DE102006060818A1 - System und Verfahren zum Steuern von Fahrzeugbetrieb - Google Patents

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Tom G. Ypsilanti Leone
Gopichandra West Bloomfield Surnilla
Tony Mark Phillips
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

Es wird ein Hybridfahrzeugantriebssystem offenbart, welches umfasst: eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem dafür ausgelegten Verbrennungszylinder, in einer ersten und einer zweiten Verbrennungsbetriebsart zu arbeiten, wobei die erste Verbrennungsbetriebsart eine Fremdzündungsbetriebsart und die zweite Verbrennungsbetriebsart eine Selbstzündungsbetriebsart ist, wobei die Brennkraftmaschine dafür ausgelegt ist, eine Brennkraftmaschinenleistung zu liefern; einen dafür ausgelegten Motor, eine sekundäre Leistung gezielt zu liefern oder zu absorbieren; eine dafür ausgelegte Energiespeichervorrichtung, mindestens einen Teil der Brennkraftmaschinenleistung gezielt zu speichern und dem Fahrzeug gezielt Energie zu liefern; einen dafür ausgelegten Mager-NOx-Filter, von der Brennkraftmaschine erzeugtes NOx zu speichern; und ein dafür ausgelegtes Steuergerät, mindestens die Brennkraftmaschine, den Motor und die Energiespeichervorrichtung zu steuern, wobei das Steuergerät dafür ausgelegt ist, den mindestens einen Verbrennungszylinder, basierend auf einem Zustand des Mager-NOx-Filters, gezielt in einem von Fremdzündungsbetriebsart und Selbstzündungsbetriebsart zu betreiben.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldungen
  • Diese Anmeldung ist verwandt mit U.S. Anmeldung Nr.____________, eingereicht am 6. März 2006 von Thomas Leone, Gopichandra Surnilla und Tony Phillips, mit dem Titel SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING VEHICLE OPERATION IN RESPONSE TO FUEL VAPOR PURGING mit der Attorney Docket Nr. FGT 05327T, und U.S. Anmeldung Nr.___________, eingereicht am 6. März 2006 von Thomas Leone, Gopichandra Surnilla und Tony Phillips, mit dem Titel SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING VEHICLE OPERATION mit Attorney Docket Nr. FGT 05327V. Die Gesamtheit der oben aufgeführten Anmeldung wird hierin durch Erwähnung für alle Zwecke übernommen.
  • Hintergrund und Kurzdarstellung
  • Brennkraftmaschinen können in verschiedenen Verbrennungsbetriebsarten arbeiten. Ein beispielhaftes Verfahren ist die Fremdzündung (SI, vom engl. Spark Ignition), bei der eine von einer Zündvorrichtung ausgeführte Zündung zum Auslösen von Verbrennung eines Luft- und Kraftstoffgemisches verwendet wird. Eine andere beispielhafte Betriebsart ist die homogene Kompressionszündung (HCCI, vom engl. Homogeneous-Charge, Compression Ignition), bei der ein Luft- und Kraftstoffgemisch eine Temperatur erreicht, bei der Selbstzündung erfolgt, ohne dass durch eine Zündvorrichtung eine Zündung ausgeführt werden muss. Bei manchen Bedingungen kann die HCCI verglichen mit SI eine größere Kraftstoffwirtschaftlichkeit und eine verringerte NOx-Erzeugung aufweisen. Unter manchen Bedingungen, beispielsweise bei hohen oder niedrigen Motorlasten, kann es schwierig sein, zuverlässige HCCI-Verbrennung zu erreichen.
  • Ein Ansatz auf diesem Gebiet ist US Pub. Nr. 2005/0173169, welche einen in einem Hybridfahrzeugantriebssystem ausgelegten Motor mit dualer Verbrennungsbetriebsart nutzt, wobei der Motor dafür ausgelegt ist, unter manchen Bedingungen in der HCCI-Betriebsart und unter manchen Bedingungen in der SI-Betriebsart zu arbeiten, während das Hybridsystem in Verbindung mit dem Motor zu Reduzieren von Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten und zum Bereitstellen der geforderten Leistung an die Fahrzeugantriebsräder verwendet werden kann.
  • Die vorliegenden Erfinder haben aber einen Nachteil bei einem solchen Ansatz erkannt. Bei manchen Bedingungen, beispielsweise wenn ein Mager-NOx-Filter einer Reinigung bedarf, kann die HCCI-Betriebsart, selbst wenn sie von dem Hybridsystem ergänzt wird, eventuell nicht geeignete Abgasbedingungen vorsehen, um den Reinigungsprozess zu erleichtern. Dadurch wird der Mager-NOx-Filter eventuell nicht richtig gereinigt, wodurch die Leistung des Filters verschlechtert wird.
    •
  • Somit kann es vorteilhaft sein, Verbrennungsbetriebsarten in einem Hybridfahrzeug anzupassen, um einen verbesserten Betrieb eines Mager-Nox-Filters vorzusehen. Bei einem Ansatz können diese Probleme durch ein Hybridfahrzeugantriebssystem angegangen werden, das umfasst: eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem zum Arbeiten in einer ersten und einer zweiten Verbrennungsbetriebsart ausgelegten Verbrennungszylinder, wobei die erste Verbrennungsbetriebsart eine Fremdzündungsbetriebsart ist und die zweite Verbrennungsbetriebsart eine Selbstzündungsbetriebsart ist, wobei die Brennkraftmaschine dafür ausgelegt ist, eine Brennkraftmaschinenleistung zu liefern; einen zum gezielten Zuführen oder Absorbieren einer sekundären Leistung ausgelegten Motor; eine zum gezielten Speichern mindestens eines Teils der Brennkraftmaschinenleistung und zum gezielten Liefern der Energie an das Fahrzeug ausgelegte Energiespeichervorrichtung; einen dafür ausgelegten Mager-NOx-Filter, von der Brennkraftmaschine erzeugtes NOx zu speichern; und ein zum Steuern mindestens der Brennkraftmaschine, des Motors und der Energiespeichervorrichtung ausgelegtes Steuergerät, wobei das Steuergerät dafür ausgelegt ist, den mindestens einen Verbrennungszylinder basierend auf einer Bedingung des Mager-NOx-Filters in einer von Fremdzündungsbetriebsart und Selbstzündungsbetriebsart zu betreiben.
  • Auf diese Weise ist es möglich, die Häufigkeit einiger Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten durch Betreiben des Hybridantriebssystems zum Liefern oder Absorbieren von Leistung nach Bedarf zu senken, während regelmäßig ein Wechsel zur Fremdzündung ausgeführt wird, um das Reinigen des Mager-NOx-Filters zu erleichtern. Dadurch können die gesamten Wechsel zwischen Betriebsarten und die Auswahl der Betriebsarten so gehandhabt werden, dass eine Interaktion des Hybridantriebssystems und der Schadstoffbegrenzungsvorrichtungsanforderungen berücksichtigt werden.
  • Eingehende Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Antriebssystems eines Hybridelektrofahrzeugs (HEV, vom engl. Hybrid Electric Vehicle).
  • 1B ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Antriebssystems eines Hybridelektrofahrzeuges (HEV).
  • 2 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Motors.
  • 3 ist eine Kurve, die einen Vergleich eines HCCI-Verbrennungsbetriebsartbereichs und eines SI-Verbrennungsbetriebsartbereichs zeigt.
  • 4 ist eine Kurve, die einen erweiterten HCCI-Verbrennungsbetriebsartbereich zeigt.
  • 5 ist eine Kurve, die einen erweiterten HCCI-Verbrennungsbetriebsartbereich für eine beispielhafte Vierzylinder-Brennkraftmaschine zeigt, die einige oder alle der Brennkraftzylinder deaktivieren kann.
  • 6 und 7 sind Flussdiagramme, die eine beispielhafte Routine zum Steuern einer in einem Hybridantriebssystem ausgelegten Brennkraftmaschine zeigen.
  • 8 und 9 sind Flussdiagramme, die eine beispielhafte Routine zum Steuern einer in einem Hybridantriebssystem ausgelegten Brennkraftmaschine zeigen, während das Reinigen des Mager-NOx-Filters und der Ladungszustand der Energiespeichervorrichtung berücksichtigt werden.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Routine zum Steuern des Fahrzeugantriebssystems für verschiedene Brennkraftkonfigurationen zeigt.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Routine zum Wählen und Steuern von Verbrennungsbetriebsarten für einzelne Brennkraftmaschinenzylinder zeigt.
  • 12 und 13 zeigen beispielhafte Anwendungen der hierin beschriebenen Steuerroutinen.
  • 14–17 zeigen beispielhafte Reaktionen auf eine Änderung der geforderten Radleistung.
    •
  • Eingehende Beschreibung
  • Die vorliegende Offenbarung betriff ein Hybridfahrzeugantriebssystem mit einer dafür ausgelegten Brennkraftmaschine, in mindestens zwei Verbrennungsbetriebsarten zu arbeiten. 1A zeigt eine schematische Ansicht eines beispielhaften Hybridfahrzeugantriebssystems 10. Im Einzelnen zeigt 1A das dafür ausgelegte Steuergerät 12, mindestens ein Eingangssignal als Fahrerforderung 11 zu empfangen, das u.a. eine Drehmoment-, Drehzahl- und/oder Leistungsforderung umfassen kann. Das Steuergerät 12 wird weiterhin mit jeder der Fahrzeugantriebssystemkomponenten 13–17, wie durch die gestrichelte Linie gezeigt, in Verbindung stehend gezeigt. Die Brennkraftmaschine 14 wird gezeigt, wie sie von einer Kraftstoffquelle 13 Energie empfängt und dem Fahrzeugantriebsstrang 19 und/oder dem Energieumwandlungssystem 16 wie von dem Steuergerät 12 vorgegeben eine Brennkraftleistung liefert. Die Kraftstoffquelle 13 der Brennkraftmaschine kann verschiedene Kraftstoffe umfassen, einschließlich aber nicht ausschließlich: Benzin, Diesel, Ethanol, etc., und kann in manchen Beispielen die gleichzeitige Verwendung mehrerer Kraftstoffe umfassen. Das Energieumwandlungssystem 16 wird dafür ausgelegt gezeigt, eine Eingabe von der Brennkraftmaschine 14 und/oder dem Fahrzeugantriebsstrang 19 zu empfangen. Die durch das Energieumwandlungssystem 16 umgewandelte Energie kann in der Energiespeichervorrichtung 15 gespeichert und später zum Ausführen eines erwünschten Fahrzeugbetriebs verwendet werden. Die Energiespeichervorrichtung 15 ist ferner dafür ausgelegt, dem Traktionsmotor 17, der dem Antriebsstrang 19 eine sekundäre oder ergänzende Leistung liefern kann, Energie nach Bedarf zu liefern. Der Antriebsstrang 19 ist dafür ausgelegt, die Brennkraftmaschinenleistungen und/oder die Traktionsmotorleistung auf die Antriebsräder 18 zu übertragen, wodurch das Fahrzeug angetrieben wird. Somit kann das Hybridfahrzeug durch eine erste Leitungsabgabe von Brennkraftmaschine 14 und/oder eine zweite Leistungsabgabe von Traktionsmotor 17 angetrieben werden. In manchen Ausführungen hat ein Hybridantriebssystem unter Umständen kein separates Energieumwandlungssystem, sondern kann stattdessen den Traktionsmotor 17 betreiben, um Energie in eine Form umzuwandeln, die von der Energiespeichervorrichtung speicherbar ist. Auf diese Weise kann der Traktionsmotor 17 zum Liefern oder Absorbieren von Energie nach Bedarf verwendet werden.
  • Weiterhin kann das Energieumwandlungssystem 16 verschiedene Formen aufweisen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) ein Energieumwandlungssystem umfassen, das einen dafür ausgelegten Stromgenerator umfasst, die Brennkraftmaschinenleistung und/oder die Trägheit des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln, beispielsweise durch regeneratives Bremsen, etc. Ferner kann die Energiespeichervorrichtung eines HEV u.a. eine Batterie (Batterien) und/oder einen Kondensator/Kondensatoren zum Speichern der von dem Stromgenerator erzeugten elektrischen Energie umfassen. Der Traktionsmotor für ein HEV kann einen dafür ausgelegten elektrischen Traktionsmotor umfassen, die von der Energiespeichervorrichtung gelieferte elektrische Energie in eine Leistungsabgabe umzuwandeln, beispielsweise ein Drehmoment, eine Kraft und/oder eine Drehzahl. Eine weitere Erläuterung einer beispielhaften HEV-Konfiguration wird nachstehend unter Bezug auf 1B gegeben.
  • In einem anderen nicht einschränkenden Beispiel kann ein Hybridantriebssystem eine Hydraulikanlage an Stelle einer elektrischen Anlage zum Umwandeln und Speichern von Energie nutzen. Zum Beispiel kann das Energieumwandlungssystem als Hydraulikpumpe ausgelegt sein, die der Energiespeichervorrichtung Hydraulikfluidruck zuführt, wobei die Energiespeichervorrichtung einen Druckbehälter zum Speichern des druckbeaufschlagten Hydraulikfluids umfassen kann. Ferner kann der Druckbehälter dafür ausgelegt sein, einem Hydraulik-Traktionsmotor druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zu liefern.
  • Auf diese Weise kann das Hybridantriebssystem anderen Technologien zum Speichern und Umwandeln von Energie und/oder Liefern einer sekundären Leistungsabgabe von der gespeicherten Energie verwenden. Zum Beispiel kann eine Schwungscheibe verwendet werden, um Energie für spätere Nutzung zu speichern. Dadurch kann das Hybridantriebssystem verschiedene Verfahren zum Speichern und/oder Erzeugen von Fahrzeugdrehmoment, Kraft und/oder Drehzahl nutzen. In einem Beispiel kann ein Motor/Generator mit einer Brennkraftmaschinenkurbelwelle gekoppelt werden, um eine Mild-Hybrid-Konfiguration zu bilden. In einem anderen Beispiel kann ein Hybridantriebssystem eine Speicherumwandlungsvorrichtung nutzen, die als riemenbetriebener integrierter Startergenerator (ISG) ausgelegt ist. Es versteht sich, dass die verschiedenen Komponenten des in 1A gezeigten Hybridantriebssystems dafür ausgelegt werden können, mit einer oder mehreren Komponenten in einer Reihen- oder Parallelkonfiguration oder Kombinationen derselben zu arbeiten.
  • 1B veranschaulicht ein beispielhaftes HEV-Antriebssystem, im Einzelnen eine Parallel-/Reihenkonfiguration eines Hybridelektrofahrzeugs (aufgeteilt). Es versteht sich, dass die verschiedenen hierin unter Bezug auf 1A, 1B und 2 beschriebenen Komponenten durch ein Fahrzeugfahrwerk verbunden werden können. Die Brennkraftmaschine 24 wird mit dem Planetenträger 22 des Planetenradsatzes 20 verbunden gezeigt. Eine Einwegkupplung 26, die eine Vorwärtsdrehung zulässt, während sie eine Rückwärtsdrehung der Brennkraftmaschine und des Planetenträgers verhindert, wird gezeigt. Der Planetenradsatz 20 wird ferner gezeigt, wie er ein Sonnenrad 28 mechanisch mit einem Generatormotor 30 und einem Ringrad 32 (Abgabe) koppelt. Der Generatormotor 20 ist ferner mit einer Generatorbremse 34 mechanisch verbunden ist und mit einer Batterie 36 elektrisch verbunden. Ein Traktionsmotor 38 wird mit dem Ringrad 32 des Planetenradsatzes 20 mittels eines zweiten Radsatzes 40 mechanisch verbunden gezeigt und ist mit der Batterie 36 elektrisch verbunden. Das Ringrad 32 des Planetenradsatzes 20 und der Traktionsmotor 38 sind weiterhin mittels einer Abtriebswelle 44 mit Antriebsrädern 42 mechanisch gekoppelt.
