-
TECHNISCHES GEBIET
-
Diese Offenbarung betrifft ein Zylinderdeaktivierungssystem für einen Verbrennungsmotor.
-
HINTERGRUND
-
Zunehmend strengere Emissionsstandards könnten durch die Verwendung von Nachbehandlungssystemen erfüllt werden, die mit dem Abgasstrom von Verbrennungsmotoren verbunden sind. Solche Nachbehandlungssysteme helfen dabei, schädliche Emissionen zu verhindern und zu verringern, die als Nebenprodukte von Verbrennungsprozessen in Systemen, wie beispielsweise Dieselmotoren, in die Atmosphäre freigesetzt werden. Systeme zur Behandlung schädlicher Abgasemissionen beinhalten häufig eine katalytische Vorrichtung und ein Dosiersystem, das ein Fluid, beispielsweise ein spezifisches Reaktionsmittel, in den Abgasstrom einspritzt, um schädliche Emissionen, wie Stickoxide (NOx), an dem Katalysator chemisch zu reduzieren. Im Laufe der Zeit sammelt sich an katalytischen Vorrichtungen Wasser und Kohlenwasserstoffe auf dem Katalysator der katalytischen Vorrichtungen an, insbesondere dann, wenn sie in Arbeitszyklen und in Klimata betrieben werden, in denen hohe Lasten und niedrige Katalysatortemperaturen üblich sind. Wenn diese Ansammlung von Kohlenwasserstoff und Wasser nicht entfernt wird, kann sie zur Freisetzung von großen Wärmemengen und zu Emissionen von weißem Rauch führen. Bei bestimmten Temperaturniveaus und Frequenzen können die Wärmefreisetzungen Komponenten des Nachbehandlungssystems schädigen.
-
KURZFASSUNG
-
Verschiedene Ausführungsformen stellen ein Motorsteuersystem und mehrere Verfahren zum Steuern eines Motors bereit, um Kohlenwasserstoffe und Wasser aus einer mit dem Motor verbundenen Nachbehandlungsvorrichtung zu entfernen. In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet ein Motorsteuersystem mindestens ein Sensormodul, das so gestaltet ist, dass es auf Basis einer festgestellten Eigenschaft in einer Abgaskomponente ein Abgaseigenschaftssignal erzeugt, und ein Zylinderreihen-Steuermodul, das kommunikationsfähig mit dem mindestens einen Sensormodul verbunden ist. Das Zylinderreihen-Steuermodul ist so gestaltet, dass es zumindest zum Teil als Reaktion auf eine auf dem Abgaseigenschaftssignal basierende Feststellung, dass eine Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge oberhalb eines vorab festgelegten Schwellenwerts für die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge liegt, bewirkt, dass ein erstes Reihensteuersignal versendet wird, um zu bewirken, dass eine erste Reihe von Zylindern in einem Motor deaktiviert wird. Die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge hängt mit einer Akkumulation von Kohlenwasserstoffen an der Abgaskomponente zusammen.
-
In bestimmten Ausführungsformen ist die festgestellte Eigenschaft mindestens eines von einer Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge, einer Abgastemperatur und einem Abgasfeuchtigkeitsgehalt. Die festgestellte Eigenschaft kann eine Betriebsdauer der Abgaskomponente sein. Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist das Zylinderreihen-Steuermodul so gestaltet, dass es zumindest zum Teil als Reaktion auf eine Feststellung, dass eine Motorleistungsanforderung unterhalb eines Leistungsschwellenwerts liegt, bewirkt, dass ein erstes Reihensteuersignal versendet wird, um zu bewirken, dass eine erste Reihe von Zylindern in einem Motor deaktiviert wird. Der Leistungsschwellenwert kann einer maximalen Leistung entsprechen, die von einer zweiten Reihe von Zylindern des Motors ausgegeben wird. In bestimmten Ausführungsformen ist das Sensormodul so gestaltet, dass es die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge berechnet. In bestimmten Ausführungsformen ist das Sensormodul so gestaltet, dass es die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge erfasst. Das Zylinderreihen-Steuermodul kann mit einem Kraftstoffsteuersystem / Kraftstoffregelungssystem verbunden sein. Das Motorsteuersystem kann einen Zeitgeber beinhalten, der so gestaltet ist, dass er eine Zylinderdeaktivierungszeit misst. In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet das Motorsteuersystem ein Reinigungsmodul, das so gestaltet ist, dass es zumindest zum Teil auf Basis der Zylinderdeaktivierungszeit feststellt, wie viel Kohlenwasserstoff aus der Motornachbehandlungsvorrichtung abgeführt wird. Das Zylinderreihen-Steuermodul kann mit einem Motorsteuermodul verbunden sein.
