DE112016001356T5

DE112016001356T5 - Zylinderabschaltung bei Verzögerung

Info

Publication number: DE112016001356T5
Application number: DE112016001356.6T
Authority: DE
Inventors: Steven E. CARLSON; Siamak Hashemi; Srihari KALLURI; Xin Yuan; Vijay Srinivasan; Andrew W. Phillips; Mark A. WILCUTTS; Louis J. Serrano; Shikui Kevin Chen
Original assignee: Tula Technology Inc
Current assignee: Tula Technology Inc
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2017-12-14
Also published as: JP7136559B2; CN107407212B; WO2016153837A1; KR20170129711A; CN107407212A; JP2018512534A

Abstract

Es werden Verfahren und Anordnungen zum Überführen eines Motors von einem Zustand der Zylinderabschaltung bei Verzögerung (DCCO) zu einem Betriebszustand beschrieben. Bei einem Aspekt beginnen Über führungen aus einer DCCO mit der dahingehenden Wiederzuschaltung von Zylindern, Luft zu pumpen, zum Reduzieren des Drucks in dem Einlasskrümmer vor dem Zünden von Zylindern. Bei einem weiteren Aspekt beinhalten Über führungen aus einer DCCO den Einsatz eines Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft. Nach der Reduzierung des Krümmerdrucks kann der Motor entweder in einen Skip Fire-Betriebsmodus mit Zylinderdeaktivierung oder einen anderen geeigneten Betriebsmodus übergehen. Bei noch einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Übergehen in eine DCCO unter Einsatz eines Skip Fire-Ansatzes beschrieben. Bei diesem Aspekt wird der Anteil der Arbeitszyklen, bei denen Zündung erfolgt, allmählich auf einen Schwellenzündungsanteil reduziert. Alle Arbeitskammern werden dann nach Erreichen des Schwellenzündungsanteils deaktiviert.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 28. Januar 2016 eingereichten US-Anmeldung Nr. 15/009,533 und der am 23. März 2015 eingereichten vorläufigen Anmeldung Nr. 62/137,053.
GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Steuerstrategien zur Unterstützung von Zylinderabschaltung bei Verzögerung während des Betriebs eines Verbrennungsmotors.
HINTERGRUND
Kraftstoffökonomie ist ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Motorkonstruktion. Eine kraftstoffsparende Methode, die häufig bei Kraftfahrzeugmotoren eingesetzt wird, wird als DFCO (Deceleration Fuel Cut-Off (Kraftstoffabschaltung bei Verzögerung) – manchmal auch als DFSO (Deceleration Fuel Shut-Off) bezeichnet) bezeichnet. Dieser Betriebsmodus wird in der Regel während der Verzögerung eines Motors/Fahrzeugs, wenn keine Drehmomentanforderung vorliegt (z. B. wenn nicht auf das Fahrpedal getreten wird), eingesetzt. Während DFCO wird kein Kraftstoff in die Zylinder eingespritzt, wodurch eine entsprechende Verbesserung der Kraftstoffökonomie bereitgestellt wird.
Obgleich die Kraftstoffabschaltung bei Verzögerung die Kraftstoffökonomie verbessert, sind ihr gewisse Grenzen gesetzt. Insbesondere befinden sich die Einlass- und Auslassventile, obgleich kein Kraftstoff in die Zylinder eingespritzt wird, noch immer in Betrieb, wodurch Luft durch die Zylinder gepumpt wird. Das Pumpen von Luft durch die Zylinder ist mit einigen potentiellen Nachteilen behaftet. Beispielsweise weisen die meisten Kraftfahrzeugmotoren Abgasreinigungssysteme (z. B. Katalysatoren) auf, die nicht zur Bewältigung großer Volumina unverbrannter Luft geeignet sind. Somit kann ein Betrieb in einem Modus der Zylinderabschaltung bei Verzögerung über längere Zeiträume hinweg zu unzulässigen Emissionshöhen führen. Somit ist ein Betrieb in einem DFCO-Modus in der Regel nicht für längere Zeiträume gestattet und geht oftmals mit unerwünschten Emissionseigenschaften einher. Darüber hinaus ist eine Arbeitsleistung erforderlich, um Luft durch die Zylinder zu pumpen, wodurch die Kraftstoffeinsparungen beschränkt werden.
Im Prinzip können die mit DFCO in Zusammenhang stehenden Kraftstoffeinsparungen durch eine Deaktivierung von Zylindern, so dass keine Luft durch die Zylinder gepumpt wird, wenn kein Kraftstoff zugeführt wird, anstatt lediglich die Kraftstoffzufuhr abzuschalten, weiter verbessert werden. Dieser Zylinderdeaktivierungsansatz kann als eine DCCO (Deceleration Cylinder Cut-Off – Zylinderabschaltung bei Verzögerung) anstatt DFCO bezeichnet werden. Eine Zylinderabschaltung bei Verzögerung bietet sowohl eine verbesserte Kraftstoffökonomie als auch verbesserte Emissionseigenschaften. Die Verbesserung der Kraftstoffökonomie wird zum Teil durch die Reduzierung von Verlusten aufgrund des Pumpens von Luft durch die Zylinder bereitgestellt. Die Kraftstoffökonomie kann durch den Betrieb in einem DCCO-Modus für längere Zeiträume anstatt einem DFCO-Modus weiter verbessert werden, da die Sauerstoffsättigung eines Auslasssystemkatalysators weniger problematisch ist. Die Verbesserung der Emissionen liegt in der Tatsache begründet, dass während DCCO keine großen Luftvolumina durch die Zylinder in das Auslasssystem gepumpt werden.
Obgleich die Zylinderabschaltung bei Verzögerung die Möglichkeit erheblicher Verbesserungen bei der Kraftstoffökonomie und den Emissionseigenschaften bietet, ist sie mit einer Reihe von Nachteilen behaftet, die ihrer Vermarktung abträglich sind. Tatsächlich ist den Anmeldern keine Verwendung von DCCO bei kommerziellen Fahrzeuganwendungen bekannt. Daher wären verbesserte Motorsteuerstrategien zur Ermöglichung der Verwendung von Zylinderabschaltung bei Verzögerung wünschenswert. Die vorliegende Anmeldung beschreibt Methoden und Steuerstrategien, die die Verwendung von Zylinderabschaltung bei Verzögerung ermöglichen.
KURZDARSTELLUNG
Es werden Verfahren und Anordnungen zum Überführen eines Motors von einem Zustand der Zylinderabschaltung bei Verzögerung zu einem Betriebszustand und umgekehrt beschrieben. Bei einem Aspekt werden bei ausgewählten Betriebsbedingungen als Reaktion auf keine Drehmomentanforderung alle Arbeitskammern eines Motors deaktiviert, so dass keine der Arbeitskammer gezündet wird und keine Luft durch die Arbeitskammern gepumpt wird, während sich die Kurbelwelle dreht. Nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern werden mindestens einige der Arbeitskammern dahingehend wieder zugeschaltet, während einer Reihe von Luftpumparbeitszyklen Luft durch die wieder zugeschalteten Arbeitskammern zu pumpen, um dadurch den Druck in dem Einlasskrümmer zu reduzieren. Die wieder zugeschalteten Zylinder werden während der Luftpumparbeitszyklen nicht gezündet. Bei mindestens einigen Arbeitszyklen wird lediglich dann gezündet, nachdem mindestens mehrere der ausgelassenen Arbeitszyklen durchgeführt wurden. Mit diesem Ansatz wird der Einlasskrümmerdruck vor dem Zünden bei einem der Arbeitszyklen nach einem Zylinderabschaltungsereignis reduziert.
Bei einigen Ausführungsformen liegt die Anzahl ausgelassener Arbeitszyklen in der Reihe von ausgelassenen Arbeitszyklen, die vor dem ersten Arbeitszyklus mit Zündung nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern auftreten, im Bereich vom 1- bis 4-Fachen der Anzahl an Arbeitskammern.
Bei einigen Anwendungen wird der Einlasskrümmerdruck vor dem Beginn des ersten Arbeitszyklus mit Zündung nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern auf einen Druck unter einem festgelegten Schwellenwert reduziert. Beispielsweise kann ein Schwellendruck in der Größenordnung von ungefähr 0,4 bar bei einigen Ausführungsformen geeignet sein.
Die Arbeitskammerwiederzuschaltung kann als Reaktion auf eine Vielfalt verschiedener Drehmomentanforderungen, darunter unter anderem Leerlaufanforderungen, Fahrpedal-Tip-in, zusätzliche Leistungsanforderungen usw., durchgeführt werden.
In der Regel würde bei Arbeitszyklen, die zum Pumpen von Luft durch die Zylinder vorgesehen sind, überhaupt keine Kraftstoffzufuhr erfolgen – jedoch kann es unter beschränkten Umständen wünschenswert sein, geringe Mengen an Kraftstoff während einiger der Luftpumparbeitszyklen einzuleiten, um einen Katalysator oder eine andere Abgasreinigungsvorrichtung zu konditionieren.