  • Der Planetenradsatz 20 teilt die abgegebene Energie der Brennkraftmaschine 24 in einen Reihenpfad von der Brennkraftmaschine 24 zu dem Generatormotor 30 und einen parallelen Pfad von der Brennkraftmaschine 24 zu den Antriebsrädern 42. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine 24 kann durch Verändern der Aufteilung zum Reihenpfad gesteuert werden, während die mechanische Verbindung durch den parallelen Pfad aufrechterhalten wird. Der Traktionsmotor 38 verbessert die Leistung der Brennkraftmaschine 24 zu den Antriebsrädern 42 auf dem Parallelpfad durch den zweiten Zahnradsatz 40. Der Traktionsmotor 38 bietet auch die Möglichkeit, Energie direkt vom Reihenpfad zu nutzen, wobei im Wesentlichen vom Generatormotor 30 erzeugte Leistung abgenommen wird. Dies verringert Verluste in Verbindung mit der Umwandlung von Energie in und aus chemischer Energie in der Batterie 36 und ermöglicht, dass die gesamte Energie der Brennkraftmaschine 24 minus Umwandlungsverluste die Antriebsräder 42 erreicht.
  • Somit zeigt 1B, dass in diesem Beispiel die Brennkraftmaschine 24 direkt an dem Planetenträger 22 ohne Kupplung angebracht ist, die diese voneinander trennen kann. Die Einwegkupplung 26 ermöglicht das freie Drehen der Welle in Vorwärtsrichtung, verbindet aber die Welle mit dem feststehenden Aufbau des Antriebsstrangs, wenn ein Drehmoment versucht, die Welle rückwärts zu drehen. Eine Bremse 34 unterbricht die Verbindung zwischen dem Sonnenrad 28 und dem Generatormotor 30 nicht, kann aber bei Betätigen die Welle zwischen diesen beiden Komponenten mit dem feststehenden Aufbau des Antriebsstrangs verbinden.
  • Ein Fahrzeugsystemsteuergerät (VSC, Vehicle System Controller) 46 steuert viele Komponenten in dieser HEV-Konfiguration durch Anbinden an das Steuergerät jeder Komponente. Ein Motorsteuergerät (ECU, Engine Control Unit) 48 bindet mittels einer festverdrahteten Schnittstelle an die Brennkraftmaschine 24 an (weitere Einzelheiten siehe 2). In einem Beispiel kann das ECU 48 und das VSC 46 in die gleiche Einrichtung gesetzt werden, sind aber eigentlich separate Steuergeräte. Alternativ können sie das gleiche Steuergerät sein oder in separate Einrichtungen gesetzt werden. Das VSC 46 kommuniziert mit dem ECU 48 sowie mit einer Batteriesteuereinrichtung (BCU, Batterie Control Unit) 45 und einer Differentialmanagementeinrichtung (TMU, Transaxle Management Unit) 49 durch ein Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise ein Steuergerätbereichsnetzwerk (CAN, Controller Area Network) 33. Die BCU 45 bindet mittels einer festverdrahteten Schnittstelle an die Batterie 36 an. Die TMU 49 steuert den Generatormotor 30 und den Traktionsmotor 38 mittels einer festverdrahteten Schnittstelle. Die Steuereinrichtungen 46, 48, 45 und 49 und das Steuergerätbereichsnetzwerk 33 können einen oder mehrere Mikroprozessoren, Computer oder zentrale Verarbeitungseinrichtungen, ein oder mehrere maschinell lesbare Speichergeräte; ein oder mehrere Speichervenrwaltungseinrichtungen; und ein oder mehrere Eingabe-/Ausgabegeräte zum Kommunizieren mit verschiedenen Sensoren, Aktoren und Steuerschaltungen aufweisen.
  • 2 zeigt eine vorstehend unter Bezug auf 1 b beschriebene beispielhafte Brennkraftmaschine 24. Die Brennkraftmaschine 24 wird in 2 als Direkteinspritz-Benzinmotor mit einer Zündkerze gezeigt; die Brennkraftmaschine 24 kann aber ein Dieselmotor ohne Zündkerze oder eine andere Art von Brennkraftmaschine sein. Die Brennkraftmaschine 24 kann mehrere Zylinder umfassen, wovon ein Zylinder in 2 gezeigt wird, wird von dem elektronischen Steuergerät 48 gesteuert. Die Brennkraftmaschine 24 weist einen Brennraum 29 und Zylinderwände 31 mit einem darin angeordneten und mit einer Kurbelwelle 39 verbundenen Kolben 35 auf. Der Brennraum 29 wird mittels eines jeweiligen Einlassventils 52 und Auslassventils 54 mit einem Ansaugkrümmer 43 und einem Abgaskrümmer 47 kommunizierend gezeigt. Zwar wird nur ein Ein- und Auslassventil gezeigt, doch kann die Brennkraftmaschine mit mehreren Ein- und/oder Auslassventilen konfiguriert werden.
  • Die Brennkraftmaschine 24 wird ferner mit einer Abgasrückführungsanlage (AGR) zum Liefern von Abgas vom Abgaskrümmer 47 mittels eines AGR-Kanals 130 zum Ansaugkrümmer 43 ausgelegt gezeigt. Die Menge an Abgas, die von der AGR-Anlage geliefert wird, kann durch ein AGR-Ventil 134 gesteuert werden. Ferner kann das Abgas im AGR-Kanal 130 durch einen AGR-Sensor 132 überwacht werden, der dafür ausgelegt werden kann, Temperatur, Druck, Gaskonzentration etc. zu messen. Unter manchen Bedingungen kann die AGR-Anlage zum Regeln der Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemisches in dem Brennraum verwendet werden, wodurch ein Verfahren zum Steuern der Steuerzeiten der Selbstzündung bei HCCI-Verbrennung vorgesehen wird.
  • Wie in 2 gezeigt kann in manchen Ausführungen eine variable Ventilsteuerung durch elektrisch betätigte Ventile (EVA) 53 und 55 vorgesehen werden; es können aber andere Verfahren verwendet werden, beispielsweise variable Nockensteuerung (VCT). Ferner können verschiedene Arten von variabler Ventilsteuerung wie hydraulische schaufelartige Aktoren verwendet werden. Mittels Vergleich von Signalen von jeweiligen Sensoren 50 und 51 kann eine Rückmeldung von Auslass- und Einlassventilposition vorgesehen werden. In manchen Ausführungen können bei Bedarf nockenbetätigte Auslassventile mit elektrisch betätigten Einlassventilen verwendet werden. In einem solchen Fall kann das Steuergerät ermitteln, ob die Brennkraftmaschine gerade gestoppt oder in einen Zustand vorpositioniert wird, bei dem das Auslassventil zumindest teilweise offen ist, und wenn ja wird das Einlassventil bzw. werden die Einlassventile während mindestens eines Teils der Stoppdauer der Brennkraftmaschine geschlossen gehalten, um die Verbindung zwischen dem Ansaug- und dem Abgaskrümmer zu reduzieren. Zusätzlich wird der Ansaugkrümmer 42 mit einer optionalen elektronischen Drossel 125 in Verbindung stehend gezeigt.
  • Die Brennkraftmaschine 24 wird ferner mit einem damit verbundenen Kraftstoffeinspritzventil 65 zum Zuführen flüssigen Kraftstoffs proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW des Steuergeräts 48 zu dem Brennraum 29 gekoppelt gezeigt. Die Brennkraftmaschine kann wie gezeigt so ausgelegt sein, dass der Kraftstoff direkt in den Brennkraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Eine verteilerlose Zündanlage 88 liefert dem Brennraum 29 mittels einer Zündkerze 92 als Reaktion auf das Steuergerät 48 Zündfunken. Ein UEGO (unbeheizte Lambdasonde) wird mit dem Abgaskrümmer 47 stromaufwärts eines Katalysators 70 gekoppelt gezeigt. Das Signal von dem Sensor 76 kann während einer Luft-/Kraftstoffregelung in herkömmlicher Weise vorteilhaft genutzt werden, um während der stöchiometrischen homogenen Betriebsart eine mittlere Luft-/Kraftstoffstöchiometrie aufrechtzuerhalten.
  • In 2 wird das Steuergerät 48 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, welcher umfasst: eine Mikroprozessoreinrichtung 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports 104 und einen Festwertspeicher 106, einen Arbeitsspeicher 108, einen batteriestromgestützten Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Das Steuergerät 48 wird gezeigt, wie es neben den zuvor beschriebenen Signalen von mit der Brennkraftmaschine 24 gekoppelten Sensoren verschiedene Signale empfängt, darunter: Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 114 gekoppelten Temperaturfühler 112; ein mit einem Gaspedal verbundenen Stellungssensor 119; eine Messung des Ansaugluftdrucks (MAP) von einem mit dem Ansaugkrümmer 43 verbundenen Drucksensor 122; eine Messung (ACT) der Motoransauglufttemperatur oder Krümmertemperatur von einem Temperaturfühler 117; und einen Motorstellungssensor von einem Hallgeber 118, der die Stellung der Kurbelwelle 39 erfasst. In manchen Ausführungen kann die geforderte Radleistungsabgabe durch Pedalstellung, Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Brennkraftbetriebsbedingungen etc. bestimmt werden. In einer Ausgestaltung der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorstellungssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen pro Umdrehung der Kurbelwelle, woraus die Drehzahl (U/min) der Brennkraftmaschine ermittelt werde kann.
  • 2 zeigt die mit einer Abgasnachbehandlungsanlage, die einen Katalysator 70 und einen Mager-NOx-Filter 72 umfasst, ausgelegte Brennkraftmaschine 24. In diesem speziellen Beispiel wird eine Temperatur Tcat1 des Katalysators 70 von einem Temperatursensor 77 gemessen und eine Temperatur Tcat2 des Mager-NOx-Filters 72 wird von einem Temperatursensor 75 gemessen. In einer anderen Ausführung können die Temperatur Tcat1 und die Temperatur Tcat2 aus dem Motorbetrieb gefolgert werden. Ferner wird ein Gassensor 73 im Auslasskanal 47 stromabwärts des Mager-NOx-Filters 72 angeordnet gezeigt, wobei der Gassensor 73 so ausgelegt werden kann, dass er die Konzentration von NOx und/oder O2 im Abgas misst. Der Mager-NOx-Filter 72 kann einen Dreiwegekatalysator umfassen, der zum Adsorbieren von NOx ausgelegt ist, wenn die Brennkraftmaschine 24 überstöchiometrisch arbeitet. Das adsorbierte NOx kann anschließend mit HC und CO zur Reaktion gebracht und katalysiert werden, wenn das Steuergerät 48 die Brennkraftmaschine 24 veranlasst, entweder in einer fetten homogenen Betriebsart oder einer homogenen Betriebsart nahe der Stöchiometrie zu arbeiten. Ein solcher Betrieb kann während eines NOx-Reinigungszyklus erfolgen, wenn es erwünscht ist, gespeichertes NOx aus dem Mager-NOx-Filter zu spülen, oder während eines Dampfreinigungszyklus, um Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 160 und dem Kraftstoffdampfspeicherbehälter 164 mittels des Reinigungssteuerventils 168 zurückzugewinnen, oder während Betriebsarten, die mehr Brennkraftmaschinenleistung erfordern, oder während Betriebsarten, die die Temperatur der Schadstoffbegrenzungsvorrichtungen wie Katalysator 70 oder Mager-NOx-Filter 72 regeln. Es versteht sich, dass verschiedene andere Arten und Konfigurationen von Schadstoffbegrenzungsvorrichtungen und Reinigungssystemen eingesetzt werden können.
  • In manchen Ausführungen kann die Brennkraftmaschine 24 abgeschaltet werden, während die Radleistungsabgabe bei Bedarf durch den Traktionsmotor geliefert werden kann, oder die Zylinder können ohne Kraftstoffeinspritzung arbeiten, während die Brennkraftmaschine weiter dreht. Während des Abschaltens der Brennkraftmaschine kann die Kurbelwelle 39 zu einer Position gedreht werden, die einen der Zylinder sehr nahe zum oberen Totpunkt (OT), dem Ende der Verdichtung, versetzt. Auf diese Weise lässt sich die Brennkraftmaschine leichter neu starten (bei Einleiten des Anlassens kann die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in dieser Position schneller an Drehzahl erreichen, da sehr wenig der anfänglichen Anlassenergie durch Verdichtung von Luft in einem Zylinder absorbiert wird. Im Fall eines gleichmäßig zündenden 4-Zylinder-4-Takt-Motors wird, wenn das Anlassen der Brennkraftmaschine aus einem im Wesentlichen OT-Zustand eingeleitet wird, eine minimale Menge der Anlassenergie während der ersten paar Grad der Kurbelwellendrehung durch Beschleunigung der Kolbenmassen absorbiert). In dem Beispiel eines 4-Zylinder-Motors würde es mit anderen Worten normalerweise stoppen, mit einem Zylinder nach OT, Verdichtung, und dem nächsten Zylinder in etwa bei gleichen Abstand vor seinem OT, Verdichtung, um die Federkräfte der Verdichtung von Gasen in den Zylinder auszugleichen. An einer Brennkraftmaschine mit einer geraden Anzahl an Zylindern hat diese normale Stoppposition sehr unwahrscheinlich eine Zylinderventilüberschneidung. Diese Stoppposition kann aber für ein schnelles Neustarten der Brennkraftmaschine bei einer ungünstigen Stelle liegen. Somit kann in einem Beispiel wie vorstehend erwähnt Vorpositionieren verwendet werden, was mittels eines von dem Generatormotor 30 erzeugten Drehmoment zum Drehen der Kurbelwelle, um einen Kolben leicht vor dem OT anzuordnen, und durch eine Einwegkupplung 26, die ein Rückwärtsdrehen der Kurbelwelle verhindert, verwirklicht werden.
  • Bei einem Viertakt-Motor mit einer geraden Anzahl an Zylindern und einem gleichmäßigen Zündintervall befindet sich aber, sobald ein Zylinder am OT, dem Ende der Verdichtung, ist, ein anderer Zylinder am OT, dem Ende des Ablassens. Abhängig von der Ventilereignissteuerung der Brennkraftmaschine kann sich der Zylinder am OT, dem Ende des Ablassens, an einer Position der Ventilereignisüberschneidung befindet, wobei das Auslassventil noch nicht ganz geschlossen ist und das Einlassventil bereits zu öffnen beginnt. Wenn mindestens ein Zylinder einer Brennkraftmaschine sich bei einer Ventilüberschneidungsposition befindet, wenn die Brennkraftmaschine nicht läuft, ist es möglich, Luft durch diesen Zylinder von dem Ansaugkrümmer zu dem Abgaskrümmer strömen zu lassen. Dies kann die Emissionen steigern, insbesondere bei einem Mager-HEV (Benzin oder Diesel). Zum Beispiel kann es übermäßigen Sauerstoff in eine Schadstoffbegrenzungsvorrichtung wie einen NOx-Filter einleiten, was eine Verschlechterung der Systemleistung und einen Anstieg der Abgasemissionen bewirkt.
  • Daher werden in manchen Ausführungen Anpassungen vorgenommen, damit die Brennkraftmaschine nicht gestoppt (oder zumindest weniger häufig gestoppt) wird und in einer Position bleibt, in der ein Zylinder sowohl das Auslass- als auch das Einlassventil teilweise offen hat. Dies kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden, wie zum Beispiel:
    • 1) Variable Ventilsteuerung (VVT) des Auslasses kann vor, während oder nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine angepasst werden, um eine Ventilüberschneidung in dem Abschaltzustand zu beseitigen oder zu reduzieren.
    • 2) VVT des Einlasses kann vor, während oder nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine angepasst werden, um eine Ventilüberschneidung in dem Abschaltzustand zu beseitigen oder zu reduzieren.
    • 3) Es kann (im Fall eines 4-Zylinder-4-Takt-Motors) eine Vorpositionierungsstrategie dafür ausgelegt werden, alle Kolben weit genug vom OT, Ende des Ablassens, zu positionieren, bei dem die Ventilüberschneidung eintritt, um sicherzustellen, dass das Einlassventil des Zylinders, das am nächsten zum OT, Ablassen, ist, noch nicht begonnen hat, sich zu öffnen.