-
Verschiedene Ausführungsformen geben eine Motorbaugruppe an, die einen Verbrennungsmotor beinhaltet, der eine erste Reihe von Zylindern und eine zweite Reihe von Zylindern beinhaltet. Die Motorbaugruppe beinhaltet außerdem eine erste Motornachbehandlungsvorrichtung, die mit der ersten Reihe von Zylindern des Verbrennungsmotors verbunden ist, und eine zweite Motornachbehandlungsvorrichtung, die mit der zweiten Reihe von Zylindern des Verbrennungsmotors verbunden ist. Die Motorbaugruppe beinhaltet ferner mindestens ein Sensormodul, das mit der ersten Nachbehandlungsvorrichtung und der zweiten Nachbehandlungsvorrichtung verbunden ist. Das mindestens eine Sensormodul ist so gestaltet, dass es eine erste Abgaseigenschaft für die erste Motornachbehandlungsvorrichtung und eine zweite Abgaseigenschaft für die zweite Motornachbehandlungsvorrichtung feststellt. Das mindestens eine Sensormodul ist ferner so gestaltet, dass es ein erstes Abgaseigenschaftssignal und ein zweites Abgaseigenschaftssignal erzeugt. Die Motorbaugruppe beinhaltet außerdem ein Zylinderreihen-Steuermodul, das kommunikationsfähig mit dem mindestens einen Sensormodul verbunden ist. Das Zylinderreihen-Steuermodul ist so gestaltet, dass es zumindest zum Teil als Reaktion auf eine Feststellung, dass das erste Abgaseigenschaftssignal oder das zweite Abgaseigenschaftssignal oberhalb eines vorab festgelegten Schwellenwerts für die Abgaseigenschaft liegt, bewirkt, dass ein Reihensteuersignal versendet wird, um zu bewirken, dass mindestens eine von der ersten Reihe von Zylindern und der zweiten Reihe von Zylindern deaktiviert wird.
-
In bestimmten Ausführungsformen sind die erste Abgaseigenschaft und die zweite Abgaseigenschaft mindestens eines von einer Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge, einer Abgastemperatur und einem Abgasfeuchtigkeitsgehalt. Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist die erste Abgaseigenschaft eine Betriebsdauer der ersten Motornachbehandlungsvorrichtung, und die zweite Abgaseigenschaft ist eine Betriebsdauer der zweiten Motornachbehandlungsvorrichtung. Das Zylinderreihen-Steuermodul kann so gestaltet sein, dass es zumindest zum Teil als Reaktion auf eine Feststellung, dass eine Motorleistungsanforderung unter einem Leistungsschwellenwert liegt, bewirkt, dass ein Reihensteuersignal versendet wird, um zu bewirken, dass mindestens eine von der ersten Reihe von Zylindern und der zweiten Reihe von Zylindern deaktiviert wird. In bestimmten Ausführungsformen entspricht der Leistungsschwellenwert einer maximalen Leistung, die von der ersten Reihe von Zylindern oder der zweiten Reihe von Zylindern ausgegeben wird. Das mindestens eine Sensormodul kann so gestaltet sein, dass es die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge berechnet. Das mindestens eine Sensormodul kann so gestaltet sein, dass es die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge erfasst. In bestimmten Ausführungsformen ist das Zylinderreihen-Steuermodul mit einem Kraftstoffsteuersystem verbunden. Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist das Reinigungsmodul so gestaltet, dass es feststellt, wie viel Kohlenwasserstoff aus mindestens einer von der ersten Motornachbehandlungsvorrichtung und der zweiten Motornachbehandlungsvorrichtung abgeführt wird. Das Zylinderreihen-Steuermodul kann mit einem Motorsteuermodul verbunden sein.