Bei einem weiteren Aspekt wird der Motor beim Überführen aus dem Zustand der Zylinderabschaltung bei Verzögerung in einem Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft betrieben. In diesem Modus sind einige Arbeitszyklen aktive Arbeitszyklen, bei denen Kraftstoffzufuhr und Zündung erfolgt, und andere Arbeitszyklen sind Luftpumparbeitszyklen, bei denen Luft durch die zugeordnete Arbeitskammer ohne Zündung gepumpt wird, um die Reduzierung des Krümmerdrucks im Verhältnis zu einem Krümmerdruck der zu Beginn des Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft vorlag, zu unterstützen. Nach der Reduzierung des Krümmerdrucks kann der Motor entweder in einen Skip Fire-Betriebsmodus mit Zylinderdeaktivierung oder einen anderen geeigneten Betriebsmodus (z. B. einem Modus mit variablem Hubraum oder einem Modus, bei dem sich alle Zylinder in Betrieb befinden) übergehen.
Bei einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Übergehen aus einem Betriebsmodus in einen Betriebsmodus, bei dem alle Zylinder abgeschaltet sind, unter Verwendung eines Skip Fire-Ansatzes beschrieben. Bei diesem Aspekt wird der Anteil der Arbeitszyklen, bei denen Zündung erfolgt, allmählich auf einen Zündungsschwellenanteil reduziert. Alle Arbeitskammern werden dann nach dem Erreichen des Zündungsschwellenanteils deaktiviert. Bei einigen Ausführungsformen liegt der Zündungsschwellenanteil im Bereich von 0,12–0,4.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung und die Vorteile davon werden am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich, in denen:
1 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zum Implementieren einer Zylinderabschaltung gemäß einer nicht ausschließlichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ein Ablaufdiagramm ist, das ein nicht ausschließliches Verfahren zum Übergehen aus einem DCCO-Modus in einen Betriebsmodus darstellt.
3 ein Ablaufdiagramm ist, das ein nicht ausschließliches Verfahren zum Übergehen aus einem DCCO-Modus in einen Leerlaufmodus darstellt.
4 ein Funktionsblockdiagramm einer Skip Fire-Steuerung und Motorsteuerung, die zur Verwendung in Verbindung mit einer nicht ausschließlichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Skip Fire-Steuerung beinhaltet, geeignet sind, ist.
In den Zeichnungen werden gelegentlich Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Strukturelemente verwendet. Es versteht sich, dass die Darstellungen in den Figuren schematisch und nicht maßstabsgerecht sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden eine Reihe von Steuerstrategien zur Unterstützung einer Zylinderabschaltung bei Verzögerung während des Betriebs eines Verbrennungsmotors beschrieben.
Wie unter Hintergrund angedeutet wurde, steht die Implementierung einer Zylinderabschaltung bei Verzögerung mit einigen Nachteilen in Zusammenhang. Ein solcher Nachteil steht im Zusammenhang mit dem Einlasskrümmerdruck. Insbesondere wird, wenn alle Zylinder deaktiviert sind, keine Luft aus dem Einlasskrümmer gesaugt. Gleichzeitig bewirkt ein Austreten um die Drosselklappe und das Einlasssystem herum eine Füllung des Krümmers auf barometrischen Druck. Somit kann bei Wiederzuschaltung der Zylinder von jedem zündenden Zylinder mehr Drehmoment als erwünscht bereitgestellt werden, was zu unerwünschten NVH(Noise, Vibration and Harshness – Geräusche, Schwingungen und Rauigkeit)-Eigenschaften führen kann. Eine Möglichkeit, diese NVH-Auswirkungen anzugehen, besteht darin, den Zündzeitpunkt derart übergangsweise nach spät zu verstellen, dass die Motorleistung zur Mäßigung der NVH-Probleme ausreichend stark reduziert wird. Obgleich dieser Ansatz funktionieren kann, weist er den Nachteil einer Kraftstoffverschwendung während der Zylinderzündgelegenheiten, bei denen eine Zündzeitpunktverstellung nach spät eingesetzt wird, auf.
Bei einem Aspekt schlagen die Anmelder einen anderen Ansatz vor, der die Mäßigung vorübergehender NVH-Probleme während Übergängen von einem DCCO-Modus zu einem Betriebsmodus unterstützen kann. Insbesondere werden, da der Übergang von einem DCCO-Modus zu einem Betriebsmodus erfolgt, einige oder alle Zylinder zeitig dahingehend aktiviert, Luft zu pumpen, bevor sie mit Kraftstoff versorgt und gezündet werden. Das Pumpen von Luft durch die Zylinder kann dazu verwendet werden, den Krümmerdruck auf eine gewünschte Höhe abzusenken, bevor der geplante Betriebsvorgang eingeleitet wird. Dies kann als Übergang aus einem DCCO- in einen DFCO-Modus vor dem Übergang in einen Zylinderzündmodus betrachtet werden. Die Reduzierung des Krümmerdrucks vor der Wiederaufnahme der Zündungen kann die Verbesserung der mit dem Übergang in Zusammenhang stehenden NVH-Eigenschaften bei gleichzeitiger Reduzierung oder manchmal sogar Beseitigung des Erfordernisses, in höherem Maße verschwenderische Techniken, wie z. B. Zündzeitpunktverstellung nach spät, einzusetzen, unterstützen.
Unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 1 wird ein Verfahren zum Implementieren einer DCCO beschrieben. Zunächst bestimmt die Motorsteuerung (z. B. ein Antriebsstrangsteuermodul (PCM – Powertrain Controle Module), ein Motorsteuergerät (ECU – Engine Control Unit) usw.) während des Betriebs eines Motors basierend auf gegenwärtigen Betriebsbedingungen, wie in Kasten 110, 112 dargestellt, dass eine Zylinderabschaltung angebracht ist. Eine übliche Situation, die zur Bestimmung, dass eine Zylinderabschaltung angebracht ist, führt, beinhaltet, dass der Fahrer das Fahrpedal freigibt (was gelegentlich als Fahrpedal-„Tip-out“ bezeichnet wird), wozu es häufig kommt, wenn der Fahrer eine Verlangsamung wünscht (dieser Anwendungsfall hat zur Verwendung des Ausdrucks Zylinderabschaltung bei „Verzögerung“ – DCCO geführt). Obgleich die Verzögerung tendenziell einer der häufigsten Auslöser zum Eintritt in einen Zylinderabschaltmodus ist, versteht sich, dass eine Zylinderabschaltung (die als DCCO bezeichnet wird) auch bei verschiedensten anderen Umständen angebracht sein kann, beispielsweise: (a) wenn das Fahrpedal freigegeben wird, während das Fahrzeug bergab fährt, unabhängig davon, ob das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert; (b) während Getriebeschaltereignissen oder anderen vorübergehenden Ereignissen, bei denen es wünschenswert sein kann, ein Motornettodrehmoment vorübergehend zu reduzieren; usw. Allgemein kann der Konstrukteur der Motorsteuerung eine beliebige Anzahl an Regeln festlegen, die die Umstände definieren, bei denen eine DCCO als angebracht oder nicht angebracht erachtet wird.
Die meisten Situationen, in denen eine DCCO angebracht ist, entsprechen Umständen, unter denen kein Motordrehmoment zum Antrieb des Fahrzeugs erforderlich ist. Somit beginnt das Ablaufdiagramm von 1 bei 110, wo eine Eingangsbestimmung erfolgt, dass kein Motordrehmoment erforderlich ist. Wenn kein Drehmoment erforderlich ist, bestimmt die Logik bei Schritt 112, ob Betriebsbedingungen zum Eintritt in einen DCCO-Modus geeignet sind.
Es versteht sich, dass es eine Reihe von Betriebsbedingungen ohne Motordrehmoment geben kann, bei denen es möglicherweise nicht wünschenswert ist, in einen DCCO-Modus einzutreten. Beispielsweise ist es bei den meisten nicht-hybriden Motoren wünschenswert, die Kurbelwelle bei einer gewissen Mindestdrehzahl (z. B. einer Leerlaufdrehzahl) rotieren zu lassen, während sich das Fahrzeug im Betrieb befindet. Somit können die Motorbetriebsregeln vorschreiben, dass lediglich dann in einen DCCO-Modus eingetreten wird, wenn sich die Kurbelwelle bei Drehzahlen über einem festgelegten DCCO-Eintrittsmotordrehzahlschwellenwert dreht, wodurch ein Eintritt in den DCCO-Modus, wenn der Motor mit einer Motordrehzahl betrieben wird, die der Leerlaufdrehzahl oder nahezu der Leerlaufdrehzahl entspricht, verhindert wird. Gleichermaßen kann es bei vielen Anwendungen nicht möglich sein, die Kurbelwelle komplett vom Triebstrang zu entkoppeln. Somit können die Motorbetriebsregeln vorschreiben, dass möglicherweise nicht in den DCCO-Modus eingetreten werden kann, wenn das Fahrzeug angehalten wird oder sich langsam bewegt – z. B. mit einer Geschwindigkeit fortbewegt, die unter einer DCCO-Eintrittsschwellenfahrzeuggeschwindigkeit liegt – die als Funktion des Gangs oder andere Betriebsbedingungen variieren kann. Bei einem weiteren Beispiel kann die DCCO nicht angebracht sein, wenn eine Motorbremsung erwünscht wird, was der Fall sein kann, wenn der Fahrer bremst und/oder in einem niedrigen Gang fährt. Bei noch einem weiteren Beispiel kann eine DCCO unangebracht sein, während gewisse Diagnosetests durchgeführt werden. Ein DCCO-Betrieb kann des Weiteren während gewisser Arten von Traktionssteuerungsereignissen usw. unerwünscht (oder speziell erwünscht) sein. Es versteht sich, dass es sich hier lediglich um einige Beispiele handelt und die verschiedensten Umstände existieren, unter denen eine DCCO als angebracht oder unangebracht erachtet werden kann. Die eigentlichen Regeln, die definieren, wann ein DCCO-Betrieb angebracht ist und nicht angebracht ist, können zwischen Implementierungen stark variieren und liegen gänzlich im Ermessen des Konstrukteurs der Motorsteuerung.