  • Ferner können Kombinationen dieser Ansätze verwendet werden. Zu beachten ist auch, dass unter Ansatz 3 verschiedene Stopppositionen für verschiedene Arten von Brennkraftmaschinen erwünscht sein können, wie zum Beispiel V-Motoren, Brennkraftmaschinen mit mehr oder weniger Zylindern, etc. Als Beispiel für Ansatz 3 kann der Motor gesteuert werden, um einen Zylinder weit genug vor seinem OT, Verdichtung, zu positionieren, dass der entsprechende Zylinder, der sich dem OT, Ablassen, nähert, noch sein Einlassventil geschlossen hat. Die verdichtete Luft in dem Zylinder, der sich dem OT, Verdichtung, nähert, würde dazu neigen, die Kurbelwelle rückwärts drehen zu lassen, doch würde die Einwegkupplung 26 eine Rückwärtsdrehung der Kurbelwelle verhindern. Diese neue Position könnte fast genauso vorteilhaft für einen schnellen Neustart sein, während die Verbindung zwischen dem Ansaug- und Abgaskrümmer reduziert wird.
  • Wie nachstehend eingehender beschrieben wird, kann die Verbrennung in der Brennkraftmaschine 24 abhängig von verschiedenen Bedingungen von verschiedener Art sein. In einem Beispiel kann eine Fremdzündung (SI) verwendet werden, bei der die Brennkraftmaschine eine Zündvorrichtung zum Ausführen einer Zündung verwendet, so dass ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff verbrennt. In einem anderen Beispiel kann eine homogene Kompressionszündung (HCCI) verwendet werden, bei der ein im Wesentlichen homogenes Luft- und Kraftstoffgemisch in dem Brennraum eine Selbstzündungstemperatur erreicht und verbrannt, ohne dass Zündung einer Zündvorrichtung erforderlich ist. Es sind aber andere Arten von Verbrennung möglich. Zum Beispiel kann die Brennkraftmaschine in einer zündunterstützten Betriebsart arbeiten, bei der ein Zündfunke zum Einleiten von Selbstzündung eines Luft- und Kraftstoffgemisches verwendet wird. In einem noch anderen Beispiel kann der Motor in einer Kompressionszündungsbetriebsart arbeiten, die nicht unbedingt homogen ist. Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Beispiele nicht einschränkende Beispiele der vielen möglichen Verbrennungsbetriebsarten sind.
  • Während der SI-Betriebsart kann die Temperatur der in den Brennraum eindringenden Ansaugluft nahe der Umgebungslufttemperatur liegen und ist daher erheblich niedriger als die für Selbstzündung des Luft- und Kraftstoffgemisches erforderliche Temperatur. Da ein Zündfunke verwendet wird, um die Verbrennung in der SI-Betriebsart einzuleiten, kann die Steuerung der Ansauglufttemperatur verglichen mit der HCCI-Betriebsart flexibler sein. Somit kann die SI-Betriebsart über einem breiten Bereich an Betriebsbedingungen verwendet werden (beispielsweise bei höheren oder niedrigeren Motorlasten), die SI-Betriebsart kann aber verglichen mit HCCI-Verbrennung unter manchen Bedingungen andere Emissionswerte und einen anderen Kraftstoffwirkungsgrad erzeugen.
  • Bei manchen Bedingungen kann während der SI-Betriebsart Motorklopfen eintreten, wenn die Temperatur in dem Brennraum zu hoch ist. Somit können unter diesen Bedingungen die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine so angepasst werden, dass Motorklopfen verringert wird, beispielsweise durch Verstellen der Zündsteuerzeiten in Richtung spät, Senken der Ansaugfüllungstemperatur, Verändern des Kraftstoff-/Luftverhältnisses der Verbrennung oder Kombinationen derselben.
  • Während der HCCI-Betriebsart kann das Kraftstoff-/Luftgemisch durch Luft und/oder Rückstände (z.B. überstöchiometrisch) stark verdünnt werden, was zu einer niedrigeren Temperatur des Verbrennungsgases führt. Daher können unter manchen Bedingungen Motoremissionen erheblich geringer als bei SI-Verbrennung sein. Ferner kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei Selbstzündung eines mageren (oder verdünnten) Kraftstoff-/Luftgemisches durch Senken des Motorpumpverlustes, Anheben des gasspezifischen Wärmeverhältnisses und durch Nutzen eines höheren Verdichtungsverhältnisses gesteigert werden. Während HCCI-Verbrennung kann die Selbstzündung des Brennraumgases so gesteuert werden, dass es bei einem festgelegte Zeitpunkt eintritt, so dass ein Sollmotordrehmoment erzeugt wird. Da die Temperatur der in den Brennraum gelangenden Ansaugluft für das Erreichen der Sollselbstzündungszeiten relevant sein kann, kann das Arbeiten in der HCCI-Betriebsart bei hohen und/oder niedrigen Motorlasten schwierig sein.
  • Das Steuergerät 48 kann dafür ausgelegt sein, die Brennkraftmaschine basierend auf Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine und/oder zugehöriger Systeme, die hierin als Motorbetriebsbedingungen beschrieben werden, zwischen einer Fremdzündungsbetriebsart (SI) und einer homogenen Kompressionszündungsbetriebsart (HCCI) zu wechseln.
  • In manchen Ausführungen kann die Brennkraftmaschine 24 während des Arbeitens in der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart wechseln, um den Mager-NOx-Filter zu reinigen. Da es wünschenswert sein kann, die Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten zu reduzieren, kann der Zustand des Mager-NOx-Filters vor dem Ausführen eines Wechsels in Verbindung mit Motorbetriebsbedingungen betrachtet werden. Alternativ kann der Mager-NOx-Filter in manchen Ausführungen trotz oder unabhängig von dem zustand des Mager-NOx-Filters vor dem Wechseln zur HCCI-Betriebsart gereinigt werden, um die Leistung des Filters zu maximieren, wodurch künftige Wechsel der Brennkraftmaschine weiter reduziert werden. Der Zustand des Mager-NOx-Filters kann durch Schätzung basierend auf der Historie der Brennkraftmaschine oder vorhergesagten Motorbetriebsbedingungen gefolgert werden und/oder kann durch den Sensor 75 oder den NOx-Sensor 73 zum Beispiel gemessen werden. Wenn ermittelt oder vorhergesagt wird, dass die Leistung des Mager-NOx-Filters einer Reinigung bedarf, kann die Brennkraftmaschine von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart wechseln oder kann in der SI-Betriebsart bleiben, wobei die Brennkraftmaschine zeitweilig bei Stöchiometrie oder unterstöchiometrisch betrieben wird, um den Mager-NOx-Filter zu reinigen. In manchen Ausführungen können die Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten eine Zwischenverbrennungsbetriebsart umfassen, die u.a. eine der hierin beschriebenen Verbrennungsbetriebsarten umfassen könnte.
  • In manchen Ausführungen kann das Steuergerät zum Überführen der Brennkraftmaschine von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart ausgelegt sein, wenn die Temperatur der Abgasnachbehandlungsanlage (u.a. Katalysator 70 und/oder Mager-NOx-Filter 72) als zu niedrig ermittelt wird (d.h. niedriger als ein Grenzwert), da die HCCI-Abgastemperatur unter manchen Bedingungen wesentlich niedriger als die SI-Abgastemperatur sein kann. Alternativ kann in manchen Ausführungen ein Wechsel von der SI-Betriebsart zur HCCI-Betriebsart ausgeführt werden, wenn die Abgastemperatur als zu hoch und/oder höher als ein Grenzwert ermittelt wird. Ferner kann in manchen Ausführungen ein Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten zumindest teilweise auf einem Zustand der Heizlüftungs- und Klimaanlage (HVAC) beruhen. Zum Beispiel kann die HCCI-Betriebsart während manchen Bedingungen bei kalten Umgebungsbedingungen nicht genügen Fahrgastinnenraumwärme vorsehen. In einem anderen Beispiel kann, wenn der Verdichter der Klimaanlage (A/C) betrieben wird, die zum Betreiben des Verdichters erforderliche zusätzliche Motorleistungsabgabe die Motorleistungsabgabe höher als einen oberen Grenzwert des HCCI-Betriebsbereichs werden lassen. Ferner kann in manchen Ausführungen ein Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten zumindest teilweise auf einer Bedingung oder einem Zustand des Getriebes beruhen. Wenn zum Beispiel der Drehmomentwandler sich in einer arretierten Konfiguration befindet, können die hohen Drehmomentpulsationen und die hohe Rate des Druckanstiegs von den HCCI-Betrieben weniger annehmbar sein, als wenn der Drehmomentwandler sich in einer nicht arretierten Konfiguration befindet. Der Betriebsbereich für die HCCI-Betriebsart kann mit anderen Worten abhängig davon, ob der Wandler arretiert oder nicht arretiert ist, anders sein. Analog können verschiedene Zahnräder oder Zahnradkonfigurationen innerhalb des Getriebes während der HCCI-Betriebsart empfindlicher auf Geräuschbildung, Vibration und Rauheit (NVH, vom engl. Noise, Vibration und Harshness) ansprechen. Somit versteht sich, dass das Steuergerät dafür ausgelegt werden kann, die Brennkraftmaschine basierend auf einer der oben erwähnten Bedingungen zwischen Verbrennungsbetriebsarten zu überführen.
  • Wie vorstehend unter Bezug auf 2 beschrieben kann die Brennkraftmaschine 24 eine Kraftstoffdampfreinigungsanlage aufweisen, die einen Kraftstofftank 160, einen Kraftstoffdampfspeicherbehälter 164 und ein Reinigungssteuerventil 168 umfasst, die mit dem Ansaugkrümmer 43 fluidverbunden sind. In manchen Ausführungen kann die Brennkraftmaschine dafür ausgelegt sein, in einem ersten Reinigungszustand zu arbeiten, in dem Kraftstoffdämpfe von der Kraftstoffdampfreinigungsanlage nur in Verbrennungszylinder aufgenommen werden dürfen, die in der Fremdzündungsbetriebsart arbeiten, und in einem zweiten gereinigten Zustand zu arbeiten, in dem Kraftstoffdämpfe von der Kraftstoffdampfreinigungsanlage in Verbrennungszylinder, die in der Selbstzündungsbetriebsart arbeiten, und in Verbrennungszylinder, die in der HCCI-Betriebsart arbeiten, aufgenommen werden dürfen. Eine solche Brennkraftmaschine bietet die Vorteile mehrerer Verbrennungsarten, während sie die verdampften Kraftstoffdämpfe effizient nutzt. Weiterhin ist es möglich, Ungewissheiten bei der Selbstzündungssteuerung zu mindern, wodurch ein verbesserter HCCI-Betrieb ermöglicht wird.
  • 3 zeigt eine Kurve, die für eine beispielhafte Brennkraftmaschine die SI- und HCCI-Verbrennungsbetriebsartbereiche mit weit offener Drossel (WOT) vergleicht. Die Kurve von 3 zeigt die Motordrehzahl als Umdrehungen pro Minute (RPM), die auf der horizontalen Achse aufgetragen sind, und die Motorlast, die auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. Der Betriebsbereich der in 3 beschriebenen Brennkraftmaschine wird unter der WOT-Kurve enthalten gezeigt. Der HCCI-Bereich wird mittig im Motorbetriebsbereich angeordnet gezeigt und der SI-Bereich wird die höheren Lastbereiche und die niedrigeren Lastbereiche einnehmend gezeigt, die den HCCI-Bereich umgeben. Weiterhin wird der HCCI-Bereich von einem oberen Leistungsgrenzwert und einem unteren Leistungsgrenzwert begrenzt gezeigt. Es versteht sich, dass 3 nur ein Beispiel des HCCI-Betriebsbereichs zeigt, da andere Konfigurationen möglich sind. Mit fortschreitender Entwicklung der HCCI-Technologie kann sich der HCCI-Betriebsbereich ändern, wenn die Steuerung des HCCI-Prozesses weiter verbessert wird. Weiterhin versteht sich, dass der HCCI-Betriebsbereich abhängig von der Konfiguration der Brennkraftmaschine und/oder der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine erheblich abweichen kann.
  • Während in 3 nur zwei Verbrennungsbetriebsarten gezeigt werden, kann die Brennkraftmaschine mit mehr als zwei Verbrennungsbetriebsarten arbeiten.
  • Die durch 3 beschriebenen Betriebsbereiche zeigen, wie eine Brennkraftmaschine ausgelegt werden kann, um in einer SI-Betriebsart zu arbeiten, wenn die Motorlast höher oder niedriger als der HCCI-Bereich ist. Wie in 3 gezeigt kann die Brennkraftmaschine in einer HCCI-Betriebsart arbeiten, wenn die Leistung der Brennkraftmaschine größer als der untere HCCI-Grenzwert und/oder geringer als der obere HCCI-Grenzwert ist. Wenn zum Beispiel die geforderte Radleistungabgabe sinkt, kann die Motorlast sinken, so dass sich die Brennkraftmaschine dem unteren Grenzwert des HCCI-Bereichs nähert. Wird die Motorlast weiter gesenkt, kann die Brennkraftmaschine von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart wechseln, wenn die Motorlast kleiner als der untere HCCI-Grenzwert wird, so dass eine zuverlässige Verbrennung erreicht werden kann. Analog kann die Brennkraftmaschine von der SI-Betriebsart zur HCCI-Betriebsart wechseln, wenn die Motorlast wieder über den unteren HCCI-Grenzwert ansteigt.
  • In eineigen Ausführungen, bei denen die Brennkraftmaschine 24 mehrere Zylinder aufweist, kann die Brennkraftmaschine dafür ausgelegt werden, einen oder mehrere der Verbrennungszylinder zu deaktivieren. Zum Beispiel kann ein Sechszylindermotor dafür ausgelegt werden, mit allen sechs Zylindern aktiv zu arbeiten, wenn eine hohe Motorleistung gefordert wird, mit vier Zylindern (2 Zylinder deaktiviert), wenn eine mittlere Motorleistung gefordert wird, mit zwei Zylinder (4 Zylinder deaktiviert), wenn eine niedrige Motorleistung gefordert wird, und mit allen Zylindern deaktiviert, wenn keine Motorleistung gefordert wird. Demgemäß kann der Traktionsmotor verwendet werden, um eine gewisse, die gesamte oder keine der Radleistungsabgabe während eines Zylinderdeaktivierungsbetriebs zu liefern. Eine weitere Erläuterung der Deaktivierung einiger oder aller Motorzylinder wird nachstehend unter Bezug auf 9–11 eingehender gegeben.
  • In manchen Ausführungen kann die Deaktivierung eines Zylinders das Verfahren des Stoppens der Kraftstoffzufuhr zu dem Zylinder für einen oder mehrere Zyklen der Brennkraftmaschine umfassen. Die Deaktivierung eines Zylinders kann auch das Verfahren des Fortsetzens des Betreibens eines oder mehrerer Ventile des Zylinders (d.h. das Fortsetzen des Strömenlassens von Luft durch den Zylinder) und/oder das Stoppen von ein oder mehreren Ventilen des Zylinders in einer offenen Konfiguration (d.h. das Fortsetzen des Strömenlassens von Luft durch den Zylinder) oder einer geschlossenen Konfiguration (d.h. Reduzieren des Luftdurchsatzes durch den Zylinder) umfassen.