-
Verschiedene andere Ausführungsformen stellen ein Verfahren zum Steuern eines Motorsystems bereit. Das Verfahren beinhaltet das Feststellen einer Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge für eine Motornachbehandlungsvorrichtung. Das Verfahren beinhaltet außerdem das Erzeugen eines Kohlenwasserstoff-Gewichtsmengensignals auf Basis der festgestellten Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge. Das Verfahren beinhaltet ferner, dass eine Deaktivierung einer von einer ersten Reihe von Zylindern und einer zweiten Reihe von Zylindern einer Verbrennungsmotor-Zylinderreihe als Reaktion auf eine Feststellung bewirkt wird, dass das Kohlenwasserstoff-Gewichtsmengensignal oberhalb eines vorab festgelegten Schwellenwerts für die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge liegt.
-
In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren das Feststellen einer Betriebsdauer der Motornachbehandlungsvorrichtung. Gemäß bestimmten Ausführungsformen wird die Deaktivierung einer von der ersten Reihe von Zylindern und der zweiten Reihe von Zylindern des Verbrennungsmotors zumindest zum Teil als Reaktion auf eine Feststellung bewirkt, dass eine Motorleistungsanforderung unterhalb eines Leistungsschwellenwerts liegt. Der Leistungsschwellenwert kann einer maximalen Leistung entsprechen, die von einer von der ersten Reihe von Zylindern und der zweiten Reihe von Zylindern ausgegeben wird. In bestimmten Ausführungsformen wird die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge für die Motornachbehandlungsvorrichtung von mindestens einem Sensormodul berechnet. Gemäß bestimmten Ausführungsformen wird die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge für die Motornachbehandlungsvorrichtung von mindestens einem Sensormodul erfasst. Das Bewirken, dass eine von der ersten Reihe von Zylindern und der zweiten Reihe von Zylindern deaktiviert wird, kann eine Kommunikation zwischen dem Zylinderreihen-Steuermodul und einem Kraftstoffsteuersystem des Verbrennungsmotors beinhalten. Das Verfahren kann das Messen einer Zylinderdeaktivierungszeit einer von der deaktivierten ersten Reihe von Zylindern und der zweiten Reihe von Zylindern beinhalten. In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren das Feststellen der Kohlenwasserstoffmenge, die aus der Motornachbehandlungsvorrichtung abgeführt wird, zumindest zum Teil auf Basis der Zylinderdeaktivierungszeit.
-
Die Erfinder haben erkannt, dass Nachbehandlungssysteme über passive Systeme, die eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs des Motors unterstützen statt eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs zu bewirken, effektiv und effizient von Kohlenwasserstoffen und Wasser gereinigt werden können. Es sei klargestellt, dass alle Kombinationen der vorstehenden Konzepte und weiterer Konzepte, die nachfolgend eingehender erörtert werden (vorausgesetzt, dass diese Konzepte nicht gegenseitig unvereinbar sind), als Teil des hierin offenbarten, erfindungsgemäßen Gegenstands gedacht sind. Insbesondere sind alle Kombinationen des beanspruchten Gegenstands, die am Ende dieser Offenbarung aufgeführt sind, als Teil des hierin offenbarten, erfindungsgemäßen Gegenstands gedacht. Man beachte außerdem, dass die hierin explizit verwendeten Begriffen, die auch in Offenbarungen auftauchen können, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind, eine Bedeutung zu geben ist, die mit den konkreten hierin offenbarten Konzepten konsistent ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Der Fachmann wird erkennen, dass die Zeichnungen nur der Erläuterung dienen und nicht dazu gedacht sind, den Bereich des hierin offenbarten Gegenstands zu beschränken. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; in manchen Fällen können verschiedene Aspekte des hierin offenbarten Gegenstands in den Zeichnungen übertrieben oder vergrößert dargestellt sein, damit verschiedene Merkmale besser zu verstehen sind. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Zeichen generell gleiche Merkmale (z. B. funktionell ähnliche und/oder strukturell ähnliche Elemente).
-
1 ist ein Ablaufschema, das einen Prozess der Steuerung eines Motors gemäß Ausführungsbeispielen darstellt.
-
2 ist eine Darstellung eines Steuersystems zum Steuern eines Motors gemäß Ausführungsbeispielen.