In dem Ablaufdiagramm werden die Bestimmungen über die fehlende Motordrehmomentanforderung und den DCCO-Eintritt als einzelne Schritte dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass diese Entscheidungen nicht getrennt werden müssen. Stattdessen kann die erforderliche Drehmomenthöhe zu einem bestimmten Zeitpunkt einfach ein Teil der Regeln, die bestimmen, wenn ein DCCO-Betrieb als angebracht erachtet wird, sein.
Wenn der Eintritt in einen DCCO-Modus als angebracht erachtet wird, werden alle Zylinder deaktiviert, wie durch den Kasten 114 dargestellt wird. Alternativ dazu wird, wenn ein DCCO-Motorbetrieb zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht angebracht ist, nicht in den DCCO-Modus eingetreten und der Motor kann auf herkömmliche Art und Weise gesteuert werden, wie durch den Kasten 116 dargestellt wird.
Bei Eintritt in den DCCO-Modus gibt es verschiedene Wege der Deaktivierung der Zylinder. Unter einigen Umständen wird jeder Zylinder in dem nächsten steuerbaren Arbeitszyklus nach der Entscheidungsfällung für einen Eintritt in einen DCCO-Modus (d. h. mit sofortiger Wirkung) deaktiviert. Unter anderen Umständen kann es wünschenswert sein, den Zündungsanteil unter Verwendung eines Skip Fire-Ansatzes, bei dem bei einigen Arbeitszyklen gezündet wird und andere Arbeitszyklen ausgelassen werden, allmählicher auf DCCO herunterzurampen. Der Skip Fire-Herunterrampungsansatz funktioniert gut, wenn der Motor aus einem Skip Fire-Modus in einen DCCO-Modus übergeht. Es versteht sich jedoch, dass der Skip Fire-Herunterrampungsansatz auch dazu verwendet werden kann, einen Übergang zu einer DCCO aus einem „normalen“ Betrieb mit allen Zylindern eines Motors oder zu einer DCCO aus einem Modus mit variablem Hubraum, wobei ein reduzierter Hubraum verwendet wird (z. B. bei Betrieb unter Verwendung von 4 von 8 Zylindern usw.), zu ermöglichen.
Wenn ein allmählicher Übergang eingesetzt wird, kann der Zündungsanteil allmählich reduziert werden, bis ein Schwellenzündungsanteil erreicht wird, wobei an diesem Punkt alle Zylinder deaktiviert sein können. Beispielsweise wird angenommen, dass Zündungsanteilschwellenwerte im Bereich von 0,12–0,4 für die meisten Rampungsanwendungen gut funktionieren. Während der allmählichen Reduzierung werden die ausgelassenen Arbeitszyklen zugeordneten Arbeitskammern vorzugsweise während der ausgelassenen Arbeitszyklen deaktiviert – obgleich dies nicht erforderlich ist. Wenn der Motor in einem Skip Fire-Modus mit einem Zündungsanteil betrieben wird, der unter dem Zündungsanteilschwellenwert liegt, wenn die Entscheidung zum Eintritt in den DCCO-Modus gefällt wird, können alle Zylinder in ihren nächsten jeweiligen Arbeitszyklen deaktiviert werden.
Es gibt Zeiten, wenn es wünschenswert sein kann, die Kurbelwelle von dem Getriebe oder einem anderen Teil des Triebstrangs zu entkoppeln. Somit kann die Antriebsstrangsteuerung bei Eintritt in den DCCO-Modus optional eine Drehmomentwandlerkupplung (TCC – Torque Converter Clutch) oder eine andere Kupplung oder einen anderen Triebstrangschlupfsteuermechanismus dazu anweisen, die Kurbelwelle zumindest teilweise von dem Getriebe zu entkoppeln, um die Kopplung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Motorgeschwindigkeit zu reduzieren, wie durch den Kasten 118 dargestellt wird. Das Ausmaß der Entkopplung, die möglich ist, variiert tendenziell mit dem bzw. den speziellen Triebstrangschlupfsteuermechanismus(-mechanismen), der bzw. die in den Antriebsstrang integriert ist bzw. sind. Es gibt eine Reihe von Betriebsbedingungen, bei denen es wünschenswert sein kann, den Motor mechanisch vom Triebstrang zu entkoppeln. Beispielsweise ist eine Entkopplung wünschenswert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit null beträgt, jedoch die Motordrehzahl nicht. Während einer Verzögerung kann es auch wünschenswert sein, den Motor von dem Triebstrang zu entkoppeln, insbesondere wenn eine Bremse verwendet wird. Andere Bedingungen, wie z. B. Getriebeschaltvorgänge, profitieren auch häufig von einer Entkopplung des Motors von dem Triebstrang.
Eine Eigenschaft der DCCO (Zylinderabschaltung) besteht darin, dass der Motor aufgrund der Reduzierung von Pumpverlusten weniger Widerstand hat, als er während einer DFCO (Kraftstoffabschaltung) hätte. In der Praxis ist der Unterschied recht bedeutsam und kann ohne Weiteres beobachtet werden, wenn der Motor effektiv vom Getriebe ausgerückt wird. DFCO-Pumpverluste würden, wenn diese zugelassen würden, bei vielen Motoren eine Verlangsamung bis zum Halt innerhalb eines Zeitraums in der Größenordnung einer Sekunde oder höchstens zwei bewirken, wohingegen eine Verlangsamung bis zum Halt bei demselben Motor bei DCCO (Zylinderabschaltung) 5–10-mal länger dauern kann. Da DFCO den Motor recht schnell anhält, wird der Triebstrang gewöhnlich während DFCO eingerückt gehalten, was bedeutet, dass sich der Motor tendenziell mit dem Fahrzeug verlangsamt und die mit der DFCO in Zusammenhang stehenden Pumpverluste zur Motorbremsung beitragen. Im Gegensatz dazu kann der Motor bei Einsatz von DCCO in einem Ausmaß, das durch die Triebstrangkomponenten (z. B. eine Drehmomentwandlerkupplung (TCC), ein Doppelkupplungsgetriebe usw.) gestattet wird, aus dem Getriebe ausgerückt werden. In der Praxis gestattet dies eine Verwendung von DCCO für viel längere Zeiträume als DFCO bei gewissen Betriebsbedingungen.
Der Motor bleibt in dem DCCO-Modus, bis das ECU bestimmt, dass es Zeit ist, den DCCO-Modus zu verlassen. Die zwei häufigsten Auslöser für das Verlassen des DCCO-Modus sind tendenziell entweder, wenn eine Drehmomentanforderung empfangen wird oder wenn sich der Motor auf eine Drehzahl verlangsamt, bei der ein Leerlaufbetrieb als angebracht erachtet wird. Eine weitere Reduzierung der Motordrehzahl kann zu einem unerwünschten Motorabwürgen führen, so dass der Motor in den Leerlaufbetrieb gebracht wird, um ein Abwürgen zu vermeiden. Oftmals wird eine Drehmomentanforderung dadurch verursacht, dass auf das Fahrpedal getreten wird (was hier gelegentlich als ein Fahrpedal-Tip-in bezeichnet wird). Jedoch gibt es verschiedene andere Situationen, die Drehmoment erfordern, die von einem Fahrpedal-Tip-in unabhängig sind. Beispielsweise können diese Arten von Situationen auftreten, wenn Nebenaggregate, wie z. B. eine Klimaanlage, Drehmoment erfordern. Viele Fahrzeugklimaanlagen werden durch das Einrücken einer Klimaanlagenkupplung in den Fahrzeugantriebsstrang aktiviert, wodurch eine zusätzliche Drehmoment last an den Motor angelegt wird.