  • Während Wechseln zwischen Verbrennungsbetriebsarten können Motorbetriebsbedingungen nach Bedarf angepasst werden, so dass die Verbrennung in der erwünschten Betriebsart erreicht wird. Zum Beispiel kann in manchen Ausführungen ein Wechsel von der SI-Betriebsart zur HCCI-Betriebsart das Anheben der Temperatur der in den Brennraum eindringenden Ansaugluft umfassen, um Selbstzündung des Luft- und Kraftstoffgemisches zu erreichen. Analog kann während Wechseln von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart die Ansauglufttemperatur gesenkt werden, so dass kein Motorklopfen eintritt. Somit können Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten die Anpassung von Motorbetriebsbedingungen erfordern. Die Motorbetriebsbedingungen können u.a. Ansauglufttemperatur, Umgebungsbedingungen, AGR-Beiträge, Turbolade- oder Ladebedingungen, Ventilsteuerung, die Anzahl aktivierter/deaktivierter Zylinder, die vom Fahrer geforderte Leistung, eine Bedingung der Energiespeichervorrichtung, den Zustand des Mager-NOx-Filters, Motortemperatur und/oder Kraftstoffeinspritzsteuerung umfassen. Die vorstehend aufgeführten Motorbetriebsbedingungen sind nur einige der vielen Motorbetriebsbedingungen, die während des Betriebs der Brennkraftmaschine und während Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten angepasst werden können. Es versteht sich, dass andere Faktoren den Betrieb des Fahrzeugantriebssystems beeinflussen können.
  • Wie vorstehend beschrieben können die Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten unter gewissen Bedingungen schwierig sein. Somit kann es wünschenswert sein, Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten zu minimieren. Eine wie vorstehend unter Bezug auf 1B beschrieben in einem Hybridantriebssystem ausgelegte Brennkraftmaschine kann zum Minimieren der Häufigkeit von Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten und/oder zwischen der Anzahl aktiver oder deaktivierter Zylinder verwendet werden. In manchen Ausführungen kann eine Energiespeichervorrichtung verwendet werden, um durch die Brennkraftmaschine erzeugte übermäßige Leistung zu absorbieren. Zum Beispiel kann ein erster Teil der Brennkraftmaschinenleistungsabgabe den Antriebsrädern geliefert werden, um eine Radleistungsabgabe zu erzeugen, und ein zweiter Teil der Brennkraftmaschinenleistungsabgabe kann von einer Energiespeichervorrichtung wie einer Batterie absorbiert werden. Auf diese Weise kann die Brennkraftmaschine in einer HCCI-Betriebsart arbeiten, wenn die Radleistungsabgabe unter dem unteren HCCI-Grenzwert liegt. Wenn analog die Radleistungsabgabe größer als ein oberer HCCI-Grenzwert ist, kann der Traktionsmotor zum Bereitstellen einer ergänzenden Leistung verwendet werden, so dass die Brennkraftmaschinenleistung unter dem oberen HCCI-Grenzwert bleiben kann. Daher kann die Brennkraftmaschine weiter in der HCCI-Betriebsart arbeiten, solange eine ausreichende Menge gespeicherter Energie zum Betreiben des Motors verfügbar ist, um die zusätzliche Radleistungsabgabe zu erzeugen. Wie hierin beschrieben kann der Begriff „Leistung" ein Drehmoment, eine Kraft und/oder eine Drehzahl umfassen.
  • 4 zeigt eine Kurve des erweiterten HCCI-Verbrennungsbetriebsartbereichs, wenn die Brennkraftmaschine in einem Hybridantriebssystem konfiguriert ist. Daher kann, wie durch 4 gezeigt, der HCCI-Betriebsbereich durch Verwenden des Traktionsmotors zum Liefern einer ergänzenden Leistung erweitert werden, wenn die geforderte Radleistung größer als der obere HCCI-Grenzwert ist, wie in 3 gezeigt wird. Weiterhin können das Energieumwandlungssystem und die Energiespeichervorrichtung zum Absorbieren überschüssiger Leistung der Brennkraftmaschine verwendet werden, wenn die geforderte Radleistung unter dem unteren HCCI-Grenzwert liegt. Während 2 einen beispielhaften Erweiterungsbetrag zeigt, kann abhängig von den Parametern des Hybridsystems mehr oder weniger Erweiterung vorgesehen werden.
  • Ferner kann in manchen Ausführungen der HCCI-Betriebsbereich ohne Verwendung des Hybridsystems erweitert werden. Wenn zum Beispiel die geforderte Radleistung unter dem unteren HCCI-Grenzwert liegt, können ein oder mehr Zylinder der Brennkraftmaschine deaktiviert werden (d.h. zumindest wird die Kraftstoffzufuhr für den bestimmten Zylinder bzw. die Zylindergruppe gestoppt), wodurch die Leistung der Brennkraftmaschine gesenkt wird, während die aktiven Zylinder in der HCCI- Betriebsart bleiben. Eine weitere Erläuterung der Deaktivierung von Zylindern wird hierin nachstehend gegeben.
  • 5 zeigt den erweiterten HCCI-Bereich von 4 unter Einschluss mehrerer Zylinderdeaktivierungsbereiche. Im Einzelnen zeigt 5 den erweiterten HCCI-Betriebsbereich für einen beispielhaften 4-Zylinder-Motor. Es werden vier Linien gezeigt, die den erweiterten HCCI-Betriebsbereich schneiden, wobei jede der vier Linien einem bestimmten Zylinderkonfigurationsbereich entspricht. Zum Beispiel stellt der durch die WOT-Kurve und die 3-Zylinder-Kurve begrenzte Bereich den Betriebsbereich darin, in dem alle vier Motorzylinder in der HCCI-Betriebsart betrieben werden können, ohne dass der vorstehend unter Bezug auf 3 beschriebene obere oder untere Grenzwert überschritten wird. Der von der WOT-Kurve, der 3-Zylinderkurve und der 2-Zylinder-Kurve begrenzte Bereich stellt den Betriebsbereich dar, in dem drei der vier Motorzylinder aktiviert und ein Zylinder deaktiviert ist, wobei die aktivierten Zylinder in der HCCI-Betriebsart betrieben werden können. In einem anderen Beispiel stellt der von der 0-Zylinder-Kurve und der Kurvenachse begrenzte Bereich den Aus-/Deaktivierungsbereich der Brennkraftmaschine dar. Während Fahrzeugbetrieb im Aus-/Deaktivierungsbereich der Brennkraftmaschine kann der Traktionsmotor zum Liefern der geforderten Radleistung verwendet werden. Analog kann bei Bedarf der Traktionsmotor zum Vorsehen zusätzlicher Radleistung in jedem der deaktivierten Zylinderbereiche verwendet werden. Auf diese Weise kann der gesamte Leistungsgrad des Hybridfahrzeugantriebssystems durch gezieltes Wählen der Anzahl an Zylinder (aktiviert oder deaktiviert), die Verbrennungsbetriebsart in jedem der Zylinder und/oder den relativen Betrag der Leistung, der von jedem von gesamter Brennkraftmaschine, den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine und/oder dem Traktionsmotor erzeugt wird, angehoben werden. Während dieses Beispiel für einen 4-Zylinder-Motor gezeigt wird, kann es auf Brennkraftmaschinen mit sechs, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Zylindern ausgeweitet werden.
  • Während des Betriebs der Brennkraftmaschine, während dessen die Brennkraftmaschine eine geteilte Zylinderkonfiguration nutzt (z.B. ein oder mehrere Zylinder deaktiviert und/oder ein oder mehrere Zylinder in einer HCCI-Betriebsart und/oder SI-Betriebsart arbeitend), können Leistungsschwankungen und/oder Ungleichgewichte der Brennkraftmaschine vorliegen, was möglicherweise erhöhte Geräuschbildung und Vibrationsrauheit (NVH) ergibt. In manchen Ausführungen kann NVH durch Verändern der Leistung des Traktionsmotors und/oder der von dem Energieumwandlungssystem absorbierten Energiemenge reduziert werden, so dass die Transienten der Brennkraftmaschine reduziert werden. Weiterhin können die Wirkungen von Diskontinuitäten der Brennkraftmaschinenleistung während Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten oder während des Aktivierens/Deaktivierens von Zylindern durch Betreiben des Hybridantriebssystems, um entweder Leistung zu liefern, wenn ein Mangel an Brennkraftmaschinenleistung auftritt, oder um Brennkraftmaschinenleistung zu absorbieren, wenn ein Überschuss an Brennkraftmaschinenleistung auftritt, reduziert werden.
  • 6–11 zeigen beispielhafte Routinen, die die Steuerung eines Hybridfahrzeugantriebssystems beschreiben. Zu beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen von Brennkraftmaschine und/oder Hybridantriebssystem verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer Reihe von Verarbeitungsstrategien wie ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading oder dergleichen darstellen. Daher können verschiedene gezeigte Schritte oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen ausgelassen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungen zu verwirklichen, wird aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Ein oder mehrere der gezeigten Schritte oder Funktionen können abhängig von der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Schritte einen in das maschinenlesbare Speichermedium in dem Steuergerät 48 einzuprogrammierenden Code graphisch darstellen.
  • Unter Bezug nun auf 6 wird eine beispielhafte Routine zum Steuern des Hybridfahrzeugantriebssystems gezeigt. Beginnend bei 610 wird eine Sollleistung der Brennkraftmaschine ermittelt. Die Sollleistung der Brennkraftmaschine kann u.a. ein gefordertes Drehmoment, eine geforderte Drehzahl und/oder eine geforderte Kraft umfassen. Weiterhin kann die Sollleistung durch die Pedalstellung oder andere Betriebsbedingungen ermittelt werden und kann durch Eingabe von dem Motorsteuergerät und/oder dem Fahrer ermittelt werden. Als Nächstes wird bei 612 festgestellt, ob die Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart arbeitet. Wenn die Antwort bei 612 Ja lautet, rückt die Routine zu 614 vor. Wenn die Antwort bei 612 alternativ Nein lautet, rückt die Routine zu 616 vor. Bei 614 wird festgestellt, ob die Sollleistung kleiner als der untere HCCI-Grenzwert ist, wie vorstehend unter Bezug auf 3 beschrieben wurde. Wenn die Antwort bei 614 Ja lautet, rückt die Routine zu 618 vor. Wenn die Antwort bei 614 alternativ Nein lautet rückt die Routine zu 616 vor. Bei 616 wird die Brennkraftmaschine so betrieben, dass die Sollleistung erzeugt wird. Als Nächstes endet die Routine.
  • Zurück zu 618 wird festgestellt, ob die Energiespeichervorrichtung zusätzliche Energie speichern kann. Wenn die Antwort Ja lautet, rückt die Routine zu 620 vor. Wenn die Antwort bei 618 alternativ Nein lautet, rückt die Routine zu 624 vor, wo ein oder mehrere Zylinder der Brennkraftmaschine in die SI-Betriebsart überführt werden, es kann aber jede Betriebsart verwendet werden, die die Sollleistung erzeugen kann. Die Brennkraftmaschine kann zum Beispiel zu einer zündunterstützten Betriebsart statt zur SI-Betriebsart wechseln. Als Nächstes wird bei 626 die Brennkraftmaschine so betrieben, dass die Sollleistung erzeugt wird. Schließlich endet die Routine. Zurück zu 620 wird die Brennkraftmaschine betrieben, um eine Leistung gleich oder größer als der untere HCCI-Grenzwert zu erzeugen, wie in 3 gezeigt wird. Als Nächstes wird bei 622 eine die Sollleistung übersteigende Leistung durch die Energiespeichervorrichtung absorbiert. Als Nächstes endet die Routine.
  • Auf diese Weise kann die Energiespeichervorrichtung verwendet werden, um einen Teil der Leistung der Brennkraftmaschine zu absorbieren, wodurch die Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart bleiben kann, selbst wenn die Sollleistung unter dem Mindest-HCCI-Grenzwert liegt. Daher kann das Hybridantriebssystem zu Senken der Anzahl der Wechsel verwendet werden, die zwischen Verbrennungsbetriebsarten ausgeführt werden. Zu beachten ist, dass der Begriff „absorbiert", wie er hierin verwendet wird, nach Belieben sowohl das Umwandeln als auch das Speichern der Leistung der Brennkraftmaschine und/oder der Antriebsstrangleistung umfassen kann. Daher können bei Absorbieren eines Teils der Leistung der Brennkraftmaschine durch die Energiespeichervorrichtung sowohl Umwandlung als auch Speicherung eintreten.
  • Unter Bezug nun auf 7 wird eine beispielhafte Routine zum Steuern des Hybridantriebssystems gezeigt. Beginnend bei 710 kann eine Sollleistung ermittelt werden. Die Sollleistung kann u.a. ein gefordertes Drehmoment, eine geforderte Drehzahl und/oder eine geforderte Kraft umfassen. Weiterhin kann die Sollleistung durch die Pedalstellung oder andere Steuerverfahren ermittelt werden und kann eine Eingabe von dem Motorsteuergerät und/oder dem Fahrer umfassen. Als Nächstes wird bei 712 festgestellt, ob die Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart arbeitet. Wenn die Antwort bei 712 Ja lautet, rückt die Routine zu 714 vor. Wenn die Antwort bei 712 alternativ Nein lautet, rückt die Routine zu 716 vor. Bei 714 wird festgestellt, ob die Sollleistung größer als der obere HCCI-Grenzwert ist, wie vorstehend unter Bezug auf 3 beschrieben wurde. Wenn die Antwort bei 714 Ja lautet, rückt die Routine zu 718 vor. Wenn die Antwort bei 714 alternativ Nein lautet rückt die Routine zu 716 vor. Bei 716 wird die Brennkraftmaschine so betrieben, dass die Sollleistung erzeugt wird. Als Nächstes endet die Routine.
  • Zurück zu 718 wird festgestellt, ob die gespeicherte Energie zum Betreiben des Traktionsmotors verfügbar ist, um die Sollleistung zu erzeugen. Wenn die Antwort Ja lautet, rückt die Routine zu 720 vor. Wenn die Antwort bei 718 alternativ Nein lautet, rückt die Routine zu 724 vor. Bei 724 können ein oder mehrere Zylinder der Brennkraftmaschine in die SI-Betriebsart überführt werden, es kann aber jede Betriebsart verwendet werden, die die Sollleistung erzeugen kann. Die Brennkraftmaschine kann zum Beispiel zu einer zündunterstützten Betriebsart statt zur SI-Betriebsart wechseln. Als Nächstes wird bei 726 die Brennkraftmaschine so betrieben, dass die Sollleistung erzeugt wird. Als Nächstes endet die Routine. Zurück zu 720 erzeugt die Brennkraftmaschine eine Leistung, die kleiner oder gleich dem oberen HCCI-Grenzwert ist, wie in 3 gezeigt wird. Als Nächstes wird bei 722 von dem Traktionsmotor eine Leistung geliefert, um mindestens einen Teil der Radleistung bereitzustellen. Auf diese Weise kann die Brennkraftmaschine in einer HCCI-Betriebsart betrieben werden, selbst wenn die Radleistung größer als der obere HCCI-Grenzwert ist. Auf diese Weise kann der Motor zum Liefern eines Teils der Radleistung verwendet werden, wodurch die Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart bleiben kann, selbst wenn die Sollleistung größer als der maximale HCCI-Grenzwert ist.
  • Zurück nun zu 8 wird eine beispielhafte Routine zum Steuern von Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten gezeigt. Im Einzelnen ist die hierin beschriebene Routine bestrebt, die gesamten Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten zu steuern und zu reduzieren, während die Energiespeichervorrichtung bei Bedarf zum Liefern zusätzlicher Energie zu den Antriebsrädern genutzt wird. Weiterhin berücksichtigt die Routine auch das regelmäßige Reinigen des Mager-NOx-Filters und die beschränkte Energiespeicherkapazität.