-
3 ist eine Darstellung einer Motorbaugruppe, die mit einem Steuersystem gemäß Ausführungsbeispielen verbunden ist.
-
Die Merkmale und Vorteile der hierin offenbarten erfinderischen Konzepte werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher werden.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Es folgen ausführlichere Beschreibungen verschiedener Konzepte, die auf erfindungsgemäße Systeme und Verfahren zum Steuern eines Motorsystems gerichtet sind, sowie von Ausführungsformen davon. Man beachte, dass verschiedene, oben vorgestellte Konzepte, die nachstehend ausführlicher erörtert werden, auf viele verschiedene Arten verwirklicht werden können, da die offenbarten Konzepte nicht auf eine bestimmte Art und Weise der Implementierung beschränkt sind. Beispiele für spezielle Implementierungen und Anwendungen werden hauptsächlich zu Zwecken der Veranschaulichung bereitgestellt.
-
Bestimmte Ausführungsformen können mit einem Motor, wie beispielsweise einem Diesel-V-Motor mit dualen Reihen von Nachbehandlungssystemen, der eine thermostatisch gesteuerte Nachkühlung aufweist, implementiert werden. Der Motor ist so ausgelegt, dass eine Reihe der Zylinder abgeschaltet oder deaktiviert werden kann, um die Kohlenwasserstoffe und Wasser an der nicht-zündenden Reihe auszutrocknen oder zu verdampfen. Während die nicht-zündende Reihe deaktiviert ist, lässt die nicht-zündende Reihe trotzdem Luft strömen, die als Ergebnis einer Arbeit, die von den Leistungszylindern daran erzeugt wird, wärmer ist als die Umgebungseigenschaft. Die Luft kann auch als Folge davon, dass die Luft über einen thermostatisch gesteuerten Nachkühler geleitet wird, wärmer sein. Wenn die Luft aus der nicht-zündenden Reihe passiv (d. h. ohne die Verwendung einer Hilfsbelüftungsvorrichtung, einer Abluftdrossel, eines Laders oder einer anderen energieverbrauchenden Vorrichtung) über eine nasse Nachbehandlungsvorrichtung strömt, lässt sie nasse Kohlenwasserstoffe und Wasser aus der Nachbehandlungsvorrichtung verdampfen, wodurch die Nachbehandlungsvorrichtung bereits nach wenigen Minuten austrocknen kann, und trägt über alternierende Trocknungszyklen an jedem Schenkel des V dazu bei, eine übermäßige Ansammlung zu verhindern und die Nachbehandlungsvorrichtung zu reinigen.
-
1 ist ein Ablaufschema, das einen Prozess der Steuerung eines Motors gemäß Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Dieser Prozess ist allgemein bei 100 dargestellt. Der Motorsteuerungsprozess ist bei 100 dargestellt. Dieser Prozess kann beispielsweise beim Starten, nachdem der Motor über eine vorab festgelegte Zeitspanne in Betrieb war oder nach der Einleitung eines bestimmten Ereignisses, beispielsweise der Aktivierung einer Komponente einer Nachbehandlungsvorrichtung, initiiert werden. Bei 101 wird eine Steuerungsfeststellung 101 getroffen, um eine Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge für Kohlenwasserstoffe, die sich an einer Katalysatorkomponente einer Motornachbehandlungsvorrichtung abgelagert haben, oder eine Abgaseigenschaft, die direkt oder indirekt mit der Akkumulierung der Kohlenwasserstoffe auf dem Katalysator der Motornachbehandlungsvorrichtung in Zusammenhang steht, festzustellen. Die Steuerungsfeststellung 101 kann über einen virtuellen Sensor getroffen werden, der die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge, die an einer Komponente eines Nachbehandlungssystems akkumuliert worden ist, auf Basis eines Betriebs einer oder mehrerer Motorkomponenten und/oder Nachbehandlungskomponenten berechnet. Die Steuerungsfeststellung 101 kann über einen Sensor getroffen werden, der an einer oder mehreren Komponenten des Nachbehandlungssystems angeordnet ist, um die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge, die an einer Komponente des Nachbehandlungssystems akkumuliert worden ist, physikalisch zu messen oder zu erfassen. Der Motorsteuerungsprozess 100 beinhaltet ferner das Erzeugen eines Kohlenwasserstoff-Gewichtsmengensignals 102 auf Basis der Steuerungsfeststellung 101.
