-08 Tula Technology, Inc. Implementing skip fire with start/stop feature
US9441551B2 (en) * 2014-07-29 2016-09-13 Ford Global Technologies, Llc Method for a variable displacement engine
US10337441B2 (en) 2015-06-09 2019-07-02 GM Global Technology Operations LLC Air per cylinder determination systems and methods
DE102015224758A1 (de) * 2015-12-10 2017-06-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
JP6332255B2 (ja) * 2015-12-10 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN105604709A (zh) * 2016-03-07 2016-05-25 马瑞利(中国)有限公司 一种多点电喷发动机停缸控制系统及方法
DE202020102062U1 (de) * 2020-04-15 2020-04-21 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Brennkraftmaschine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0037269A1 (de) * 1980-03-28 1981-10-07 Engine Control Industries Ltd. Zylinder-Abschaltsystem für Brennkraftmaschinen
GB2367859A (en) * 2000-10-12 2002-04-17 Lotus Car Methods of operating i.c. engines having electrically controlled actuators for the inlet and/or exhaust valves

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104991A (en) 1976-08-23 1978-08-08 Ford Motor Company Circuit for controlling the operability of one or more cylinders of a multicylinder internal combustion engine
US4173209A (en) * 1977-07-14 1979-11-06 Jordan Edgar R Engine control system and valve deactivator thereof
US4175534A (en) * 1977-07-14 1979-11-27 Edgar R Jordan Valve deactivator for internal combustion engines
JPS562430A (en) 1979-06-20 1981-01-12 Nissan Motor Co Ltd Cold start countermeasuring device for number of cylinder controlling engine
JPS5688927A (en) 1979-12-20 1981-07-18 Nissan Motor Co Ltd Cylinder-number controlled engine
JPS57195835A (en) 1981-05-29 1982-12-01 Mitsubishi Motors Corp Control device of idling cylinder engine
US4565167A (en) * 1981-12-08 1986-01-21 Bryant Clyde C Internal combustion engine
US5117790A (en) 1991-02-19 1992-06-02 Caterpillar Inc. Engine operation using fully flexible valve and injection events
JP3279371B2 (ja) * 1993-01-29 2002-04-30 マツダ株式会社 エンジンの蒸発燃料制御装置
US5408966A (en) * 1993-12-23 1995-04-25 Ford Motor Company System and method for synchronously activating cylinders within a variable displacement engine
DE19546549C5 (de) * 1995-12-13 2006-11-16 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Ab- und Zuschalten einzelner Zylinder
US6209526B1 (en) * 1999-10-18 2001-04-03 Ford Global Technologies, Inc. Direct injection engine system
JP2001132484A (ja) * 1999-11-05 2001-05-15 Denso Corp 内燃機関の可変気筒制御装置
US6553959B2 (en) * 2000-06-13 2003-04-29 Visteon Global Technologies, Inc. Electronic flow control for a stratified EGR system
JP2002242719A (ja) * 2001-02-20 2002-08-28 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0037269A1 (de) * 1980-03-28 1981-10-07 Engine Control Industries Ltd. Zylinder-Abschaltsystem für Brennkraftmaschinen
GB2367859A (en) * 2000-10-12 2002-04-17 Lotus Car Methods of operating i.c. engines having electrically controlled actuators for the inlet and/or exhaust valves

Also Published As

Publication number Publication date
GB2386923A (en) 2003-10-01
DE10307549A1 (de) 2003-10-09
GB0303130D0 (en) 2003-03-19
GB2386923B (en) 2005-07-20
US20030172892A1 (en) 2003-09-18
US6772724B2 (en) 2004-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10307549B4 (de) Steuerung eines Motors mit veränderlichem Hubraum beim Starten
DE102011003948B4 (de) Verfahren zur Motorsteuerung mit Ventildeaktivierungsüberwachung unter Verwendung des Auslaßdrucks
DE102018106474A1 (de) Systeme und verfahren für einen motor mit zylinderabschaltung
DE10139941B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reaktion auf eine bei einer nockenlosen Brennkraftmaschine auftretende transiente Last
DE102009027296B4 (de) Verbrennungsmotorstartvorrichtung
DE102013216512B4 (de) Verfahren und system zum betrieb eines motorturboladers
DE102016113173B4 (de) Verfahren zum Starten eines Motors
DE102019103334A1 (de) System und verfahren zur diagnose von tellerventilen eines motors
DE10158696A1 (de) Variable Steuerung des Hubvolumens eines Motors bei schneller Katalysatorreaktion
DE102017126498A1 (de) Verfahren und system zum zurückschalten eines getriebes
DE102004059660A1 (de) Verfahren der Zylinderabschaltung zur Minimierung von Torsionsbelastungen des Antriebsstranges
DE102004018489B4 (de) Anordnungen und Verfahren zu einem rechnergesteuerten Ventilbetrieb bei einem Verbrennungsmotor
DE102012206164A1 (de) Verfahren und System zur Kraftmaschinendrehzahlsteuerung
DE102009033080B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102017128191A1 (de) Feststellen von innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlern bei Kraftstoffdrucksensoren
DE102012208601A1 (de) Verfahren und System zur Bestimmung von Zuständen eines Luftfilters
DE102007014646A1 (de) Verfahren zum Steuern von Ventilen eines Motors mit variabler Ereignis-Ventilsteuerung während eines Motorabstellens
DE102015120576A1 (de) Optimierung einer intermittierenden Kraftstoffpumpensteuerung
DE102018109156A1 (de) Verfahren zum steuern eines stopp-/start-fahrzeugs
DE102010008310A1 (de) Reduzierung des Sauerstoffdurchflusses während des Maschinen-Start/Stopp-Betriebs
DE102017128192A1 (de) Feststellen von innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlern bei Kraftstoofdrucksensoren
DE102018132189A1 (de) Diagnoseverfahren für motor mit variablem hubraum
DE102016111366A1 (de) Motorabgastemperatursteuerung
DE112013006725B4 (de) Verbrennungsmotor-Steuerung
DE102014203928A1 (de) Verfahren und System zum Verbessern des Motorstarts

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC (N.D.GES.D. STAATES

8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right