  • Beginnend bei 806 wird die SI-Betriebsart ausgeführt. In manchen Ausführungen kann zum Beispiel die Routine standardmäßig zur SI-Betriebsart gehen, beispielsweise u.a. während Starten der Brennkraftmaschine. In manchen Ausführungen kann die Routine aber in der HCCI-Betriebsart oder einer anderen Verbrennungsbetriebsart beginnen. Als Nächstes rückt die Routine zu 808 vor, wo festgestellt wird, ob die Sollradleistung größer als der Mindest-HCCI-Grenzwert ist. Wenn die Antwort Nein lautet, kehrt die Routine zu 806 zurück, wo die SI-Betriebsart ausgeführt wird. Wenn die Antwort alternativ Ja lautet, rückt die Routine zu 810 vor, wo festgestellt wird, ob Energiespeicherkapazität in der Energiespeichervorrichtung vorhanden ist. Wenn die Antwort Nein lautet, kehrt die Routine zu 806 zurück. Wenn die Antwort alternativ Ja lautet, rückt die Routine zu 812 vor, wo festgestellt wird, ob die Sollradleistung kleiner als der maximale HCCI-Grenzwert ist, wie vorstehend unter Bezug auf 3 beschrieben wurde. Wenn die Antwort Nein lautet, kehrt die Routine zu 806 zurück. Wenn die Antwort bei 812 alternativ Ja lautet, rückt die Routine zu 814 vor. Bei 814 wird festgestellt, ob die Kapazität des Mager-NOx-Filters ausreicht (d.h. keine unmittelbare Reinigung benötigt).
  • In manchen Ausführungen kann das Motorsteuergerät so ausgelegt sein, dass es den zustand des Mager-NOx-Filters basierend auf früheren, aktuellen und/oder künftigen vorhergesagten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine schätzt. In manchen Ausführungen kann ein Grenzwert angesetzt werden, bei dem die Routine, wenn der geschätzte Zustand des Mager-NOx-Filters unter einem Grenzwert liegt (d.h. unzureichend), zu 806 zurückkehrt, wo die SI-Betriebsart ausgeführt wird und der Mager-NOx-Filter durch zeitweiliges fettes Betreiben der Brennkraftmaschine gereinigt werden kann. Wenn die Antwort bei 814 Nein lautet, kehrt die Routine zu 806 zurück. Wenn die Antwort bei 814 alternativ Ja lautet, rückt die Routine zu 816 vor. Bei 816 wird festgestellt, ob eine ausreichende Menge gespeicherter Energie verfügbar ist, um bei Bedarf eine ergänzende Leistung bereitzustellen. Wenn die Antwort bei 816 Nein lautet, kehrt die Routine zu 806 zurück. Wenn die Antwort bei 816 alternativ Ja lautet, rückt die Routine zu 818 vor, wo ein Wechsel zur HCCI-Betriebsart ausgeführt werden kann. in manchen Ausführungen kann die erforderliche Menge der gespeicherten Energie u.a. von den aktuellen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine und/oder den vorhergesagten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine abhängen.
  • In manchen Ausführungen kann vor einem Wechsel der Brennkraftmaschine zur HCCI-Betriebsart das Steuergerät dafür ausgelegt sein, die Brennkraftmaschine so zu betreiben, dass eine Reinigung des Mager-NOx-Filters ausgeführt wird. Somit kann der anschließende Betrieb in der HCCI-Betriebsart verlängert werden, bevor eine weitere Ereinigung des Mager-NOx-Filters gefordert wird. Ferner kann in manchen Ausführungen vor einem Wechsel der Brennkraftmaschine zu der HCCI-Betriebsart das Steuergerät dafür ausgelegt sein, die Brennkraftmaschine so zu betreiben, dass der Energiespeichervorrichtung zusätzliche Energie zugeführt oder entzogen wird, um auf einen künftigen HCCI-Betrieb vorzubereiten. Bei 818 kann die Brennkraftmaschine einen Wechsel von der SI-Betriebsart zur HCCI-Betriebsart ausführen, was die Anpassung von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine umfassen kann. Als Nächstes arbeitet die Brennkraftmaschine bei 820 in der HCCI-Betriebsart, so dass die Leistung der Brennkraftmaschine innerhalb des vorstehend unter Bezug auf 3 beschriebenen HCCI-Betriebsbereichs bleibt. Als Nächstes wird bei 822 festgestellt, ob die Kapazität des Mager-NOx-Filters ausreicht. Wenn die Antwort bei 822 Nein lautet, rückt die Routine zu 836 vor, wo ein Wechsel zur SI-Betriebsart ausgeführt wird und der Mager-NOx-Filter gereinigt werden kann. Wenn die Antwort bei 822 alternativ Ja lautet, rückt die Routine zu 824 vor. Bei 824 wird festgestellt, ob die Sollradleistung kleiner als der maximale HCCI-Grenzwert ist. Wenn die Antwort bei 824 Ja lautet, rückt die Routine zu 830 vor. Wenn die Antwort bei 824 alternativ Nein lautet, rückt die Routine zu 826 vor. Bei 826 wird festgestellt, ob eine ausreichende Menge gespeicherter Energie verfügbar ist, um nach eine Bedarf ergänzende Leistung zu erzeugen. Wenn die Antwort bei 826 Ja lautet, rückt die Routine zu 828 vor. Bei 828 wird die gespeicherte Energie zum Vergrößern der Radleistung verwendet. Wenn die Sollradleistung somit über dem HCCI-Grenzwert liegt, bleibt die Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart, da die gespeicherte Energie von dem Traktionsmotor in Radleistung umgewandelt wird. Als Nächstes kehrt die Routine zu 820 zurück. Wenn die Antwort bei 826 alternativ Nein lautet, rückt die Routine zu 826 vor. Bei 830 wird festgestellt, ob die Radleistung größer als der Mindest-HCCI-Grenzwert ist. Lautet die Antwort Ja, kehrt die Routine zu 820 zurück, wo die HCCI-Betriebsart ausgeführt wird. Wenn die Antwort alternativ Nein lautet, rückt die Routine zu 832 vor. Bei 832 wird festgestellt, ob die Energiespeichervorrichtung genügend Energiespeicherkapazität hat, um überschüssige Leistung der Brennkraftmaschine zu absorbieren. Wenn die Antwort Ja lautet, rückt die Routine zu Schritt 834 vor, wo die überschüssige Leistung der Brennkraftmaschine von der Batterie mittels der Energieumwandlungsvorrichtung und/oder des Motors absorbiert wird. Wenn die Antwort alternativ Nein lautet, rückt die Routine zu 836 vor, wo die Brennkraftmaschine einen Wechsel von der HCCI-Betriebsart zu SI-Betriebsart ausführt. Als Nächstes arbeitet die Brennkraftmaschine bei 806 in der SI-Betriebsart.
  • 8 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Wechseln der Brennkraftmaschine. In manchen Ausführungen kann die Routine mehr als zwei Verbrennungsbetriebsarten umfassen. Zum Beispiel kann eine zündunterstützte Betriebsart verwendet werden, um Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten zu erleichtern, oder manche Zylinder können in der HCCI-Betriebsart arbeiten, während andere in der SI-Betriebsart arbeiten. In manchen Ausführungen kann 816 übergangen werden, wenn festgestellt wird, dass die Bedingungen für den Betrieb in der HCCI-Betriebsart geeignet sind, selbst wenn ungenügend gespeicherte Energie vorliegt. Weiterhin können unter manchen Bedingungen Teile der in 8 beschriebenen Routine zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Betriebs des Fahrzeugs eingestellt werden, wenn dies für wünschenswert befunden wird.
  • Zurück nun zu 9 wird eine beispielhafte Routine gezeigt, die Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten steuert, während sie die Abschaltzeit der Brennkraftmaschine maximiert. Im Einzelnen ist die hierin beschriebene Routine bestrebt, die Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten zu minimieren, während die Energiespeichervorrichtung und der Traktionsmotor bei Bedarf zum Liefern zusätzlicher Energie zu den Antriebsrädern genutzt werden. Weiterhin berücksichtigt die Routine das regelmäßige Reinigen des Mager-NOx-Filters und den Ladezustand (SOC) der Energiespeichervorrichtung. Wie nachstehend beschrieben verwendet die in 9 gezeigte Routine drei SOC-Werte zum Ermitteln verschiedener Betriebe; es kann aber eine andere Anzahl an Werten verwendet werden. Zum Beispiel stellt SOC_1 den Mindest-SOC dar, um die Brennkraftmaschine ausgeschaltet bzw. deaktiviert zu halten. Wie hierin beschrieben kann eine Brennkraftmaschine, die ausgeschaltet ist, die Deaktivierung aller Zylinder der Brennkraftmaschine umfassen und die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine kann am Drehen gehindert werden. Wie vorstehend unter Bezug auf 1B beschrieben kann die Brennkraftmaschine zu einer geeigneten Position drehen, um das Neustarten der Brennkraftmaschine vor dem Abschalten zu erleichtern. Eine Brennkraftmaschine, die deaktiviert wird, kann dagegen die Deaktivierung aller Zylinder der Brennkraftmaschine (für mindestens einen Zyklus) umfassen, die Brennkraftmaschine kann aber weiter drehen. Ferner stellt SOC_2 den SOC zum Verwenden des Traktionsmotors zum Erleichtern von Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten und/oder Zylinderaktivierungs-/deaktivierungskonfigurationen dar und SOC_3 stellt den Mindest-SOC zum Abschalten der Brennkraftmaschine bzw. Deaktivieren der Brennkraftmaschine dar. Somit ist in dieser beispielhaften Routine SOC_3 größer als SOC_1, was daher die Anzahl an Wechseln zwischen dem Abschalten oder Deaktivieren der Brennkraftmaschine und dem Eingeschaltetsein der Brennkraftmaschine (mindestens ein Zylinder arbeitend) senkt.
  • Beginnend bei 910 wird ermittelt, ob die Betriebsbedingungen für das Starten der Brennkraftmaschine geeignet sind. Zum Beispiel kann die Brennkraftmaschine deaktiviert sein, während der Traktionsmotor die Sollradleistung liefert. Ist die Sollradleistung unter der maximalen Leistung des Traktionsmotors und der aktuelle SOC der Energiespeichervorrichtung größer als ein erstes Ladungszustandkriterium (SOC_1), dann kann die Brennkraftmaschine abgeschaltet bzw. deaktiviert bleiben.
  • Wenn die Antwort alternativ Nein lautet, kann die Brennkraftmaschine gestartet werden, was das Zuführen von Kraftstoff zu einem oder mehreren der Zylinder der Brennkraftmaschine zum Verwirklichen von Verbrennung einschließen kann. Bei 914 wird die Brennkraftmaschine in der SI-Betriebsart betrieben, in manchen Beispielen, wenn beispielsweise die Brennkraftmaschine warm genug ist, kann die Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart gestartet werden.
  • Wenn die SI-Betriebsart ausgeführt wird, vergleicht die Routine die Radleistung mit der maximalen Leistungsabgabe des Traktionsmotors und vergleicht den SOC der Energiespeichervorrichtung mit einem dritten Ladungszustandkriterium (SOC_3), das bei 916 gezeigt wird. Zu beachten ist, dass in diesem Beispiel SOC_3 den Mindest-SOC zum Abschalten der Brennkraftmaschine darstellt. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird die Brennkraftmaschine abgeschaltet. Wenn die Bedingungen von 916 alternativ nicht erfüllt sind, dann vergleicht die Routine die Radleistung mit dem oberen HCCI-Grenzwert, prüft die Kapazität des Mager-NOx-Filters, um sicherzustellen, dass keine Reinigung erforderlich ist, und vergleicht den SOC der Energiespeichervorrichtung mit einem zweiten Ladezustandkriterium (SOC_2), wie bei 198 gezeigt wird. Wenn die Bedingungen von 918 nicht erfüllt sind, kann die Brennkraftmaschine weiter in der SI-Betriebsart (914) arbeiten. Wenn die Bedingungen von 918 alternativ erfüllt sind, kann die Brennkraftmaschine zur HCCI-Betriebsart (920) wechseln und in der HCCI-Betriebsart (922) arbeiten.
  • Während des Betriebs in der HCCI-Betriebsart kann die Radleistung ständig mit der maximalen Leistung des Traktionsmotors vergleichen werden, wobei auch der SOC der Energiespeichervorrichtung mit SOC_3 (924) verglichen wird. Wenn die Bedingungen von 924 erfüllt sind, kann die Brennkraftmaschine abgeschaltet oder deaktiviert werden (934). Wenn die Bedingungen von 924 alternativ nicht erfüllt sind, kann ein Vergleich der Radleistung und der maximalen HCCI-Leistung angestellt werden, und die Kapazität des Mager-NOx-Filters kann geprüft werden (926). Wenn die Bedingungen von 926 erfüllt sind, kann die Brennkraftmaschine weiter in der HCCI-Betriebsart (922) arbeiten. Wenn die Bedingungen von 926 alternativ nicht erfüllt sind, kann ein Vergleich des SOC der Energiespeichervorrichtung mit dem SOC_2 angestellt werden, und der Zustand des Mager-NOx-Filters wird betrachtet. Wenn die Bedingungen von 928 erfüllt sind, kann gespeicherte Energie durch den Traktionsmotor umgewandelt werden, um die Radleistung zu erhöhen (930). Somit kann durch das Zugeben von Leistung durch den Traktionsmotor die Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart bleiben und einen Wechsel zur SI-Betriebsart vermeiden. Wenn die Bedingungen von 928 alternativ nicht erfüllt sind, kann die Brennkraftmaschine zur SI-Betriebsart (932) wechseln und in der SI-Betriebsart (914) arbeiten. In manchen Beispielen kann die Brennkraftmaschine eine oder mehrere Zylinder zur SI-Betriebsart überführen, wodurch die Anzahl der überzuführenden Zylinder minimiert wird.
  • Unter Bezug nun auf 10 wird eine beispielhafte Routine zum Steuern des Betriebs des Hybridantriebssystems gezeigt. Die Routine umfasst das Ermitteln von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine und/oder des Hybridantriebssystems (1010), bevor eine Antriebsbetriebsart gewählt wird (1012). Wie vorstehend beschrieben kann das Hybridantriebssystem bei abgeschalteter Brennkraftmaschine bzw. mit allen Zylindern deaktiviert (1014) arbeiten, wobei der Traktionsmotor die Sollradleistung (1016) bereitstellt. Weiterhin kann das Hybridantriebssystem mit der Brennkraftmaschine in einer aufgeteilten Zylinderkonfiguration (1018) arbeiten, wie weiterhin in 11 gezeigt wird, wobei mindestens einer der Zylinder in einer von deaktivierter Betriebsart, SI-Betriebsart oder HCCI-Betriebsart arbeitet und mindestens ein anderer Zylinder in einer anderen von deaktivierter Betriebsart, SI-Betriebsart oder HCCI-Betriebsart arbeitet. Zum Beispiel kann eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern mit mindestens einem Zylinder deaktiviert und/oder mindestens einem Zylinder in der HCCI-Betriebsart arbeitend und/oder mindestens einem Zylinder in der SI-Betriebsart arbeitend arbeiten.
  • Weiterhin kann das Hybridantriebssystem mit allen Zylinder der Brennkraftmaschine in einem von SI-Betriebsart und HCCI-Betriebsart arbeitend (1022) arbeiten, wobei eine Verbrennungsbetriebart (1024) basierend zumindest teilweise auf den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine gewählt wird. Wenn eine SI-Betriebsart gewählt wird (1026), können die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angepasst werden, um Motorklopfen (1028) zu vermeiden oder zu reduzieren. Wenn alternativ die HCCI-Betriebsart gewählt wird (1030), können die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angepasst werden, um Steuerzeiten der Selbstzündung zu verwirklichen und zu steuern. Schließlich kann das Hybridantriebssystem verwendet werden, um Energie zuzuführen (1034) und/oder Energie zu absorbieren und zu speichern (1036), so dass die gewählte Betriebsart zumindest unter manchen Betriebsbedingungen aufrechterhalten wird.