Bei einer Ausführungsform wird bei Empfang einer Anforderung einer Nebenaggregatdrehmomentlast während eines DCCO-Betriebsmodus diese Anforderung abgelehnt, bis der Betrieb im DCCO-beendet ist. Ein wesentlicher Vorteil der Untersagung des Einrückens eines Nebenaggregats, wie z. B. einer Klimaanlage, während einer DCCO besteht darin, dass die Drehmomentforderung vom Motor während des DCCO-Zeitraums weiterhin null beträgt. Die Klimaanlage kann eingerückt werden, sobald sich der Motor nicht mehr im DCCO-Modus befindet, ohne Auswirkungen auf den Komfort von Fahrzeuginsassen zu haben. Dadurch wird die Motordrehzahl bewahrt, ohne den Motor vorzeitig aus dem DCCO-Modus zu schalten. Ein wesentlicher Vorteil des Gestattens eines fortlaufenden DCCO-Betriebs besteht darin, dass die Kraftstoffökonomie verbessert werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann eine Anforderung einer Nebenaggregatsdrehmomentlast, wie z. B. das Einrücken einer Klimaanlage, zur Beendigung des DCCO-Modus führen. Bei dieser Ausführungsform kann die tatsächliche Erhöhung der Motorlast, wie z. B. das Einrücken der Klimaanlagenkupplung, geringfügig verzögert werden, um Zeit für eine gleichmäßige Überführung aus der DCCO unter Verwendung der hier beschriebenen Verfahren zu gestatten. Durch entsprechendes Einstellen der Motorparameter vor dem Einrücken der Klimaanlage kann eine unerwünschte Änderung des Bremsmoments vermieden werden. Alternativ dazu kann der Fahrzeugdrehmomentwandler bei einigen Ausführungsformen in Erwartung einer zusätzlichen Nebenlast oder gleichzeitig damit verriegelt werden. In diesem Fall unterstützt das Moment des Fahrzeugs die Versorgung der Nebenlast, so dass die Drehzahl des Motors beibehalten werden kann, während er sich im DCCO-Modus befindet.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann eine Anforderung einer Nebenaggregatsdrehmomentlast zum Einstellen eines Zeitgebers führen, der den DCCO-Modus nach einem festgelegten Zeitraum, beispielsweise 10 oder 20 Sekunden, beendet. Da die meisten Zeiträume des Betriebs im DCCO-Modus weniger als 10 oder 20 Sekunden betragen, wird bei dieser Ausführungsform allgemein gestattet, dass der DCCO-Betrieb ohne vorzeitige Beendigung weiterläuft. Diese Ausführungsform kann in Fällen, wie z. B. einer längeren Bergabfahrt, wenn sich Fahrzeuginsassen unwohl fühlen können, wenn die Klimaanlage des Fahrzeugs für längere Zeiträume ausgeschaltet bleibt, nützlich sein.
Wenn eine Anforderung nach erhöhtem Drehmoment empfangen wird (wie durch den Kasten 120 angezeigt wird), geht der Motor zu einem Betriebsmodus über, der das gewünschte Drehmoment bereitstellt, wie durch den Kasten 122 dargestellt wird. Alternativ dazu geht der Motor, wenn sich die Motordrehzahl unter einen DCCO-Schwellenwert verlangsamt oder anderweitig ausgelöst wird, dass der Motor in einen Leerlaufmodus eintritt, (wie durch den Kasten 125 angezeigt wird), in einen Leerlaufmodus über, wie durch den Kasten 127 angezeigt wird.
Wie oben erörtert wird, wird keine Luft aus dem Einlasskrümmer entnommen, wenn alle Zylinder deaktiviert sind. Zur selben Zeit bewirkt eine Ausströmung um die Drosselklappe und das Einlasssystem herum, dass sich der Krümmer auf barometrischen Druck füllt. Somit kann bei Wiederzuschaltung der Zylinder von jedem zündenden Zylinder mehr Drehmoment als erwünscht bereitgestellt werden, was zu unerwünschten NVH-Eigenschaften führen kann. Dies ist besonders beim Übergang in einen Leerlaufmodus oder einen anderen Modus, bei dem relativ wenig Leistung erforderlich ist, bedenklich. Somit ist es beispielsweise beim Übergang aus einem DCCO-Modus in einen Leerlaufmodus oftmals wünschenswert, den Krümmerdruck auf einen Zieldruck zu verringern, der zur Einleitung des Leerlaufbetriebs besser geeignet ist. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Eingangs- und Auslassventile während eines Satzes von Arbeitszyklen geöffnet werden, um somit Luft aus dem Einlasskrümmer zu saugen und diese Luft unverbrannt durch den Auslass heraus zu leiten. Dies wird hier gelegentlich als ein DFCO-Arbeitszustand bezeichnet, da ist das Pumpen von Luft durch die Zylinder ohne das Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder vorsieht, was normalerweise während des DFCO-Betriebs auftritt.
Der tatsächliche Zielluftdruck zur Einleitung eines Leerlaufbetriebs variiert mit den Konstruktionszielen und den Anforderungen für einen bestimmten Motor. Beispielsweise sind Zielkrümmerdrücke im Bereich von ungefähr 0,3–0,4 bar bei vielen Anwendungen zum Übergang in Leerlauf angemessen.
Die Anzahl an DFCO-Arbeitszyklen, die zur Reduzierung des Krümmerdrucks auf einen beliebigen gegebenen Zieldruck erforderlich ist, variiert mit einer Vielzahl an Faktoren, darunter dem Eingangs- und dem Zielkrümmerdruck, der Größe des Einlasskrümmers bezüglich der Zylinder und der Rate der Luftausströmung an der Drosselklappe vorbei. Die Krümmer- und Zylindergrößen sind bekannt, die Luftausströmung an der Drosselklappe vorbei kann ohne Weiteres geschätzt werden und der gegenwärtige Einlasskrümmerdruck kann von einem Einlasskrümmerdrucksensor erhalten werden. Somit kann die Anzahl an Arbeitszyklen, die zur Reduzierung des Krümmerdrucks auf einen gegebenen Zieldruck erforderlich ist, zu jeglichem Zeitpunkt ohne Weiteres bestimmt werden. Die Motorsteuerung kann dann die Zylinder dahingehend aktivieren, für die angemessene Anzahl an Arbeitszyklen Luft zu pumpen.
Übergänge zu Betriebsbedingungen, bei denen es sich nicht um Leerlauf handelt, können auf nahezu dieselbe Art und Weise behandelt werden, mit Ausnahme dessen, dass der Zielkrümmerdruck basierend auf der Drehmomentanforderung und potentiell verschiedenen gegenwärtigen Betriebsbedingungen (z. B. Motordrehzahl, Gang usw.) unterschiedlich sein kann. Wenn höhere Krümmerdrücke erwünscht sind, ist weniger DFCO-Pumpen zum Erzielen des gewünschten Krümmerdrucks erforderlich.
Obgleich die tatsächliche Anzahl an Arbeitszyklen, die zum Herunterpumpen des Krümmerdrucks auf die gewünschte Höhe angemessen sind, variiert, liegen typische Ausmaße in der Größenordnung von 1–4 Motorzyklen und stärker bevorzugt 1–2 Motorzyklen. (Bei einem Viertaktmotor besteht jeder Motorzyklus aus 2 Umdrehungen der Kurbelwelle). Somit kann die Reduzierung des Krümmerdrucks in der Regel recht schnell erzielt werden (z. B. innerhalb von 0,1 oder 0,2 Sekunden), selbst wenn sich ein Motor Leerlaufdrehzahlen annähert. Solch ein Ansprechverhalten ist bei vielen Betriebssituationen durchaus angebracht.
Es kann Zeiten geben, zu denen ein schnelleres Ansprechverhalten auf eine Drehmomentanforderung erwünscht ist, und es kann wünschenswert sein, mit der Bereitstellung von Drehmoment zu beginnen, bevor der Krümmerdruck unter Verwendung reiner DFCO auf eine gewünschte Höhe reduziert werden kann. Es gibt verschiedene Wege, ein schnelleres Ansprechverhalten bereitzustellen. Beispielsweise kann der Motor, wenn Drehmoment eingangs angefordert wird, zunächst in einem Skip Fire-Modus betrieben werden, bei dem während ausgelassener Arbeitszyklen Luft durch die Zylinder gepumpt wird, anstatt die ausgelassenen Zylinder zu deaktivieren. In anderen Fällen kann ein Übergangsmodus, bei dem einige Zylinder gezündet werden, einige deaktiviert sind und einige Luft pumpen, eingesetzt werden. Dies hat den Vorteil der Bereitstellung eines schnellen Ansprechverhaltens, indem eher mit der Zündung begonnen wird, und den Vorteil der Reduzierung des Sauerstoffgesamtgehalts, der zum Katalysator gepumpt wird, indem nicht gleichzeitig durch alle nicht zündenden Zylinder gepumpt wird. Die eigentlichen Entscheidungen zum Zünden/Deaktivieren/Pumpen sind von der Höhe und der Dringlichkeit der Drehmomentanforderung abhängig.
Durch das Erfüllen der Anfangsdrehmomentanforderung unter Einsatz des Skip Fire-Betriebs wird tendenziell der anfängliche Drehmomentimpuls und entsprechend die Rauigkeit des Übergangs reduziert, und das Pumpen von Luft während ausgelassener Arbeitszyklen unterstützt eine schnelle Reduzierung des Krümmerdrucks. Alternativ dazu können nahezu gleichartige Vorteile durch Aktivieren und Zünden eines festgelegten Satzes von Zylindern während des Pumpens von Luft durch einen zweiten Satz von Zylindern (was als Betreiben des zweiten Satzes von Zylindern in einem DFCO-Modus angesehen werden kann) erzielt werden.
Falls gewünscht, kann die Drehmomentabgabe der gezündeten Zylinder unter Verwendung einer Zündzeitpunktverstellung nach spät oder anderer herkömmlicher Drehmomentreduzierungsmethoden je nach Bedarf weiter abgeschwächt werden.
Es versteht sich, dass ein Betrieb im DCCO-Modus bei Hybridfahrzeugen, die sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor zur Zufuhr von Drehmoment zum Triebstrang verwenden, eingesetzt werden kann. Der Einsatz eines DCCO-Betriebsmodus gestattet, dass mehr Drehmoment zum Laden einer Batterie, die den Elektromotor speisen kann, aufgewendet wird. Energie aus der Batterie kann des Weiteren zum Antreiben eines Nebenaggregats, wie z. B. einer Klimaanlage, verwendet werden, so dass der Betrieb der Klimaanlage keine Auswirkungen auf den Betrieb im DCCO-Modus hat. Der Betrieb im DCCO-Modus kann des Weiteren bei Fahrzeugen mit Start-/Stopp-Fähigkeiten, d. h. wenn der Motor während eines Fahrzyklus zwischenzeitlich automatisch abgeschaltet wird, eingesetzt werden. Bei Letzterem kann ein Betrieb im DCCO-Modus bei Motorleerlauf oder geringen Motordrehzahlen beibehalten werden, da die Beibehaltung eines durchgängigen Motorbetriebs nicht mehr erforderlich ist.