-
Der Motorsteuerungsprozess 100 beinhaltet außerdem das Feststellen, über eine Analyse 103, ob die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge, die am Motornachbehandlungssystem akkumuliert worden ist, größer ist als ein vorab festgelegter Schwellenwert und abgeführt werden sollte. Als Reaktion auf eine Feststellung bei 103, dass die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge, die am Motornachbehandlungssystem akkumuliert worden ist, größer ist als ein vorab festgelegter Schwellenwert, wird im Prozess 104 ein Steuerbefehl erzeugt und verschickt, um eine Versendung eines Reihensteuersignals zu bewirken. Das Reihensteuersignal deaktiviert eine erste Reihe von Zylindern des Motors als Reaktion auf eine Feststellung, dass das Kohlenwasserstoff-Gewichtsmengensignal über einem vorab festgelegten Schwellenwert für die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge liegt. In bestimmten Ausführungsformen kann der Motorsteuerungsprozess 100 eine weitere Analyse beinhalten, beispielsweise einen Analyseprozess 105, bei der eine Feststellung von Motorleistungsanforderungen auf Basis von Betriebseigenschaften des Motors getroffen wird. Wenn beispielsweise die Leistungsanforderungen unter einem Betrag liegen, der von einer einzigen Reihe des Verbrennungsmotors, der mehrere Reihen von Zylindern aufweist, bereitgestellt werden kann, kann eine Zylinderreihe in einem Deaktivierungsprozess 106 deaktiviert werden. Wenn die Leistungsanforderungen höher sind als das, was eine einzelne Reihe von Zylindern (in einem Zweireihenmotor, beispielsweise einem V-Motor) oder niedriger sind als das, was alle Reihen von Zylindern bereitstellen können, kann der Deaktivierungsbefehl gemäß Ausführungsbeispielen überschrieben oder nicht gesendet werden.
-
In bestimmten Ausführungsformen kann der Motorsteuerungsprozess 100 auch einen Messprozess 107 beinhalten, in dem ein Zeitgeber verwendet wird, um die Deaktivierungszeit zu messen. Während des Messprozesses 107 können andere Parameter gemessen werden, beispielsweise Luftströmungsrate, Lufttemperatur und andere Parameter, die verwendet werden können, um einen Schätzwert für die Menge an erreichter Kohlenwasserstoffabführung zu berechnen.
-
2 ist eine Darstellung eines Steuersystems zum Steuern eines Motors gemäß Ausführungsbeispielen. Das Motorsteuersystem beinhaltet eine Steuereinrichtung 200, die so aufgebaut ist, dass sie bestimmte Operationen durchführt, um die Deaktivierung einer Reihe von Zylindern des Motors zu steuern. Bei bestimmten Ausführungen bildet die Steuereinrichtung 200 einen Teil eines Verarbeitungsuntersystems, das ein oder mehrere Rechenvorrichtungen mit Speicher-, Verarbeitungs- und Kommunikations-Hardware umfasst. Bei der Steuereinrichtung 200 kann es sich um eine einzelne Vorrichtung oder eine verteilte Vorrichtung handeln, und die Funktionen der Steuereinrichtung 200 können durch Hardware und/oder als Computerbefehle auf einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Datenspeichermedium durchgeführt werden.