  • Unter Bezug nun auf 11 wird ein Flussdiagramm zum Steuern der geteilten Zylinderkonfiguration gezeigt, wie es vorstehend unter Bezug auf 10 beschrieben wird. Beginnend bei 1110 werden Betriebsbedingungen ermittelt, und wenn eine geteilte Zylinderkonfiguration gewählt wird (1112), wird eine Verbrennungsbetriebsart für jeden Zylinder gewählt (114). Wenn alternativ keine geteilte Zylinderkonfiguration gewählt wird (1112), endet die Routine. Wie vorstehend beschrieben kann die Brennkraftmaschine so ausgelegt sein, dass sie gleichzeitig in mehreren Verbrennungsbetriebsarten arbeitet. Wenn somit die geteilte Zylinderkonfiguration gewählt wird, kann jeder Zylinder bzw. Zylindergruppe so gewählt werden, dass sie in einer anderen Verbrennungsbetriebsart arbeiten.
  • Eine deaktivierte Zylinderbetriebsart (116) umfasst das Deaktivieren des Zylinders mit Hilfe eines von zwei Verfahren. Ein erstes Verfahren kann das Stoppen der Kraftstoffversorgung des Zylinders (1118) für einen oder mehrere Zyklen umfassen, wobei mindestens einige der Ein- und Auslassventile weiter arbeiten, in dem deaktivierten Zylinder erfolgt aber keine Verbrennung. Somit kann Luft immer noch durch den deaktivierten Zylinder strömen. Ein zweites Verfahren kann sowohl das Stoppen der Kraftstoffversorgung des Zylinders (1118) als auch das Stoppen jedes der Ein- und/oder Auslassventile (1119) umfassen. Weiterhin kann jedes der Ein- und/oder Auslassventile in einer vollständig offenen Stellung, einer vollständig geschlossenen Stellung oder zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen gestoppt werden. Wenn jedes der Ein- und/oder Auslassventile sich in einer geschlossenen Stellung befindet, kann der Luftdurchsatz durch den Zylinder reduziert oder unterbunden werden.
  • Eine HCCI-Betriebsart (1120) kann das Anpassen mindestens einer Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine zum Erreichen von Selbstzündung eines Luft- und Kraftstoffgemisches ohne Ausführen einer Zündung einer Zündvorrichtung (1122) für den bestimmten in der HCCI-Betriebsart arbeitenden Zylinder umfassen. Analog kann eine SI-Betriebsart (1124) das Anpassen mindestens einer Betriebsbedingung umfassen, um Motorklopfen zu vermeiden, was das Senken der Ansauglufttemperatur, das Verstellen der Zündsteuerzeiten, das Senken des AGR-Beitrags etc. umfassen kann. Schließlich kann das Hybridantriebssystem bei 1128 verwendet werden, um eine Leistung des Traktionsmotors zu erzeugen und/oder Leistung der Brennkraftmaschine nach Bedarf umzuwandeln und zu speichern, um Geräuschbildung und Vibrationsrauheit (NVH) oder andere von der Brennkraftmaschine erzeugte Transienten zu mindern.
  • Unter Bezug nun auf 12 wird eine Kurve, die eine beispielhafte Anwendung der Steuerroutine der Brennkraftmaschine von 6 veranschaulicht, gezeigt. Die Kurve von 12 zeigt Zeit (horizontale Achse) verglichen mit Radleistung, Leistung der Brennkraftmaschine und gespeicherte Brennkraftmaschinenleistung (vertikale Achse). Beginnend am linken Ende der horizontalen Zeitachse wird die Brennkraftmaschine gezeigt, wie sie zunächst in einer HCCI-Betriebsart arbeitet, bei der die Brennkraftmaschinenleistung im Wesentlichen die gesamte Radleistung erzeugt. Im zeitlichen Verlauf (Bewegung nach rechts entlang der horizontalen Zeitachse) wird ein Abnehmen der Radleistung und daher der Brennkraftmaschinenleistung hin zum unteren HCCI-Grenzwert gezeigt. Wenn sich die Brennkraftmaschinenleistung und die Radleistung dem unteren HCCI-Grenzwert nähern, kann die Brennkraftmaschinenleistung so gesteuert werden, dass sie eine Leistung bei oder über dem unteren HCCI-Grenzwert beibehält. In machen Ausführungen kann die Brennkraftmaschinenleistung gedrosselt werden, um um einen Sicherheitsfaktor mehr Leistung als der untere HCCI-Grenzwert zu erzeugen, um weiter einen zuverlässigen HCCI-Betrieb sicherzustellen. Wenn die Radleistung weiter unter dem unteren HCCI-Grenzwert bleibt, kann die von der Brennkraftmaschine erzeugte überschüssige Leistung von der Energiespeichervorrichtung (gezeigt durch den schattierten Bereich) absorbiert werden. Daher kann ein Wechsel von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart durch Betreiben der Brennkraftmaschine bei oder über dem unteren HCCI-Grenzwert bei Nutzen des Hybridantriebssystems zum Absorbieren der überschüssigen Brennkraftmaschinenleistung vermieden werden.
  • Wenn die Radleistung zu steigen beginnt, kann die von der Energiespeichervorrichtung absorbierte Brennkraftmaschinenleistung entsprechend sinken. Wenn die Radleistung über den unteren HCCI-Grenzwert steigt, kann die Brennkraftmaschinenleistung gleichzeitig mit der Radleistung angepasst werden, während die Energiespeichervorrichtung aufhört, Energie aus der Brennkraftmaschinenleistung aufzunehmen. In manchen Ausführungen kann die Energiespeichervorrichtung aber Energie aus der Brennkraftmaschinenleistung aufnehmen, selbst wenn die Radleistung größer als der untere HCCI-Grenzwert ist. Die Energiespeichervorrichtung kann mit anderen Worten bei Bedarf jederzeit während des Brennkraftmaschinenbetriebs geladen werden, so dass die Energiespeichervorrichtung eine ausreichende Menge gespeicherter Energie oder einen Mindestladungszustand aufweist. Analog kann die Energiespeichervorrichtung durch Ergänzen der Brennkraftmaschinenleistung entladen werden, wenn die Radleistung über dem unteren HCCI-Grenzwert liegt, wodurch ein Soll-SOC aufrechterhalten wird.
  • Wenn die Radleistung erneut unter den unteren HCCI-Grenzwert fällt, kann die von der Energiespeichervorrichtung absorbiere Menge an Brennkraftmaschinenleistung oder Energie entsprechend angehoben werden. Als Nächstes wird der Wechsel der Brennkraftmaschine zur SI-Betriebsart durch die vertikale gestrichelte Linie gezeigt. Dieser Wechsel kann eintreten, wenn u.a. die Speicherkapazität und/oder die Umwandlungskapazität überschritten werden. Zum Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung eine beschränkte Speicherkapazität aufweisen, bei der sie keine weitere Energie speichern kann. In einem anderen Beispiel ist die Energiespeichervorrichtung unter Umständen nicht in der Lage, die Brennkraftmaschinenleistung bei einer ausreichenden Rate zu absorbieren, um die HCCI-Betriebsart aufrechtzuerhalten. Weiterhin kann ein Wechsel zur SI-Betriebsart ausgeführt werden, wenn eine Reinigung des Mager-NOx-Filters erwünscht ist. Wenn somit entweder die Energiespeicherkapazität und/oder die Energieumwandlungskapazität überschritten sind, kann die Brennkraftmaschine von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart oder einer anderen erwünschten Verbrennungsbetriebsart wechseln. Wenn die Brennkraftmaschine von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart wechselt, kann die von der Energiespeichervorrichtung absorbierte Energie gleichzeitig mit der Abnahme der Brennkraftmaschinenleistung gesenkt werden, so dass die Sollradleistung erreicht wird.
  • In manchen Beispielen kann die Brennkraftmaschine einen oder mehrere Zylinder deaktivieren und/oder einen oder mehrere Zylinder zwischen Verbrennungsbetriebsarten überführen, um zumindest teilweise in der HCCI-Betriebsart zu bleiben. Wenn die Energiespeichervorrichtung zum Beispiel einen Zustand erreicht hat, in dem sie einen Teil der oder die gesamte von der Brennkraftmaschine erzeugte überschüssige Leistung nicht mehr absorbieren kann, können einige der Brennkraftmaschinenzylinder deaktiviert werden, so dass die gesamte Brennkraftmaschinenleistung gesenkt wird. Somit kann die resultierende Änderung des Brennkraftmaschinenhubraums die Senkung der Brennkraftmaschinenleistung erleichtern, während sie in der HCCI-Betriebsart bleibt. In manchen Ausführungen kann eine Zylinderdeaktivierung und ein Betreiben der Energieumwandlungsvorrichtung und der Energiespeichervorrichtung zum Absorbieren der überschüssigen Brennkraftmaschinenleistung verwendet werden. In einem anderen Beispiel können einige der Zylinder in die SI-Betriebsart übergeführt werden, was eine reduzierte Brennkraftmaschinenleistung von den I-Zylindern ermöglicht, wodurch die gesamte Brennkraftmaschinenleistung gesenkt wird, während es zumindest einigen Zylindern ermöglicht wird, in der HCCI-Betriebsart zu bleiben. In manchen Beispielen kann die geteilte Zylinderkonfiguration, bei der einige Zylinder in der SI-Betriebsart und/oder HCCI-Betriebsart und/oder einer deaktivierten Betriebsart betrieben werden, in Verbindung mit dem Absorbieren überschüssiger Brennkraftmaschinenleistung mit der Energiespeichervorrichtung verwendet werden, um einen verbesserten Wirkungsgrad und eine reduzierte NOx-Erzeugung vorzusehen.
  • Weiter mit 12 wird zwar bei Ausführen des Wechsels ein abruptes Sinken der Brennkraftmaschinenleistung und der gespeicherten Brennkraftmaschinenleistung gezeigt, doch kann die Brennkraftmaschinenleistung in manchen Ausführungen langsam angepasst werden (d.h. über mehrere Brennkraftmaschinenzyklen), während bei dem Hybridsystem nach Bedarf entweder Brennkraftmaschinenleistung zugeführt oder absorbiert wird. Bei Beenden des Wechsels zur SI-Betriebsart kann die in der SI-Betriebsart arbeitende Brennkraftmaschine bei Bedarf eine Leistung erzeugen, die in etwa gleich der Radleistung ist. In manchen Ausführungen kann die Brennkraftmaschine aber eine überschüssige Leistung erzeugen, um die Energiespeichervorrichtung unter bestimmten Bedingungen zu laden, oder Radleistung kann aus der gespeicherten Energie zugeführt werden, um unter anderen Bedingungen einen Soll-SOC in der Energiespeichervorrichtung aufrechtzuerhalten. Es versteht sich, dass 12 nur eine nicht einschränkende beispielhafte Anwendung der hierin offenbarten Steuerstrategien zeigt, da andere Anwendungen möglich sind.
  • Zurück nun zu 13 wird eine Kurve, die eine beispielhafte Anwendung der Steuerroutine der Brennkraftmaschine von 7 veranschaulicht, gezeigt. Die Kurve von 13 zeigt Zeit (horizontale Achse) verglichen mit Radleistung, Leistung der Brennkraftmaschine und Traktormotorleistung (vertikale Achse). Beginnend am linken Ende der horizontalen Achse wird die Brennkraftmaschine gezeigt, wie sie zunächst in einer HCCI-Betriebsart arbeitet, bei der die Brennkraftmaschinenleistung im Wesentlichen die gesamte Radleistung erzeugt. Im zeitlichen Verlauf wird ein gleichzeitiges Ansteigen der Radleistung und der Brennkraftmaschinenleistung hin zum HCCI-Grenzwert gezeigt. Wenn sich die Brennkraftmaschinenleistung und die Radleistung dem HCCI-Grenzwert nähern, kann sich die Brennkraftmaschinenleistung bei oder unter dem HCCI-Grenzwert stabilisieren. In machen Ausführungen kann die in der HCCI-Betriebsart arbeitende Brennkraftmaschine eine Leistung aufweisen, die um einen Sicherheitsfaktor auf einen Wert unter dem HCCI-Grenzwert gedrosselt ist, so dass eine zuverlässige HCCI-Verbrennung aufrechterhalten wird. Wenn die Radleistung weiter über dem HCCI-Grenzwert bleibt, kann die Traktionsmotorleistung, die von der Energiespeichervorrichtung angetrieben wird, gleichzeitig gesteigert werden, so dass die Sollradleistung aufrechterhalten wird. Daher wird ein Wechsel von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart durch Umwandeln gespeicherter Energie in Radleistung durch Verwenden des Traktionsmotors vermieden.
  • Wenn die Radleistung zu sinken beginnt, kann die Traktionsmotorleistung entsprechend gesenkt werden. Wenn die Radleistung unter den HCCI-Grenzwert sinkt, kann die Traktionsmotorleistung reduziert und gestoppt werden und die Brennkraftmaschinenleistung kann gleichzeitig mit der Radleistung angepasst werden. In manchen Beispielen kann aber die Brennkraftmaschine weiter bei einer konstanten Leistung arbeiten, während das Hybridsystem nach Bedarf Energie liefert und/oder absorbiert. Wenn die Radleistung erneut den HCCI-Grenzwert überschreitet, kann die Traktionsmotorleistung gleichzeitig angehoben werden. Als Nächstes kann die Brennkraftmaschine, wie durch die vertikale unterbrochene Linie gezeigt, einen oder mehrere Zylinder in die SI-Betriebsart überführen. Dieser Wechsel kann erfolgen, wenn ungenügend gespeicherte Energie verfügbar ist, um die Sollradleistung zu erzeugen, wenn eine Reinigung des Mager-NOx-Filters erforderlich ist und/oder wenn ein größerer Wirkungsgrad gewonnen werden kann. Wenn die Brennkraftmaschine von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart wechselt, kann die Traktionsmotorleistung bei Bedarf gesenkt werden, während die Brennkraftleistung angehoben werden kann, so dass die Sollradleistung erreicht wird, Auch wenn in 13 ein abruptes Sinken der Traktionsmotorleistung gezeigt wird und ein abruptes Steigen der Brennkraftmaschinenleistung nach Ausführen des Wechsels gezeigt wird, können in manchen Ausführen die Motorleistung und die Brennkraftmaschinenleistung langsam angepasst werden (d.h. über mehrere Zyklen der Brennkraftmaschine), so dass die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angepasst werden können. Wenn der Wechsel eines oder mehrerer Zylinder zur SI-Betriebsart beendet ist, kann die Brennkraftmaschine bei Bedarf erneut im Wesentlichen die gesamte Radkraft liefern. In manchen Ausführungen kann aber die Traktionsmotorleistung bei Bedarf in Verbindung mit der Brennkraftmaschinenleistung verwendet werden. 13 ist nur eine nicht einschränkende beispielhafte Anwendung der in 7 beschriebenen Steuerroutine, da andere Steuerstrategien möglich sind.
  • Die Anwendung eines Hybridfahrzeugantriebssystems mit einer Brennkraftmaschine, die in mehreren Verbrennungsbetriebsarten und/oder Zylinderkonfigurationen arbeiten kann, kann erhebliche Vorteile bieten, beispielsweise unter anderem verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit und/oder verringerte NOx-Erzeugung. 14 und 15 zeigen beispielhafte Szenarien, bei denen eine Änderung der Sollradleistung abhängig von Betriebsbedingungen verschiedene Reaktionen umfassen kann.
  • Unter Bezug nun auf 14 wird ein beispielhaftes Szenario vorgesehen, bei dem die Brennkraftmaschine anfänglich mit allen Zylindern in einer HCCI-Betriebsart 1410 arbeitet. Es versteht sich aber, dass in manchen Beispielen die Brennkraftmaschine mit einem oder mehreren Zylindern deaktiviert und einem oder mehreren der Zylinder in der HCCI-Betriebsart und/oder der SI-Betriebsart arbeitend arbeiten kann. Wie bei dem anfänglichen Zustand 1410 gezeigt, kann das Arbeiten der Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart die gesamte Sollradleistung erzeugen. Wenn die Sollleistung steigt, was als „neue Sollleistung" bezeichnet wird, sind verschiedene Reaktionen (1420–1480) möglich. Zum Beispiel kann das Hybridantriebssystem konfiguriert werden, durch Erhöhen der Brennkraftmaschinenleistung in der HCCI-Betriebsart zu reagieren. Somit würde als Reaktion 1420 ein Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten nicht erforderlich sein. In einem Beispiel, bei dem die Brennkraftmaschine anfänglich mit einem oder mehreren Zylindern deaktiviert arbeitet, kann die Reaktion 1420 das Erhöhen der Zylinder umfassen, die in der HCCI-Betriebsart aktiv sind. Wenn zum Beispiel ein Vierzylindermotor mit zwei Zylindern in der HCCI-Betriebsart und zwei Zylindern deaktiviert arbeitet, könnte einer oder mehrere der deaktivierten Zylinder in der HCCI-Betriebsart aktiviert werden, um die zusätzliche Leistung bereitzustellen.