Die Regeln und Strategien der Übergangssteuerung, die zum Übergang aus einem DCCO-Modus in einen Modus normaler Drehmomentzufuhr eingesetzt werden, können basierend sowohl auf der Art der Drehmomentanforderung als auch den durch den Motorkonstrukteur gewählten NVH/Leistung-Kompromissen stark variieren. Einige beispielhafte Übergangsstrategien werden im Folgenden mit Bezug auf das Ablaufdiagramm von 2 erörtert.
Die Übergangsstrategie kann basierend auf der Art der Drehmomentanforderung stark variieren. Wenn beispielsweise der Fahrer heftig auf das Fahrpedal tritt (was hier gelegentlich als „Vollgas“ bezeichnet wird), kann angenommen werden, dass eine unmittelbare Drehmomentzufuhr von höchster Wichtigkeit ist und vorübergehende NVH-Bedenken können als weniger wichtig erachtet werden. Somit kann die Steuerung, wenn die Drehmomentanforderung auf Vollgas hin erfolgt, alle Zylinder bei der nächst möglichen Gelegenheit aktivieren und die Zylinder unverzüglich bei voller (oder maximal zur Verfügung stehender) Leistung betreiben, wie durch die Kästen 305 und 308 von 2 dargestellt wird.
Die Steuerung bestimmt des Weiteren einen gewünschten Einlasskrümmerdruck, wie durch den Kasten 311 dargestellt wird. Der gewünschte Druck kann dann mit dem tatsächlichen (gegenwärtigen) Krümmerdruck verglichen werden, wie durch den Kasten 314 dargestellt wird. Aufgrund des oben beschriebenen Drosselklappenausströmungsproblems liegt der gegenwärtige Krümmerdruck oftmals (jedoch nicht immer) über dem gewünschten Krümmerdruck. Wenn der gegenwärtige Krümmerdruck bei oder unter dem gewünschten Krümmerdruck liegt, können die Zylinder dahingehend aktiviert werden, wie angemessen das gewünschte Drehmoment bereitzustellen. Wenn die Motorsteuerung einen Skip Fire-Motorbetrieb unterstützt, kann das Drehmoment unter Einsatz von Skip Fire-Steuerung oder unter Einsatz des Betriebs aller Zylinder bereitgestellt werden, je nachdem welcher basierend auf der Art der Drehmomentanforderung angebracht ist, wie durch den Kasten 317 dargestellt wird. Alternativ dazu können einige der beschriebenen Übergangsmethoden eingesetzt werden, wenn der gegenwärtige Krümmerdruck über dem gewünschten Krümmerdruck liegt, wie durch die aus dem Kasten 320 abgehende Verzweigung „Ja“ dargestellt wird.
Wie oben beschrieben wird, kann der Krümmerdruck durch Pumpen von Luft durch einige oder alle Zylinder gesenkt werden. NVH-Probleme können in der Regel durch Reduzieren des Krümmerdrucks auf die gewünschte Höhe vor dem Zünden von Zylindern abgeschwächt werden. Jedoch führt das Warten auf die Reduzierung des Krümmerdrucks durch Pumpen von Luft durch die Zylinder an sich zu einer Verzögerung der Drehmomentbereitstellung. Die Länge der Verzögerung durch das Pumpen variiert als Funktion sowohl der gegenwärtigen Motordrehzahl als auch der Differenz zwischen dem gegenwärtigen und dem gewünschten Krümmerdruck. In der Regel sind die Verzögerungen relativ kurz, so dass es unter vielen Umständen angebracht sein kann, die Drehmomentzufuhr zu verzögern, bis der Krümmerdruck durch Pumpen von Luft durch einen oder mehrere der Zylinder auf die Zielhöhe reduziert worden ist, wie durch die von dem Kasten 320 abgehende „Ja“-Verzweigung dargestellt wird. Unter anderen Umständen kann es wünschenswert sein, mit der Drehmomentzufuhr so bald wie möglich zu beginnen. Unter solchen Umständen kann der Motor in einem Skip Fire-Modus zur Bereitstellung des gewünschten Drehmoments betrieben werden, während Luft während ausgelassener Arbeitszyklen durch die Zylinder gepumpt wird, bis der Krümmerdruck auf die gewünschte Höhe reduziert ist, wie durch den Kasten 323 dargestellt wird. Sobald der gewünschte Krümmerdruck erreicht ist (dargestellt durch den Kasten 326), kann das gewünschte Drehmoment unter Verwendung eines beliebigen gewünschten Ansatzes, darunter Betrieb aller Zylinder, Skip Fire-Betrieb oder Betrieb mit reduziertem Hubraum, bereitgestellt werden, wie durch den Kasten 329 dargestellt wird. Wenn Skip Fire-Betrieb zur Bereitstellung des gewünschten Drehmoments eingesetzt wird, werden die Zylinder vorzugsweise während ausgelassener Arbeitszyklen deaktiviert, sobald der gewünschte Krümmerdruck erreicht ist.
Es versteht sich, dass ein Vorteil des Einsatzes eines Skip Fire-Betriebs während des Übergangs darin besteht, dass die gewünschte Drehmomenthöhe bereitgestellt werden kann, ohne kraftstoffineffiziente Methoden, wie z. B. Zündzeitpunktverstellung nach spät zur Reduzierung der Drehmomentabgabe des Motors, zu erfordern bzw. unter Reduzierung des Erfordernisses ihres Einsatzes. Das Pumpen von Luft durch Zylinder während ausgelassener Arbeitszyklen hat den Vorteil einer viel schnelleren Reduzierung des Krümmerdrucks als bei Einsatz von Skip Fire mit Zylinderdeaktivierung während ausgelassener Arbeitszyklen.
Es versteht sich, dass der Ansatz von Skip Fire mit Pumpen von Luft je nach Bedarf mit anderen Drehmomentmanagementstrategien zur weiteren Reduzierung von NVH-Problemen gekoppelt werden kann. Beispielsweise bei Motoren, die variablen Ventilhub ermöglichen, kann der Ventilhub in Verbindung mit dem Skip Fire/Pumpen von Luft dahingehend modifiziert werden, NVH-Belange weiter zu reduzieren. Bei einem weiteren Beispiel kann die Zündzeitpunktverstellung nach spät je nach Bedarf zum weiteren Management der Drehmomentbereitstellung auch eingesetzt werden. Es versteht sich somit, dass Skip Fire mit Pumpen von Luft ein Hilfsmittel ist, das bei den verschiedensten Anwendungen und in Verbindung mit einer Vielfalt anderer Drehmomentmanagementstrategien zur Unterstützung der Abschwächung von NVH-Belangen beim Überführen aus einem DCCO-Betrieb eingesetzt werden kann.
Obgleich vornehmlich der Skip Fire-Betrieb beschrieben wird, versteht sich, dass nahezu gleichartige Vorteile unter Einsatz eines Ansatzes mit variablem Hubraum, bei dem ein erster Satz von Zylindern betrieben (gezündet) wird und ein zweiter Satz von Zylindern während des Übergangs Luft pumpt, erzielt werden können. Bei noch weiteren Ausführungsformen kann ein erster Satz von Zylindern in einem Skip Fire-Modus betrieben werden (während des Übergangs), während ein zweiter Satz von Zylindern während des Übergangs Luft pumpt. Das bedeutet, dass die Zylinder in dem Skip Fire-Satz während des Übergangs selektiv gezündet und selektiv ausgelassen werden können – mit oder ohne Pumpen von Luft durch die ausgelassenen Zylinder in diesem Satz.
Unter erneuter Bezugnahme auf den Kasten 320 kann es Zeiten geben, wenn eine Drehmomentzufuhr ausreichend verzögert werden kann, so dass der Einlasskrümmerluftdruck durch Pumpen von Luft durch einen oder mehrere der Zylinder vor dem Beginn der Drehmomentzufuhr auf die gewünschte Höhe reduziert werden kann, wie durch die „Ja“-Verzweigung von Kasten 320 dargestellt wird. In diesem Fall kann die Steuerung die Anzahl von Pumpzyklen (die in Kasten 332 als „DFCO-Arbeitszyklen“ bezeichnet werden) bestimmen. Luft wird dann durch einen oder mehrere der Zylinder für die bestimmte Anzahl an Arbeitszyklen gepumpt, wie durch den Kasten 335 dargestellt wird, und zu diesem Zeitpunkt kann der Motor wie gewünscht dahingehend betrieben werden, das gewünschte Drehmoment bereitzustellen.