-
In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet die Steuereinrichtung 200 ein oder mehrere Module, die so aufgebaut sind, dass sie funktionell die Operationen der Steuereinrichtung ausführen. Wie in 2 gezeigt ist, kann die Steuereinrichtung 200 ein oder mehrere Sensormodule 201 beinhalten, die darauf ausgelegt sind, ein Abgaseigenschaftssignal auf Basis einer festgestellten Eigenschaft in einer Abgaskomponente, die mit einer Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge für eine Motornachbehandlungsvorrichtung in Beziehung steht, zu bestimmen. Das eine oder die mehreren Sensormodule können ferner darauf ausgelegt sein, ein Abgaseigenschaftssignal zu erzeugen, beispielsweise ein Kohlenwasserstoff-Gewichtsmengensignal. In bestimmten Ausführungsformen können das eine oder die mehreren Sensormodule 201 darauf ausgelegt sein, eine Abgaseigenschaft festzustellen, unter anderem eine Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge, die am Motornachbehandlungssystem akkumuliert worden ist, eine Abgastemperatur, einen Abgasfeuchtigkeitsgehalt und eine Betriebsdauer einer Abgaskomponente. In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet die Steuereinrichtung 200 außerdem ein Zylinderreihen-Steuermodul 202, das kommunikationsfähig mit dem mindestens einen Sensormodul verbunden ist. Das Zylinderreihen-Steuermodul 202 ist so gestaltet, dass es zumindest zum Teil als Reaktion auf eine auf dem Abgaseigenschaftssignal basierende Feststellung, dass das Kohlenwasserstoff-Gewichtsmengensignal oberhalb eines vorab festgelegten Schwellenwerts für die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge liegt, bewirkt, dass ein erstes Reihensteuersignal versendet wird, um zu bewirken, dass eine erste Reihe von Zylindern in einem Motor deaktiviert wird.
-
Die vorliegende Beschreibung einschließlich der Module betont die strukturelle Unabhängigkeit der Aspekte der Steuereinrichtung und illustriert eine mögliche Gruppierung von Operationen und Aufgaben der Steuereinrichtung. Andere Gruppierungen, die ähnliche Gesamtoperationen durchführen, sind als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Anmeldung eingeschlossen zu betrachten. Module können in Hardware und/oder als Computerbefehle auf einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Datenspeichermedium implementiert sein, und Module können über verschiedene Hardware oder computerbasierte Komponenten verteilt sein. Genauere Beschreibungen bestimmter Ausführungen der Steueroperationen sind in dem Abschnitt zu 1 zu finden.
-
Beispielhafte und nicht einschränkende Modulimplementierungselemente schließen Sensoren ein, die einen beliebigen, hierin angegebenen Wert bereitstellen, Sensoren, die einen beliebigen Wert bereitstellen, bei dem es sich um einen Vorläufer zu einem hierin angegebenen Wert handelt, Datalink- und/oder Netzwerkhardware einschließlich Kommunikationschips, oszillierender Kristalle, Kommunikationsverbindungen, Kabeln, Twisted-Pair-Verdrahtungen, Koaxialverdrahtungen, abgeschirmter Verdrahtungen, Sendern, Empfängern und/oder Sender-Empfängern, Logikschaltungen, fest verdrahteter Logikschaltungen, rekonfigurierbarer Logikschaltungen in einem bestimmten, nichtflüchtigen Zustand, die entsprechend der Modulspezifikation konfiguriert sind, Aktoren einschließlich mindestens eines elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Aktors, einer Magnetspule, eines Operationsverstärkers, analoger Steuerelemente (Federn, Filtern, Integratoren, Addierern, Teiler, Verstärkungselementen) und/oder digitaler Steuerelemente.
-
3 veranschaulicht eine Motorbaugruppe, die mit einem Steuersystem gemäß Ausführungsbeispielen verbunden ist. Der in 3 abgebildete Motor 301 ist ein V-16-Motor und mit einer Reihe 303 von Zylindern 302, die aktiviert sind, und einer anderen Reihe 304 von Zylindern 302, die deaktiviert sind, gezeigt. Der Motor 301 beinhaltet eine Nachbehandlungssystemkomponente 310a, die über eine Abgasleitung 311a mit der Reihe 303 verbunden ist, und eine Nachbehandlungssystemkomponente 310b, die über eine Abgasleitung 311b mit der Reihe 304 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 200 sendet einen Zylinderdeaktivierungsbefehl 305 an eine der Reihe 303 oder Reihe 304 als Reaktion darauf, dass das Zylinderreihensteuermodul 202 feststellt, dass das Kohlenwasserstoff-Gewichtssignal über einem vorab festgelegten Schwellenwert für die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge liegt, und zwar auf Basis dessen, dass das eine oder die mehreren Sensormodule 201 festgestellt hat bzw. haben, dass eine Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge, die an einer der Komponenten 310a und 310b des Motornachbehandlungssystems akkumuliert worden ist (oder ein Wert, der mit dieser Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge assoziiert ist), oberhalb eines vorab festgelegten Schwellenwerts für die Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge liegt. Die deaktivierte Reihe von Zylindern entspricht der Reihe von Zylindern, die mit dem Motornachbehandlungssystem verbunden ist, das eine Kohlenwasserstoff-Gewichtsmenge oder einen damit assoziierten Wert oberhalb der vorab festgelegten Menge aufweist, wie von den Sensormodulen 201 feststellt. In bestimmten Ausführungsformen können die Sensormodule 201 mit den Nachbehandlungssystemkomponenten 310a und 310b verbunden sein.