  • Alternativ kann in einigen Beispielen die Reaktion 1430 verwendet werden, bei der die in der HCCI-Betriebsart arbeitende Brennkraftmaschine im stationären Zustand bleibt (d.h. im Wesentlichen die gleiche Leistung erzeugt). Die verbleibende Sollleistung kann von dem Traktionsmotor geliefert werden. Daher kann die Brennkraftmaschine in machen Ausführen bei einem Modus stationären Zustands betrieben werden, der dem effizientesten Betriebszustand der Brennkraftmaschine für die eingesetzte bestimmte Verbrennungsbetriebsart entspricht. Alternativ könne die Reaktion 1440 verwendet werden, wobei der Traktionsmotor einen Teil der Sollleistung liefert und die in der HCCI-Betriebsart arbeitende Brennkraftmaschine einen Teil der Sollleistung liefert. Somit kann die in der HCCI-Betriebsart arbeitende Brennkraftmaschine gesteigert werden und der Traktionsmotor kann zum Bereitstellen der gesamten Sollleistung verwendet werden. Die deaktivierten Zylinder können wiederum nach Bedarf aktiviert werden, um die Sollleistung der Brennkraftmaschine zu liefern, während diese in der HCCI-Betriebsart bleibt.
  • Alternativ kann, wie durch die Reaktion 1450 gezeigt wird, die Brennkraftmaschine von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart wechseln, wobei die Brennkraftmaschine im Wesentlichen die gesamte Sollleistung erzeugt. In manchen Ausführungen können, wenn die Brennkraftmaschine mit einigen der Zylinder aktiviert in der HCCI-Betriebsart arbeitet und einige der Zylinder deaktiviert sind, eine oder mehrere der aktiven oder deaktivierten Zylinder zur SI-Betriebsart wechseln, wie in Reaktion 1460 gezeigt wird. Wiederum sollte beachtet werden, dass dies verwirklicht werden kann, indem man die HCCI-Zylinder mit der Sollleistung variieren lässt oder die HCCI-Zylinder bei einer Leistung mit im Wesentlichen stationären Zustand arbeiten lässt, während man einen oder mehrer Zylinder in der SI-Betriebsart arbeitend verwendet, um die Änderungen und/oder transienten Veränderungen der Sollleistung zu verfolgen, wie bezüglich Reaktion 1470 gezeigt wird. Alternativ können, wie in Bezug auf Reaktion 1480 gezeigt, einer oder mehrere der Zylinder weiter in der HCCI-Betriebsart bei stationärem Zustand arbeiten, während einer oder mehrere der Zylinder in der SI-Betriebsart in Verbindung mit vom Traktionsmotor gelieferter ergänzender Leistung betrieben werden.
  • Während 14 nur einige Beispiele möglicher Reaktionen auf ein Ansteigen der Sollleistung zeigen, versteht sich, dass es Abwandlungen zu den in 14 gezeigten geben kann. Zum Beispiel können in jeder der Reaktionen die Brennkraftmaschine und/oder der Traktionsmotor mehr Leistung als vom Fahrer gefordert liefern, wobei die überschüssige Leistung von der Energiespeichervorrichtung für spätere Nutzung gespeichert werden kann. Weiterhin kann jede der in 14 gezeigten Reaktionen versuchen, den Wirkungsgrad bei der Ermittlung zu maximieren, ob die Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart bei einer Leistung stationären Zustands betrieben werden soll, ob deaktivierte Zylinder aktiviert werden sollen und/oder ob einer oder mehrere Zylinder zu einer anderen Verbrennungsbetriebsart übergeführt werden sollen und/oder ob zusätzliche Leistung vom Traktionsmotor geliefert werden soll. Schließlich können in einigen Ausführungen alle Zylinder der Brennkraftmaschine deaktiviert werden oder die Brennkraftmaschine abgeschaltet werden, während die gesamte Sollleistung von dem Traktionsmotor geliefert wird.
  • Unter Bezug nun auf 15 wird ein beispielhaftes Szenario gezeigt, bei dem die Brennkraftmaschine zunächst mit einem oder mehreren Zylindern in der HCCI-Betriebsart 1510 arbeitet. 15 zeigt eine Abnahme der Sollleistung als „neue Sollleistung" und mehrere mögliche Reaktionen 1520–1560. In manchen Beispielen kann die Reaktion 1520 das Bleiben der Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart umfassen, wobei sie die gleiche Leistung wie in dem anfänglichen Zustand 1510 gezeigt erzeugt. Die von der Brennkraftmaschine erzeugte überschüssige Leistung kann von der Energieumwandlungsvorrichtung umgewandelt und von der Energiespeichervorrichtung gespeichert werden. Somit kann die Brennkraftmaschine bei einem Wesentlichen stationären Zustand arbeiten. Die Reaktion 1530 zeigt, wie die in der HCCI-Betriebsart arbeitende Brennkraftmaschine die Leistung senken kann, während ein Teil der überschüssigen Energie gespeichert wird. Wenn zum Beispiel die Sollleistung unter den Mindest-HCCI-Grenzwert gesenkt wird, kann die Brennkraftmaschine die Leistung auf gerade über dem HCCI-Grenzwert senken, so dass die Brennkraftmaschine in der HCCI-Betriebsart bleiben kann. Alternativ kann die Reaktion 1540 verwendet werden, wobei die Leistung der in der HCCI-Betriebsart arbeitenden Brennkraftmaschine die Sollleistung liefert und keine Energie von der Energiespeichervorrichtung gespeichert wird. In manchen Ausführungen kann eine Reduzierung der Leistung der Brennkraftmaschine durch Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder verwirklicht werden, wodurch der Hubraum der Brennkraftmaschine und die Maximalleistung insgesamt reduziert werden. Somit können einige der in der HCCI-Betriebsart arbeitenden Zylinder in dem stationären Zustand bleiben, während die gesamte Brennkraftmaschinenleistung durch Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder gesenkt wird.
  • Weiterhin wird die Reaktion 1550 gezeigt, bei der die Brennkraftmaschine alle der Zylinder von der HCCI-Betriebsart zur SI-Betriebsart überführen kann. Alternativ kann die Brennkraftmaschine bei einigen Bedingungen zwischen Verbrennungsbetriebsarten wechseln, während einige oder mehrere Zylinder aktiviert und/oder deaktiviert werden, wie durch Reaktion 1560 gezeigt wird. Zum Beispiel kann eine Brennkraftmaschine, die mit vier Zylindern aktiviert in der HCCI-Betriebsart arbeitet, bei Bedarf drei der Zylinder zur SI-Betriebsart überführen und einen der Zylinder deaktivieren. Während 15 mehrere beispielhafte Reaktionen auf eine Abnahme der Sollleistung zeigt, sind andere Reaktionen möglich. Zum Beispiel kann die Brennkraftmaschine deaktiviert werden (d.h. keine Leistung an den Antriebsstrang liefern), so dass nur der Traktionsmotor (beispielsweise ein elektrischer Traktionsmotor oder ein Hydraulikmotor etc.) im Wesentlichen die gesamte Leistung an den Antriebsstrang liefert.
  • Unter Bezug nun auf 16 wird ein beispielhaftes Szenario vorgesehen, bei dem die Brennkraftmaschine anfänglich mit einem oder mehreren Zylindern in der SI-Betriebsart 1610 arbeitet. 16 zeigt einen Anstieg der Sollleistung als „neue Sollleistung" und mehrere mögliche Reaktionen 1620–1680. In manchen Beispielen kann die Reaktion 1620 das Bleiben der Brennkraftmaschine in der SI-Betriebsart umfassen, wobei die Brennkraftmaschinenleistung angehoben wird, um die Sollradleistung zu liefern. Die Reaktion 1630 zeigt, wie die Brennkraftmaschine weiter bei der gleichen Leistung in der SI-Betriebsart arbeiten kann, während der Traktionsmotor verwendet werden kann, um zusätzliche Radleistung zum Erfüllen der Sollradleistung zu liefern. Alternativ kann die Reaktion 1640 verwendet werden, wobei die Leistung der in der SI-Betriebsart arbeitenden Brennkraftmaschine angehoben wird und der Motor zum Ergänzen der Brennkraftmaschinenleitung betrieben wird. Wie in Reaktion 1650 gezeigt kann die Brennkraftmaschine alle der Brennkraftmaschinenzylinder zur HCCI-Betriebsart überführen, wenn der Anstieg der Sollradleistung innerhalb des HCCI-Betriebsbereichs liegt. Wie in den Reaktionen 1660 und 1670 gezeigt, kann die Brennkraftmaschine alternativ einen oder mehrere der Verbrennungszylinder zur HCCI-Betriebsart überführen. Die Reaktion 1660 zeigt diesen Wechsel, wobei die in SI arbeitenden Zylinder in einem im Wesentlichen stationären Zustand von 1610 bleiben, während die Reaktion 1670 zeigt, wie die SI-Zylinder eine größere Leistung als in 1610 gezeigt erzeugen. Alternativ zeigt die Reaktion 1680 die Brennkraftmaschine, die mit mindestens einem Zylinder in jedem von SI-Betriebsart und HCCI-Betriebsart arbeitend arbeitet, und der Motor dient zum Erzeugen zusätzlicher Radleistung. In manchen Ausführungen kann eine Zunahme der Brennkraftmaschinenleistung durch Aktivieren eines oder mehrerer Zylinder verwirklicht werden, wodurch der Brennkraftmaschinenhubraum und die gesamte maximale Leistung gesteigert werden. Somit können einige der in der SI-Betriebsart arbeitenden Zylinder im stationären Zustand bleiben, während die gesamte Brennkraftmaschinenleistung durch Aktivieren eines oder mehrerer Zylinder in der SI-Betriebsart, der HCCI-Betriebsart oder einer anderen Verbrennungsbetriebsart angehoben wird.
  • Unter Bezug nun auf 17 wird ein beispielhaftes Szenario vorgesehen, bei dem die Brennkraftmaschine anfänglich mit einem oder mehreren Zylindern in der SI-Betriebsart 1710 betrieben wird. 17 zeigt eine Abnahme der Sollleistung als „neue Sollleistung" und mehrere mögliche Reaktionen 1720–1760. In manchen Beispielen kann die Reaktion 1720 das Bleiben der Brennkraftmaschine in der SI-Betriebsart umfassen, wobei sie die gleiche Leistung wie in dem anfänglichen Zustand 1710 gezeigt erzeugt. Die von der Brennkraftmaschine erzeugte überschüssige Leistung kann von der Energieumwandlungsvorrichtung umgewandelt und von der Energiespeichervorrichtung gespeichert werden. Somit kann die Brennkraftmaschine bei einem Wesentlichen stationären Zustand arbeiten. Die Reaktion 1730 zeigt, wie die in der SI-Betriebsart arbeitende Brennkraftmaschine die Leistung senken kann, während ein Teil der überschüssigen Energie gespeichert wird. Alternativ kann die Reaktion 1740 verwendet werden, wobei die Leistung der in der SI-Betriebsart arbeitenden Brennkraftmaschine die Sollleistung liefert und keine Energie von der Energiespeichervorrichtung gespeichert wird. In manchen Ausführungen kann eine Reduzierung der Leistung der Brennkraftmaschine durch Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder verwirklicht werden, wodurch der Hubraum der Brennkraftmaschine und die Maximalleistung insgesamt reduziert werden. Somit können einige der in der SI-Betriebsart arbeitenden Zylinder in dem stationären Zustand bleiben, während die gesamte Brennkraftmaschinenleistung durch Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder gesenkt wird. Alternativ kann die Reaktion 1750 verwendet werden, wobei die Brennkraftmaschine zur HCCI-Betriebsart wechselt (d.h. alle Zylinder werden überführt). Die Reaktion 7160 zeigt, wie einige der Zylinder in der SI-Betriebsart arbeiten können und einige der Zylinder in der HCCI-Betriebsart arbeiten können, um die Sollradleistung zu erfüllen. Die Reaktion 1760 kann auch das Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder zum weiteren Senken der Brennkraftmaschinenleistung umfassen.
  • In einer anderen Ausführung kann die Brennkraftmaschine zu dem Zeitpunkt, da das Reinigen der Kraftstoffdämpfe bestimmt wird, in der HCCI-Betriebsart arbeiten. In diesem Fall kann der Dampfreinigungsbetrieb eingeleitet werden, während die Brennkraftmaschine noch in der HCCI-Betriebsart arbeitet. Wie den vorstehend beschriebenen Ansätzen kann das Hybridantriebssystem verwendet werden, um die Wirkung von Schwankungen der zu den Antriebsrädern gelieferten Brennkraftmaschinenleistung zu mindern, wodurch die Fahrzeugsteuerung während der Kraftstoffdampfbetriebe während der HCCI-Betriebsart verbessert wird.
  • Die verschiedenen hierin beschriebenen Steuerroutinen versuchen, den gesamten Leistungsgrad des Hybridantriebssystems zu steigern und/oder zu maximieren, indem sie (1) Wechsel zwischen Verbrennungsbetriebsarten für die Brennkraftmaschine durch Verwenden des Hybridsystems zum Liefern oder Absorbieren von Leistung nach Bedarf vermeiden, (2) falls ein Wechsel eines oder mehrerer Zylinder gewünscht ist, das Hybridsystem zum Erleichtern des Wechsels durch Reduzieren von Leistungsdiskontinuitäten und/oder NVH verwenden und (3) den Zustand des Mager-NOx-Filters, der Energiespeichervorrichtung und die Betriebsbedingungen bei Bestimmen einer Verbrennungsbetriebsart für einen oder mehrere der Brennkraftmaschinenzylinder berücksichtigen.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungen nicht einschränkend aufgefasst werden dürfen, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V-6, V-8, I-4, I-6, V-10, V-12, Gegenkolben- und andere Motorausführungen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst weiterhin alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
  • Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein" Element oder „ein erstes" Element oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie nun gegenüber dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (24)

  1. Hybridfahrzeugantriebssystem mit: einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem dafür ausgelegten Verbrennungszylinder, in einer ersten und einer zweiten Verbrennungsbetriebsart zu arbeiten, wobei die erste Verbrennungsbetriebsart eine Fremdzündungsbetriebsart ist und die zweite Verbrennungsbetriebsart eine Selbstzündungsbetriebsart ist, wobei die Brennkraftmaschine dafür ausgelegt ist, eine Brennkraftmaschinenleistung zu liefern; einem dafür ausgelegten Motor, eine sekundäre Leistung gezielt zu liefern oder zu absorbieren; einer dafür ausgelegten Energiespeichervorrichtung, mindestens einen Teil der Brennkraftmaschinenleistung gezielt zu speichern und dem Fahrzeug gezielt Energie zu liefern; einem dafür ausgelegten Mager-NOx-Filter, von der Brennkraftmaschine erzeugtes NOx zu speichern; und einem dafür ausgelegten Steuergerät, mindestens die Brennkraftmaschine, den Motor und die Energiespeichervorrichtung zu steuern, wobei das Steuergerät dafür ausgelegt ist, den mindestens einen Verbrennungszylinder basierend auf einem Zustand des Mager-NOx-Filters in einem von Fremdzündungsbetriebsart und Selbstzündungsbetriebsart gezielt zu betreiben.
  2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, den mindestens einen Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine in der Fremdzündungsbetriebsart zu betreiben, wenn der NOx-Filter gereinigt wird.