Obgleich in dem Ablaufgramm von 2 das DFCO-Pumpen und Skip Fire mit Pumpen von Luft als separate Pfade dargestellt werden, versteht sich, dass die beiden Ansätze unter anderen Umständen bei verschiedenen Hybridansätzen zusammen (und/oder in Verbindung mit anderen Drehmomentmanagementschemata) eingesetzt werden können. Beispielsweise kann es unter einigen Umständen wünschenswert sein, für einen kurzen Zeitraum (z. B. für einen Motorzyklus) Luft durch alle Zylinder zu pumpen und danach den Modus von Skip Fire mit Pumpen von Luft durchzuführen, bis der Krümmerdruck auf die gewünschte Höhe reduziert ist. Solch ein Ansatz kann die Verzögerung bis zum Beginn der Drehmomentzufuhr verkürzen und gleichzeitig möglicherweise im Vergleich zum unmittelbaren Eintreten in den Modus von Skip Fire mit Pumpen von Luft gewisse NVH-Auswirkungen abschwächen.
Für den Fachmann ist verständlich, dass das Pumpen großer Luftvolumina durch einen Motor den Katalysator sättigen kann, wodurch potentielle Emissionsprobleme entstehen. Deshalb können unter einigen Umständen Emissionsprobleme die Anzahl an Luftpumparbeitszyklen, die während des Übergangs von einem DCCO-Betrieb in den gewünschten Betriebszustand eingesetzt werden können, reduzieren – ähnlich wie Emissionsprobleme gegenwärtig den Einsatz von Kraftstoffabschaltung DFCO beschränken. Es versteht sich jedoch, dass in nahezu allen Fällen der Einsatz von DCCO im Gegensatz zu DFCO den Zeitraum, in dem kein Kraftstoff erforderlich ist, verlängert, wodurch die Kraftstoffeffizienz verbessert wird. Der beschriebene Ansatz von Skip Fire mit Pumpen von Luft hat den zusätzlichen Vorteil der Reduzierung der Anzahl ausgelassener Arbeitszyklen, die zur Reduzierung des Einlasskrümmerdrucks auf die gewünschte Höhe erforderlich sind, da die Arbeitszyklen mit Zündung in der Regel im Wesentlichen dieselbe Menge an Luft wie die Luftpumparbeitszyklen entnehmen.
Bei einigen der beschriebenen Ausführungsformen bestimmt die Steuerung die Anzahl an Arbeitszyklen mit Pumpen von Luft (und/oder mit Zündung), die zum Reduzieren des Krümmerdrucks auf eine gewünschte Höhe erforderlich ist. Dies ist daher sehr praktisch, da die Krümmerfüllungs- und -entleerungsdynamik relativ einfach charakterisiert werden kann. Bei einigen Ausführungsformen können die angebrachte Anzahl an Luftpumparbeitszyklen und/oder die Übergangssequenz von Skip Fire mit Pumpen von Luft, die zum Einsatz bei einem beliebigen gegenwärtigen oder Zielmotorzustand geeignet ist, durch die Verwendung von Nachschlagetabellen ermittelt werden. Bei weiteren Ausführungsformen kann die angebrachte Anzahl an Luftpumparbeitszyklen und/oder die Übergangssequenz von Skip Fire mit Pumpen von Luft zum Zeitpunkt eines Übergangs dynamisch berechnet werden. Bei noch weiteren Ausführungsformen können vordefinierte Sequenzen zur Definition der angemessenen DFCO-Verzögerung oder Übergangssequenz von Skip Fire mit Pumpen von Luft verwendet werden.
Der Übergang von DCCO zu Leerlaufbetrieb kann oftmals als besonderer Fall einer Drehmomentanforderung angesehen werden. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein nicht ausschließliches Verfahren zum Übergehen aus einer DCCO in einen Leerlauf darstellt. Wie oben erörtert wird, gibt es eine Reihe von verschiedenen Auslösern, die einen Übergang aus einer DCCO in einen Leerlauf einleiten können. Ein herkömmlicher Auslöser ist, wenn die Motordrehzahl unter einen Schwellenwert für das Verlassen eines DCCO-Modus fällt, wie durch den Kasten 403 dargestellt wird. Bei einigen Implementierungen kann ein anderer Auslöser auf der Fahrzeuggeschwindigkeit basieren, wie durch den Kasten 406 dargestellt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann es auch verschiedene andere Leerlaufauslöser geben, wie durch den Kasten 409 dargestellt wird. Allgemein wird der DCCO-Betrieb fortgeführt, bis ein Übergangsauslöser erreicht wird oder der Motor abgeschaltet wird, wie durch den Kasten 411 dargestellt wird.
In der Regel hat die Steuerung bei einer Ansteuerung eines Übergangs zum Leerlauf Zeit, den Einlasskrümmer auf den gewünschten Leerlaufkrümmerdruck herunter zu pumpen, bevor eine Zylinderzündung beginnt. Somit bestimmt die Steuerlogik bei der dargestellten Ausführungsform, wenn ein Leerlaufübergang ausgelöst wird, die Anzahl an Luftpumparbeitszyklen, die zum Reduzieren des Krümmerdrucks auf den gewünschten Zieldruck erforderlich ist, wie durch den Kasten 415 dargestellt wird. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Nachschlagetabelle zur Definition der Anzahl an Luftpumparbeitszyklen basierend auf einer oder zwei einfachen Angaben, wie z. B. gegenwärtiger Krümmerdruck und/oder gegenwärtige Motordrehzahl, verwendet werden. Die Zylinder werden dann dahingehend aktiviert, für die bestimmte Anzahl an Arbeitszyklen zum Reduzieren des Krümmerdrucks auf die gewünschte Höhe Luft zu pumpen, wie durch den Kasten 418 dargestellt wird. Danach kann der Motor zu einem normalen Leerlaufbetriebsmodus übergehen, wie durch den Kasten 421 dargestellt wird.
Bei weiteren Ausführungsformen kann jedes Mal, wenn ein Übergang aus einer DCCO in den Leerlauf angesteuert wird, eine standardmäßige oder festgelegte Anzahl an Luftpumparbeitszyklen verwendet werden, es sei denn, spezifizierte Kriterien werden nicht erfüllt.
Wie oben erwähnt wird, hat der Anmelder eine Technologie zur dynamischen Skip Fire-Motorsteuerung entwickelt, die sich gut zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz von Verbrennungsmotoren eignet. Allgemein sieht eine Skip Fire-Motorsteuerung selektives Auslassen der Zündung gewisser Zylinder während ausgewählter Zündungsgelegenheiten vor. Somit kann ein bestimmter Zylinder beispielsweise während einer Zündungsgelegenheit gezündet werden und dann während der nächsten Zündungsgelegenheit ausgelassen werden und dann während der nächsten selektiv ausgelassen oder gezündet werden. Skip Fire-Motorbetrieb unterscheidet sich von einer herkömmlichen Motorsteuerung mit variablem Hubraum, bei der ein festgelegter Satz von Zylindern während gewisser Niedriglast-Betriebsbedingungen im Wesentlichen gleichzeitig deaktiviert werden und so lange deaktiviert bleiben, wie der Motor denselben Hubraum beibehält. Bei der herkömmlichen Steuerung mit variablem Hubraum ist die Reihenfolge spezieller Zylinderzündungen stets genau dieselbe für jeden Motorzyklus, solange wie der Motor im selben Hubraummodus bleibt, wohingegen dies oftmals während eines Skip Fire-Betriebs nicht der Fall ist. Beispielsweise kann ein Achtzylindermotor mit variablem Hubraum die Hälfte der Zylinder (d. h. vier Zylinder) deaktivieren, so dass er unter Einsatz von lediglich den verbleibenden vier Zylindern betrieben wird. Im Handel erhältliche Motoren mit variablem Hubraum, die derzeit erhältlich sind, unterstützen in der Regel lediglich zwei oder höchstens drei festgelegte Hubraummodi.
Allgemein ermöglicht ein Skip Fire-Motorbetrieb eine genauere Steuerung des effektiven Motorhubraums als beim Einsatz eines herkömmlichen Ansatzes mit variablem Hubraum möglich ist, da der Skip Fire-Betrieb mindestens einige effektive Hubräume umfasst, bei denen derselbe bzw. dieselben Zylinder nicht zwangsweise bei jedem Motorzyklus gezündet und ausgelassen wird bzw. werden. Beispielsweise führt das Zünden jedes dritten Zylinders bei einem Vierzylindermotor zu einem effektiven Hubraum von einem Drittel des gesamten Motorhubraums, was ein anteiliger Hubraum ist, der nicht durch einfaches Deaktivieren eines Satzes von Zylindern erhältlich ist.
Durch dynamisches Skip Fire können Zündungsentscheidungen von Zündungsgelegenheit zu Zündungsgelegenheit getroffen werden, anstatt einfach vordefinierte Zündungsmuster zu verwenden. Beispielsweise werden beispielhafte dynamische Skip Fire-Steuerungen in den US-Patenten Nr. 8,099,224 und 9,086,020 beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird.
Beim Betrieb in einem Skip Fire-Modus werden die Zylinder während ausgelassener Arbeitszyklen zur Reduzierung von Pumpverlusten allgemein deaktiviert; jedoch gibt es, wie zuvor erörtert wurde, gewisse Fälle, bei denen während eines ausgelassenen Arbeitszyklus Luft gepumpt wird. Somit weisen Motoren, die zum Betrieb in einem dynamischen Skip Fire-Modus konfiguriert sind, vorzugsweise Hardware auf, die zur Deaktivierung jedes Zylinders geeignet ist. Diese Zylinderdeaktivierungshardware kann zur Unterstützung der beschriebenen Zylinderabschaltung bei Verzögerung verwendet werden.