-
Der Zylinderdeaktivierungsbefehl 305 kann angeben, ob und/oder wann die Zylinderdeaktivierung (und anschließende Reaktivierung) stattfinden soll. In einer Ausführungsform kann der Zylinderdeaktivierungsbefehl 305 einen Ventilbetätigungsbefehl beinhalten, der das Öffnen und Schließen eines Kraftstoffventils oder das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile in einem Motor ändert. In bestimmten Ausführungsformen kann der Zylinderdeaktivierungsbefehl 305 andere Betätigungsbefehle beinhalten, beispielsweise das Ändern der Stoßstangen- und/oder Nockenwellendynamik, um einen Kraftstoffstrom in die deaktivierten Zylinder 304 zu verhindern. Außerdem kann der Zylinderdeaktivierungsbefehl 305 auch Betätigungsbefehle in Bezug auf noch aktive Zylinder 303 beinhalten. Um die Spannungsversorgung aufrecht zu erhalten, kann der Zylinderdeaktivierungsbefehl 305 beispielsweise eine Erhöhung der Kraftstoffmenge, die in die noch aktiven Zylinder 303 eingespritzt werden soll, oder eine Erhöhung der U/min-Rate veranlassen. Ferner können auch andere Parameter angepasst werden, beispielsweise die Einspritzzeiten und der Kraftstoffeinspritzdruck. In einer Ausführungsform ist die Menge des in die aktiven Zylinder 303 eingespritzten Kraftstoffs doppelt so groß wie die, die ursprünglich zugeführt wurde, um die Leistungsanforderung/Last, die an den Motor angelegt wurde, zu befriedigen. Es wird in Betracht gezogen, dass auch andere Systeme und Konfigurationen implementiert werden können, um vorteilhafterweise einen Teil der Zylinder zu deaktivieren. In bestimmten Ausführungsformen beträgt der Anteil der Zylinder 302, die deaktiviert werden, 50 %.
-
Es sei klargestellt, dass Bauweisen und Anordnungen von Einrichtungen oder ihren Komponenten, die in den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen gezeigt sind, lediglich der Veranschaulichung dienen. Obwohl nur einige Ausführungsformen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, erkennt die Fachwelt beim Lesen dieser Offenbarung unschwer, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Dimensionen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montagebaugruppen, Verwendung von Materialien, Farben, Orientierungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des offenbarten Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einstückig geformt dargestellt werden, aus mehreren Teilen oder Elementen konstruiert werden, die Position der Elemente kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, und die Art oder Anzahl separater Elemente bzw. Positionen kann geändert oder variiert werden. Die Reihenfolge oder Abfolge von Verfahrens- oder Prozessschritten kann gemäß alternativen Ausführungsformen variiert oder neu geordnet werden. Weitere Ersetzungen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können ebenfalls an der Konstruktion, den Betriebseigenschaften und der Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
-
Obwohl hierin verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt sind, wird der Durchschnittsfachmann ohne Weiteres eine Reihe anderer Mechanismen und/ oder Strukturen zur Ausführung der Funktion und/oder zum Erreichen der Ergebnisse und/ oder eines oder mehrerer der hierin beschriebenen Vorteile ersinnen können, und jede dieser Änderungen und/oder Modifikationen soll im Bereich der hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung eingeschlossen sein. Allgemeiner wird der Durchschnittsfachmann ohne Weiteres erkennen, dass sämtliche Parameter, Abmessungen, Materialien und Konfigurationen, die hierin beschrieben sind, als Beispiele dienen sollen, und dass tatsächliche Parameter, Abmessungen, Materialien und/oder Konfigurationen von der jeweiligen Anwendung oder den jeweiligen Anwendungen abhängen, für die die Lehren der Erfindung verwendet werden. Der Fachmann wird viele Äquivalente der hierin beschriebenen, konkreten Ausführungsformen der Erfindung erkennen oder anhand von nicht mehr als Routineversuchen herauszufinden in der Lage sein. Daher sei klargestellt, dass die obigen Ausführungsformen nur als Beispiele angegeben sind, und dass innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente Ausführungsformen der Erfindung anders verwirklicht werden können als konkret beschrieben und beansprucht. Ausführungsformen der Erfindung in der vorliegenden Offenbarung sind auf jedes einzelne Merkmal, System, Material, Kit, jeden einzelnen Gegenstand und jedes einzelne hierin beschriebene Verfahren gerichtet. Außerdem ist jede Kombination aus zwei oder mehr von diesen Merkmalen, Systemen, Gegenständen, Materialien, Kits und/oder Verfahren, falls solche Merkmale, Systeme, Artikel, Materialien, Kits und/oder Verfahren nicht gegenseitig inkonsistent sind, im Bereich der Erfindung der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen.