Der Anmelder hat zuvor verschiedene Skip Fire-Steuerungen beschrieben. Eine Skip Fire-Steuerung 10, die zum Implementieren der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wird funktionsmäßig in 4 dargestellt. Die dargestellte Skip Fire-Steuerung 10 umfasst eine Drehmomentberechnungsvorrichtung 20, eine Zündungsanteilbestimmungseinheit 40, eine Übergangseinstelleinheit 45, eine Zündzeitpunktbestimmungseinheit 50 und ein Antriebsstrangparametereinstellmodul 60. Die Drehmomentberechnungsvorrichtung 20 kann über einen Fahrpedalstellungssensor (APP-Sensor; APP – Accelerator Pedal Position) 80 ein vom Fahrer angefordert es Drehmoment erhalten. Zu Veranschaulichungszwecken wird die Skip Fire-Steuerung 10 separat von dem Motorsteuergerät (ECU) 70, das die eigentliche Motoreinstellung vornimmt, gezeigt. Es versteht sich jedoch, dass bei vielen Ausführungsformen die Funktion der Skip Fire-Steuerung 10 in das ECU 70 integriert sein kann. Die Implementierung der Skip Fire-Steuerung in ein ECU oder ein Antriebsstrangsteuergerät ist sogar erwartungsgemäß eine gebräuchliche Implementierung.
Die Steuerverfahren, die oben in Bezug auf 1–3 beschrieben werden, sind dahingehend ausgelegt, durch das ECU angewiesen zu werden. Die Skip Fire-Übergänge und der Skip Fire-Betrieb können durch die Skip Fire-Steuerung 10 angewiesen werden.
Ein Merkmal des Betriebs im DCCO-Modus besteht darin, dass ein geringer Luftstrom in den Einlasskrümmer vorliegt, da die Drosselklappe geschlossen sein kann und alle Motorzylinder deaktiviert sein können. Dieser Motorzustand liefert besondere Bedingungen für die Durchführung der Motordiagnose. Insbesondere kann Luftausströmung aufgrund von Brüchen im Lufteinlasssystem durch Überwachen der MAP-Änderungsrate bei geschlossener Drosselklappe und mit allen Zylindern deaktiviert diagnostiziert werden. Anstiege bei der MAP-Änderungsrate, d. h. der Einlasskrümmer füllt sich schneller als erwartet, zeigen eine Lufteinlasssystemundichtigkeit an. Wenn bestimmt wird, dass sich der Einlasskrümmer schneller als erwartet füllt, kann der Motorsteuerung, einem Motordiagnosemodul oder einer anderen geeigneten Vorrichtung ein Diagnosefehlercode oder ein anderes geeignetes Warnsignal zugeführt werden.
Der DCCO-Modus bietet des Weiteren ein Diagnosefenster zur Prüfung auf ordnungsgemäße Ventildeaktivierung. Bei einem ordnungsgemäßen Betrieb im DCCO-Modus wird der gesamte Gasstrom vom Motor durch das Auslasssystem gestoppt. Bei ausbleibender Deaktivierung eines Zylinders wird Luft in das Auslasssystem gepumpt. Überschüssiger Sauerstoff im Auslasssystem, der mit dem Pumpen von unverbrannter Luft durch einen Zylinder in Zusammenhang steht, kann durch eine Sauerstoffüberwachungsvorrichtung im Auslasssystem detektiert werden. Wenn solch überschüssiger Sauerstoff im Auslasssystem detektiert wird, kann der Motorsteuerung, einem Motordiagnosemodul oder einer anderen geeigneten Vorrichtung ein Diagnosefehlercode oder ein anderes geeignetes Warnsignal zugeführt werden.
Eine weitere Diagnose, die während des DCCO-Modus durchgeführt werden kann, ist die Prüfung des Auslasssystems auf Undichtigkeiten. Bei Vorliegen einer Undichtigkeit im Auslasssystem erfasst der Sauerstoffsensor erhöhte Sauerstoffkonzentrationen während der DCCO. Das Ausmaß der Sauerstoffkonzentrationszunahme wäre wahrscheinlich geringer als es im Zusammenhang mit einem Zylinderdeaktivierungsausfall wäre. Sein Ereigniszeitpunktsteuerungsverhalten wäre auch anders, da es bei einer Undichtigkeit im Auslasssystem eine durchgängige Sauerstoffeinströmung gäbe, wohingegen ein pumpender Zylinder nur während des Auslasshubs des Zylinders Sauerstoff in das Auslasssystem einleiten würde. Somit kann durch Analysieren der zeitlichen Eigenschaften der erfassten Sauerstoffkonzentration im Verhältnis zu einem Basiswert eine Undichtigkeit im Auslasssystem von einem Zylinderdeaktivierungsausfall unterschieden werden. Wenn solch eine Undichtigkeit im Auslasssystem detektiert wird, kann der Motorsteuerung, einem Motordiagnosemodul oder einer anderen geeigneten Vorrichtung ein Diagnosefehlercode oder ein anderes geeignetes Warnsignal zugeführt werden.
Die Detektion eines dieser Ausfälle, Luftausströmung in das Lufteinlasssystem, Luftausströmung in das Auslasssystem oder Zylinderdeaktivierungsausfall, kann einem Fahrer optional durch eine Anzeigevorrichtung angezeigt werden, so dass er/sie sich des Problems bewusst ist und eine geeignete Korrekturmaßnahme vornehmen kann.
Obgleich lediglich einige spezifische Ausführungsformen und Übergangsstrategien detailliert beschrieben wurden, versteht sich, dass die Erfindung in vielen anderen Formen implementiert werden kann, ohne von dem Gedanken oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Die beschriebenen Algorithmen können unter Verwendung von Softwarecode, der auf einem Prozessor ausgeführt wird, der einem Motorsteuergerät oder einem Antriebsstrangsteuermodul oder einer anderen Verarbeitungseinheit zugeordnet ist, in programmierbare Logik oder diskrete Logik implementiert sein. Der beschriebene Ansatz eignet sich besonders gut zur Verwendung bei Motoren mit mehreren Arbeitskammern, obgleich derselbe Ansatz auch bei einem Einzylindermotor eingesetzt werden kann. Somit sind die vorliegenden Ausführungsformen als beispielhaft und nicht einschränkend zu betrachten und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzumfangs und der äquivalente der anhängigen Ansprüche modifiziert werden.
So wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC – Application Specific Integrated Circuit), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (geteilt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, die Anwendung oder Verwendungen nicht einschränken. Es versteht sich, dass über die Zeichnungen hinweg übereinstimmende Bezugszahlen gleiche oder übereinstimmende Teile und Merkmale angeben. Somit sind die vorliegenden Ausführungsformen als beispielhaft und nicht einschränkend zu betrachten und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzumfangs und der Äquivalente der anhängigen Ansprüche modifiziert werden.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Motors, der eine Kurbelwelle, einen Einlasskrümmer und mehrere Arbeitskammern aufweist, wobei das Verfahren während des Betriebs des Motors Folgendes umfasst: als Reaktion auf keine Drehmomentanforderung Deaktivieren aller Arbeitskammern eines Motors, so dass keine der Arbeitskammern gezündet wird und keine Luft durch die Arbeitskammern gepumpt wird, während sich die Kurbelwelle dreht; nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern dahingehendes Wiederzuschalten mindestens einiger der Arbeitskammern, während einer Reihe von Luftpumparbeitszyklen Luft durch die wieder zugeschalteten Zylinder zu pumpen, um dadurch den Druck in dem Einlasskrümmer zu reduzieren, wobei die wieder zugeschalteten Zylinder während der Luftpumparbeitszyklen nicht gezündet werden; und Zünden bei mindestens einigen Arbeitszyklen lediglich dann, nachdem mindestens mehrere der Luftpumparbeitszyklen durchgeführt wurden, um zu bewirken, dass der Motor das angeforderte Drehmoment zuführt, wobei der Einlasskrümmerdruck zum Zeitpunkt des Beginns des ersten Arbeitszyklus mit Zündung nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern weniger als der Einlasskrümmerdruck unmittelbar vor dem ersten der Reihe von Luftpumparbeitszyklen beträgt.
Verfahren zum Betreiben eines Motors, der eine Kurbelwelle, einen Einlasskrümmer und mehrere Arbeitskammern aufweist, wobei das Verfahren während des Betriebs des Motors Folgendes umfasst: Deaktivieren aller Arbeitskammern, so dass keine der Arbeitskammern gezündet wird und keine Luft durch die Arbeitskammern gepumpt wird, während sich die Kurbelwelle dreht; nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern, Betreiben des Motors in einem Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft, wobei einige Arbeitszyklen aktive Arbeitszyklen sind, die mit Kraftstoff versorgt und gezündet werden, und einige Arbeitszyklen Luftpumparbeitszyklen sind, bei denen ohne Zündung Luft durch die zugehörige Arbeitskammer gepumpt wird, um die Reduzierung des Krümmerdrucks im Verhältnis zu einem Krümmerdruck, der zu Beginn des Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft vorlag, zu unterstützen; und nach der Reduzierung des Krümmerdrucks auf eine Zielhöhe, Betreiben des Motors in einem Modus, bei dem sich alle Zylinder in Betrieb befinden.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Anteil aktiver Arbeitszyklen während des Betriebs in dem Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft allmählich erhöht wird.