-
Ebenso kann die hierin beschriebene Technik als Verfahren ausgeführt werden, von dem mindestens ein Beispiel angegeben worden ist. Die Aktionen, die als Teil des Verfahrens ausgeführt werden, können in jede geeignete Reihenfolge gebracht werden, solange nichts Anderes angegeben ist. Somit können Ausführungsformen konstruiert werden, in denen Aktionen in einer anderen Reihenfolge als dargestellt durchgeführt werden, was die gleichzeitige Durchführung mancher Aktionen beinhalten kann, auch wenn sie in erläuternden Ausführungsformen als aufeinander folgende Aktionen dargestellt sind.
-
Alle Definitionen, wie sie hierin definiert und verwendet werden, sollten als vorrangig vor anderen Wörterbuchdefinitionen, Definitionen in Dokumenten, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind, und/oder gebräuchlichen Bedeutungen der definierten Begriffe betrachtet werden.
-
Die unbestimmten Artikel „ein“ und „eine“, wie hierin in der Beschreibung und den Ansprüchen gebraucht, sollen so verstanden werden, dass sie „mindestens ein(e)“ bedeuten, solange nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist.
-
Der Ausdruck „und/oder“, wie hierin in der Beschreibung und den Ansprüchen gebraucht, soll so verstanden werden, dass er „entweder eines oder beide“ von den so verknüpften Elementen bedeutet, d. h. Elemente, die in manchen Fällen gemeinsam vorhanden sind und in anderen Fällen getrennt voneinander vorhanden sind. Mehrere Elemente, die mit „und/oder“ aufgeführt sind, sollten auf die gleiche Weise aufgefasst werden, d. h. „eines oder mehrere“ der so miteinander verknüpften Elemente. Es können optional auch andere Elemente als die durch das „und/oder“ -Satzglied konkret bezeichneten vorhanden sein, und zwar unabhängig davon, ob sie mit den konkret bezeichneten Elementen in Beziehung stehen oder nicht. So kann, als nicht beschränkendes Beispiel, eine Nennung von „A und/oder B“, wenn sie in Verbindung mit einem offenen Begriff wie „umfassend“ verwendet wird, Folgendes bedeuten: in einer Ausführungsform nur A (und optional auch andere Elemente, außer B, beinhalten); in einer anderen Ausführungsform nur B (und optional auch andere Elemente, außer A, beinhalten); in einer noch anderen Ausführungsform sowohl A als auch B (und optional auch andere Elemente beinhalten) usw.
-
In den Ansprüchen ebenso wie in der obigen Beschreibung sollen alle Verlaufsformen wie „umfassend“, „beinhaltend“, „tragend“, „aufweisend“, „enthaltend“, „beteiligend“, „haltend“, „bestehend aus“ und dergleichen als offen verstanden werden, d. h. als einschließlich von etwas, aber nicht beschränkt darauf.
-
Die Ansprüche sollten nicht als beschränkt auf die beschriebene Reihenfolge oder die beschriebenen Elemente betrachtet werden, solange nichts Derartiges angegeben ist. Man beachte, dass von einem Durchschnittsfachmann verschiedene Änderungen an der Form und an Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Bereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Alle Ausführungsformen, die im Gedanken und Bereich der folgenden Ansprüche und Äquivalente liegen, werden beansprucht.