Verfahren zum Betreiben eines Motors, der eine Kurbelwelle, einen Einlasskrümmer und mehrere Arbeitskammern aufweist, wobei das Verfahren während des Betriebs des Motors Folgendes umfasst: Deaktivieren aller Arbeitskammern, so dass keine der Arbeitskammern gezündet wird und keine Luft durch die Arbeitskammern gepumpt wird, während sich die Kurbelwelle dreht; nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern, Betreiben des Motors in einem Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft, wobei einige Arbeitszyklen aktive Arbeitszyklen sind, die mit Kraftstoff versorgt und gezündet werden, und einige Arbeitszyklen Luftpumparbeitszyklen sind, bei denen ohne Zündung Luft durch die zugehörige Arbeitskammer gepumpt wird, um die Reduzierung des Krümmerdrucks im Verhältnis zu einem Krümmerdruck, der zu Beginn des Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft vorlag, zu unterstützen; und nach der Reduzierung des Krümmerdrucks, Betreiben des Motors in einem Skip Fire-Betriebsmodus mit Zylinderdeaktivierung, bei dem einige Arbeitszyklen aktive Arbeitszyklen sind, die mit Kraftstoff versorgt und gezündet werden, und einige Arbeitszyklen ausgelassene Arbeitszyklen sind, in denen die zugehörigen Arbeitskammern deaktiviert sind, so dass während der ausgelassenen Arbeitszyklen keine Luft durch die deaktivierten Arbeitskammern gepumpt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei bei dem Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft ein erster Satz der Zylinder in einem Skip Fire-Modus betrieben wird und ein zweiter Satz von Zylindern in einem Modus des Pumpens von Luft betrieben wird.
Verfahren zum Betreiben eines Motors, der eine Kurbelwelle, einen Einlasskrümmer und mehrere Arbeitskammern aufweist, wobei das Verfahren während des Betriebs des Motors Folgendes umfasst: Deaktivieren aller Arbeitskammern, so dass keine der Arbeitskammern gezündet wird und keine Luft durch die Arbeitskammern gepumpt wird, während sich die Kurbelwelle dreht; nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern, Betreiben des Motors in einem Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft, wobei einige Arbeitszyklen aktive Arbeitszyklen sind, die mit Kraftstoff versorgt und gezündet werden, einige Arbeitszyklen Luftpumparbeitszyklen sind, bei denen ohne Zündung Luft durch die zugehörige Arbeitskammer gepumpt wird, um die Reduzierung des Krümmerdrucks im Verhältnis zu einem Krümmerdruck, der zu Beginn des Skip Fire-Betriebsmodus mit Pumpen von Luft vorlag, zu unterstützen, und einige Arbeitszyklen weiterhin deaktiviert bleiben, ohne Zündung oder hindurchgepumpte Luft; und nach der Reduzierung des Krümmerdrucks, Betreiben des Motors in einem Skip Fire-Betriebsmodus mit Zylinderdeaktivierung, bei dem einige Arbeitszyklen aktive Arbeitszyklen sind, die mit Kraftstoff versorgt und gezündet werden, und einige Arbeitszyklen ausgelassene Arbeitszyklen sind, in denen die zugehörigen Arbeitskammern deaktiviert sind, so dass während der ausgelassenen Arbeitszyklen keine Luft durch die deaktivierten Arbeitskammern gepumpt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzahl an Luftpumparbeitszyklen in der Reihe von Luftpumparbeitszyklen, die vor dem ersten Arbeitszyklus mit Zündung nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern auftreten, im Bereich vom 1- bis 4-Fachen der Anzahl an Arbeitskammern liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, wobei der Einlasskrümmerdruck vor dem Beginn des ersten Arbeitszyklus mit Zündung nach der Deaktivierung aller Arbeitskammern auf einen Druck unter 0,4 bar reduziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner Erhöhen des Triebstrangschlupfs bei Deaktivierung aller Arbeitskammern oder während alle Zylinder deaktiviert sind zur Reduzierung einer Kopplung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Erhöhen des Triebstrangschlupfs bei Deaktivierung aller Arbeitskammern oder während alle Zylinder deaktiviert sind zur Reduzierung einer Kopplung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wiederzuschaltung mindestens einiger der Arbeitskammern als Reaktion auf eine Drehmomentanforderung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Drehmomentanforderung eine Leerlaufdrehmomentanforderung ist, die den Motor dahingehend anweist, aus einem Modus, in dem alle Zylinder deaktiviert sind, in einen Leerlaufmodus überzugehen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Drehmomentanforderung als Reaktion auf Folgendes erfolgt: Fahrpedal-Tip-in; und eine Anforderung zusätzlicher Leistung.
Verfahren zum Überführen eines Motors aus einem ersten Betriebsmodus in einen Betriebsmodus, bei dem alle Zylinder abgeschaltet sind, unter Verwendung eines Skip Fire-Ansatzes, bei dem bei einigen Arbeitszyklen eine Zündung erfolgt und andere Arbeitszyklen ausgelassen werden, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: allmähliches Reduzieren des Anteils der Arbeitszyklen, bei denen Zündung erfolgt, auf einen Zündungsschwellenanteil; und Deaktivieren aller Arbeitskammern nach dem Erreichen des Zündungsschwellenanteils.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Zündungsschwellenanteil im Bereich von 0,12–0,4 liegt.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei der erste Betriebsmodus ein Modus, bei dem alle Zylinder gezündet werden, ist.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei der erste Betriebsmodus ein Skip Fire-Betriebsmodus ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–17, wobei die Arbeitskammern, die Arbeitszyklen zugeordnet sind, bei denen während der allmählichen Reduzierung des Anteils der Arbeitszyklen, bei denen Zündung erfolgt, keine Zündung erfolgt, während der Arbeitszyklen, bei denen keine Zündung erfolgt, deaktiviert sind.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Arbeitskammern, die Arbeitszyklen zugeordnet sind, bei denen während der allmählichen Reduzierung des Anteils der Arbeitszyklen, bei denen Zündung erfolgt, keine Zündung erfolgt, während der Arbeitszyklen, bei denen keine Zündung erfolgt, deaktiviert sind.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Klimaanlage und einem Motor, der eine Kurbelwelle und mehrere Arbeitskammern aufweist, wobei das Verfahren während des Betriebs des Fahrzeugs Folgendes umfasst: zu gewissen Zeitpunkten, Deaktivieren aller Arbeitskammern, so dass keine der Arbeitskammern gezündet wird und keine Luft durch die Arbeitskammern gepumpt wird, während sich die Kurbelwelle dreht; zu anderen Zeitpunkten, Betreiben des Motors Skip Firemäßig; Untersagen des Einrückens der Klimaanlage, während alle Arbeitskammern des Motors deaktiviert sind.
Verfahren zum Diagnostizieren einer Luftausströmung in einen Lufteinlasskrümmer bei einem Motor mit einer Drosselklappe, die die Einleitung von Luft in den Lufteinlasskrümmer regelt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Betreiben des Motors in einem DCCO-Modus mit geschlossener Drosselklappe; Überwachen einer Änderungsrate des Krümmerdrucks in dem Lufteinlasskrümmer während des Betriebs des Motors in dem DCCO-Modus mit geschlossener Drosselklappe; Bestimmen, ob die Änderungsrate des Krümmerdrucks einen Schwellenwert übersteigt, der eine erwartete oder akzeptable Ausströmung an der Drosselklappe vorbei anzeigt; Anzeigen einer potentiellen Störung, wenn bestimmt wird, dass die Änderungsrate des Krümmerdrucks den Schwellenwert übersteigt.
Verfahren zum Diagnostizieren von Ventildeaktivierungsstörungen bei einem Motor, der Zylinderdeaktivierung ermöglicht, wobei der Motor ein Auslasssystem und einen Sensor, der zur Überwachung eines Sauerstoffgehalts in dem Auslasssystem in der Lage ist, aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Betreiben des Motors in einem DCCO-Modus; Überwachen einer Änderung bei dem Sauerstoffgehalt in dem Auslasssystem während des Betriebs des Motors in dem DCCO-Modus; Bestimmen, ob die Änderungen bei dem Sauerstoffgehalt in dem Auslasssystem möglicherweise eine Zylinderdeaktivierungsstörung anzeigen; und Anzeigen einer potentiellen Zylinderdeaktivierungsstörung, wenn bestimmt wird, dass die Änderung des Sauerstoffgehalts in dem Auslasssystem möglicherweise eine Zylinderdeaktivierungsstörung anzeigt.
Verfahren zum Diagnostizieren von Undichtigkeiten im Auslasssystem bei einem Motor, der ein Auslasssystem und einen Sensor, der zur Überwachung eines Sauerstoffgehalts in dem Auslasssystem in der Lage ist, aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Betreiben des Motors in einem DCCO-Modus; Überwachen einer Änderung bei dem Sauerstoffgehalt in dem Auslasssystem während des Betriebs des Motors in dem DCCO-Modus; Bestimmen, ob die Änderungen bei dem Sauerstoffgehalt in dem Auslasssystem möglicherweise eine Auslasssystemundichtigkeitsstörung anzeigen; und Anzeigen einer potentiellen Auslasssystemundichtigkeitsstörung, wenn bestimmt wird, dass die Änderung des Sauerstoffgehalts in dem Auslasssystem möglicherweise eine Auslasssystemundichtigkeitsstörung anzeigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei den Luftpumparbeitszyklen keine Kraftstoffzufuhr erfolgt.