  3. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, einen Zustand des Mager-NOx-Filters basierend auf der Verbrennungsbetriebsart des mindestens einen Verbrennungszylinders der Brennkraftmaschine zu verändern.
  4. Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, eine Reinigung des Mager-NOx-Filters auszuführen, wenn der mindestens eine Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine in der Fremdzündungsbetriebsart arbeitet.
  5. Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung des Mager-NOx-Filters ausgeführt wird, bevor die Brennkraftmaschine ein Überführen des mindestens einen Verbrennungszylinders von der Fremdzündungsbetriebsart zur Selbstzündungsbetriebsart ausführt.
  6. Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung des Mager-NOx-Filters das Anpassen einer relativen Menge von Luft und Kraftstoff, die der Brennkraftmaschine zugeführt werden, umfasst, wobei eine Luftmenge proportional zu der der Brennkraftmaschine gelieferten Kraftstoffmenge für mindestens einen Zyklus der Brennkraftmaschine gesenkt wird.
  7. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, vor Ausführen einer Reinigung des Mager-NOx-Filters den mindestens einen Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine von der Selbstzündungsbetriebsart zur Fremdzündungsbetriebsart zu überführen.
  8. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, eine Reinigung des Mager-NOx- Filters vor dem Ausführen einer Überführung des mindestens einen Verbrennungszylinders von der Fremdzündungsbetriebsart zur Selbstzündungsbetriebsart auszuführen.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Verbrennungszylinder, die dafür ausgelegt ist, mindestens einen ersten Teil einer Fahrzeugradleistung zu erzeugen, wobei die Brennkraftmaschine dafür ausgelegt ist, den mindestens einen Verbrennungszylinder in einem von Selbstzündungsbetriebsart und Fremdzündungsbetriebsart gezielt zu betreiben, wobei die Brennkraftmaschine einen mit einer Nachbehandlungsanlage ausgelegten Auslasskanal aufweist, wobei die Nachbehandlungsanlage mindestens einen Mager-NOx-Filter aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen der mageren Selbstzündungsbetriebsart während eines ersten Zustands, in dem mindestens einen Verbrennungszylinder Ausführen eines Wechsels in dem mindestens einen Verbrennungszylinder von der Selbstzündungsbetriebsart zur Fremdzündungsbetriebsart während eines zweiten Zustands; und Ausführen der Fremdzündungsbetriebsart in dem mindestens einen Verbrennungszylinder während eines dritten Zustands, wobei der dritte Zustand mindestens das Ausführen einer Reinigung des Mager-NOx-Filters umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Zustand mindestens eines von Temperatur der Nachbehandlungsanlage, Abgastemperatur und einem Zustand eines mit der Brennkraftmaschine gekoppelten HVAC-Systems umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Zustand die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine und einen Zustand eines mit der Brennkraftmaschine gekoppelten Klimaanlagenverdichters umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zustand vorliegt, wenn die Fahrzeugradleistung unter einem oberen Leistungsgrenzwert und über einem unteren Leistungsgrenzwert liegt.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zustand mindestens eines von einem Zustand eines mit der Brennkraftmaschine gekoppelten Getriebes und einem Zustand eines mit dem Getriebe gekoppelten Drehmomentwandlers umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 9, welches weiterhin einen Wechsel von der Fremdzündungsbetriebsart zur Selbstzündungsbetriebsart nach Ausführen einer Reinigung des Mager-NOx-Filters umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, welches weiterhin das Ausführen einer Reinigung des Mager-NOx-Filters vor dem Ausführen eines Wechsels von der Fremdzündungsbetriebsart zur Selbstzündungsbetriebsart umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine in einem Hybridantriebssystem konfiguriert ist, wobei das Hybridantriebssystem mindestens eine Energiespeichervorrichtung und einen dafür ausgelegten Traktionsmotor umfasst, mindestens einen zweiten Teil der Fahrzeugradleistung zu erzeugen.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, welches weiterhin das Betreiben des Traktionsmotors zum Erzeugen mindestens des zweiten Teils der Fahrzeugradleistung, wenn die gesamte Radleistung größer als ein oberer Leistungsgrenzwert ist, und das Betreiben der Energiespeichervorrichtung zum Absorbieren mindestens eines Teils des von der Brennkraftmaschine erzeugten ersten Teils der Fahrzeugradleistung umfasst.
  18. Fahrzeugantriebssystem, das zum Bereitstellen einer Radleistung ausgelegt ist, mit: mehreren Verbrennungszylindern, die einen ersten Teil der Radleistung bereitstellen, wobei die Verbrennungszylinder dafür ausgelegt sind, entweder in einer ersten Verbrennungsbetriebsart oder einer zweiten Verbrennungsbetriebsart zu arbeiten, wobei die Verbrennungszylinder zwischen der ersten Verbrennungsbetriebsart und der zweiten Verbrennungsbetriebsart überführt werden, wenn die Radleistung eines von unterem Leistungsgrenzwert und oberem Leistungsgrenzwert schneidet; und einer dafür ausgelegten Energiespeichervorrichtung, einen zweiten Teil der Radleistung parallel zur ersten Leistung der Verbrennungszylinder zu liefern; einem zur Anordnung in einem Auslasskanal ausgelegten Mager-NOx-Filter; einem dafür ausgelegten Steuergerät, die mehreren Verbrennungszylinder und die Energiespeichervorrichtung so zu steuern, dass die Brennkraftmaschine basierend auf einem Zustand des Mager-NOx-Filters in einem von erster Verbrennungsbetriebsart und zweiter Verbrennungsbetriebsart betrieben wird; und einem dafür ausgelegten Fahrwerk, die mehreren Verbrennungszylinder, die Energiespeichervorrichtung, den Mager-NOx-Filter und das Steuergerät zu koppeln.
  19. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbrennungsbetriebsart eine Selbstzündungsbetriebsart ist und die zweite Verbrennungsbetriebsart eine Fremdzündungsbetriebsart ist.
  20. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstzündungsbetriebsart eine homogene Kompressionszündungsbetriebsart ist.
  21. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, die Brennkraftmaschine in der ersten Verbrennungsbetriebsart zu betreiben, wenn die Radleistung in einem ersten Betriebsbereich liegt, und wobei das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, die Brennkraftmaschine in der zweiten Verbrennungsbetriebsart zu betreiben, wenn die Radleistung in einem zweiten Betriebsbereich liegt, wobei der zweite Betriebsbereich größer als der erste Betriebsbereich ist.
  22. Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebsbereich basierend auf der von der Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energiemenge angepasst wird.
  23. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Verbrennungszylinder, wobei der mindestens eine Verbrennungszylinder dafür ausgelegt ist, gezielt in einem von Selbstzündungsbetriebsart und Fremdzündungsbetriebsart zu arbeiten, wobei die Brennkraftmaschine einen mit einer Abgasnachbehandlungsanlage ausgelegten Auslasskanal aufweist, wobei die Nachbehandlungsanlage mindestens einen Mager-NOx-Filter umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen der Fremdzündungsbetriebsart in dem mindestens einen Verbrennungszylinder; und Ausführen einer Reinigung des Mager-NOx-Filters vor dem Überführen des mindestens einen Verbrennungszylinders in die Selbstzündungsbetriebsart.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigen des Mager-NOx-Filters das Anpassen einer dem mindestens einen Verbrennungszylinder gelieferten Mischung aus Luft und Kraftstoff umfasst, wobei das Verfahren weiterhin das Ausführen der Selbstzündungsbetriebsart in dem mindestens einen Verbrennungszylinders nach dem Überführen umfasst.
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US11/369,669 2006-03-06

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008012612A1 (de) * 2008-03-05 2009-09-10 Continental Automotive Gmbh Verfahren für einen emissionsoptimierten Wechsel von einer Betriebsart eines Verbrennungsmotors in eine andere
US8630760B2 (en) 2010-08-09 2014-01-14 GM Global Technology Operations LLC Method for managing transitions in internal combustion engines with a hybrid drive powertrain
DE102016204908A1 (de) * 2016-03-24 2017-09-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung einer Verbrennungskraftmaschine
DE102013209653B4 (de) 2012-06-05 2022-06-09 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Hybrid-Diesel-Elektro-Antriebsstrangs sowie Hybrid-Diesel-Elektro-Antriebsstrang

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7543454B2 (en) * 2005-03-14 2009-06-09 Zero Emission Systems, Inc. Method and auxiliary system for operating a comfort subsystem for a vehicle
US7600595B2 (en) * 2005-03-14 2009-10-13 Zero Emission Systems, Inc. Electric traction
DE102005031241A1 (de) * 2005-07-01 2007-01-04 Fev Motorentechnik Gmbh Variabler Ventiltrieb einer Kolben-Brennkraftmaschine
US7503167B2 (en) * 2005-11-18 2009-03-17 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with multiple combustion modes and fuel vapor purging
US7867133B2 (en) * 2006-02-10 2011-01-11 Ford Global Technologies, Llc Increased loading to improve low load controlled auto-ignition operation
US7921945B2 (en) * 2006-02-21 2011-04-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Vehicular switching, including switching traction modes and shifting gears while in electric traction mode
US7469672B2 (en) * 2006-03-06 2008-12-30 Ford Global Technologies, Llc System and method for operation of an engine having multiple combustion modes and cylinder deactivation
US7694760B2 (en) * 2006-03-06 2010-04-13 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling vehicle operation
US8565969B2 (en) 2007-04-03 2013-10-22 Clean Emissions Technologies, Inc. Over the road/traction/cabin comfort retrofit
JP4052483B2 (ja) * 2006-05-30 2008-02-27 三菱重工業株式会社 作業車両
US7921950B2 (en) * 2006-11-10 2011-04-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Electric traction retrofit
US8195375B2 (en) * 2007-08-17 2012-06-05 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling combustion mode transitions in an internal combustion engine
WO2009033591A2 (de) * 2007-09-11 2009-03-19 Daimler Ag Brennkraftmaschine für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine
US7555374B2 (en) * 2007-10-23 2009-06-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for monitoring a motor speed sensor
CN101468597B (zh) * 2007-12-28 2011-09-07 重庆长安汽车股份有限公司 并联式汽车油电混合动力***
DE102008003541B4 (de) * 2008-01-08 2015-10-29 Continental Automotive Gmbh Steuergerät und Steuerverfahren sowie damit ausgestattete Brennkraftmaschine
JP4492710B2 (ja) * 2008-02-08 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
JP2011520675A (ja) 2008-03-19 2011-07-21 ゼロ・エミッション・システムズ・インコーポレーテッド 電気式トラクションシステムおよび方法
US9758146B2 (en) * 2008-04-01 2017-09-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Dual mode clutch pedal for vehicle
US20100280888A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete LLC, a limited libaility corporation of the State of Delaware Awarding privileges to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280691A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280886A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delware Awarding privileges to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280709A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280708A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US8855907B2 (en) * 2009-04-30 2014-10-07 Searete Llc Awarding privileges to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280706A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280692A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280887A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding privileges to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280689A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20110106591A1 (en) * 2009-04-30 2011-05-05 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280690A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280705A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280693A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280704A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20110106354A1 (en) * 2009-04-30 2011-05-05 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280707A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of State Of Delaware Awarding standings to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280885A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding privileges to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US20100280686A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Awarding privileges to a vehicle based upon one or more fuel utilization characteristics
US7835848B1 (en) * 2009-05-01 2010-11-16 Ford Global Technologies, Llc Coordination of variable cam timing and variable displacement engine systems
US9631528B2 (en) 2009-09-03 2017-04-25 Clean Emissions Technologies, Inc. Vehicle reduced emission deployment
US20110153898A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Krempasky Ii Brad L Vehicles including bus-coupled hub unit and powertrain electronic control unit and method
US20110177900A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Means Industries, Inc. Hybrid electric vehicle drive system and control system for controlling a hybrid electric vehicle drive system
US8955492B2 (en) * 2010-05-24 2015-02-17 GM Global Technology Operations LLC Control strategy for transitions between homogeneous-charge compression-ignition and spark-ignition combustion modes
US9020669B2 (en) 2010-12-29 2015-04-28 Cummins Inc. Hybrid vehicle driver coach
DE102011002541A1 (de) * 2011-01-12 2012-07-12 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs sowie Steuerungseinrichtung eines Hybridantriebs
TWI438105B (zh) * 2011-07-22 2014-05-21 Kwang Yang Motor Co The power generation system of a vehicle and its power generation method
KR101283127B1 (ko) * 2011-10-18 2013-07-05 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 엔진운영방법
KR101684500B1 (ko) * 2011-12-06 2016-12-09 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 엔진 제어 방법
US9303576B2 (en) * 2012-02-24 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling an engine
US11084485B2 (en) * 2012-07-24 2021-08-10 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Method for operating a hybrid vehicle
US9126591B2 (en) * 2013-10-18 2015-09-08 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle powertrain management system and method
JP6296228B2 (ja) * 2013-12-13 2018-03-20 三菱自動車工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
KR101619706B1 (ko) * 2015-05-06 2016-05-10 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 시동발전장치
EP3484265A1 (de) * 2016-07-12 2019-05-22 Husqvarna AB Roboterfahrzeug mit allradantrieb mit lenkungsbremse
JP6624107B2 (ja) * 2017-02-10 2019-12-25 株式会社豊田中央研究所 車両の熱管理制御装置、熱管理制御プログラム
JP2018168725A (ja) * 2017-03-29 2018-11-01 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の排気浄化システム
US10221787B2 (en) * 2017-06-16 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Method and system for a variable displacement engine
JP6558405B2 (ja) * 2017-08-24 2019-08-14 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの制御装置
US10166988B1 (en) * 2017-12-04 2019-01-01 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling an internal combustion engine
JP6863302B2 (ja) * 2018-01-24 2021-04-21 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の排気浄化システム
JP6962271B2 (ja) * 2018-05-17 2021-11-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US10781911B2 (en) * 2018-09-13 2020-09-22 Cnh Industrial America Llc Planetary gear assembly
WO2021024011A1 (ja) * 2019-08-02 2021-02-11 日産自動車株式会社 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
US11754014B2 (en) * 2021-05-25 2023-09-12 Fang Shui Apparatus and method for controlling transitions in a multi-combustion mode internal-combustion engine within a hybrid-electric vehicle
US20220379873A1 (en) * 2021-05-25 2022-12-01 Fang Shui Apparatus of controlling mode switching transitions in multi-combustion mode internal combustion engine with a hybrid propulsion system

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5036668A (en) * 1990-07-03 1991-08-06 Allied-Signal Inc. Engine intake temperature control system
JP3362657B2 (ja) * 1998-01-30 2003-01-07 トヨタ自動車株式会社 スパークアシスト式自着火内燃機関
CN1292153C (zh) * 1998-02-23 2006-12-27 卡明斯发动机公司 带有优化燃烧控制的预混合充量压缩点火发动机
JP3334596B2 (ja) * 1998-03-17 2002-10-15 トヨタ自動車株式会社 圧縮着火式内燃機関
EP1083319A4 (de) * 1998-04-28 2005-12-28 Hitachi Ltd Hybridfahrzeug sowie verfahren und vorrichtung zum fahren eines solchen fahrzeugs
US5947079A (en) * 1998-06-08 1999-09-07 Ford Global Technologies, Inc. Mode control system for direct injection spark ignition engines
US6079204A (en) * 1998-09-21 2000-06-27 Ford Global Technologies, Inc. Torque control for direct injected engines using a supplemental torque apparatus
JP3760053B2 (ja) * 1998-09-30 2006-03-29 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気ガス浄化装置
JP3454174B2 (ja) * 1998-12-22 2003-10-06 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車輌の排気浄化装置
JP3374773B2 (ja) * 1998-12-28 2003-02-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒劣化検出装置
DE60010176T2 (de) * 1999-05-12 2004-08-26 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Selbstgezündete Brennkraftmaschine
JP4253426B2 (ja) * 1999-09-14 2009-04-15 日産自動車株式会社 圧縮自己着火式ガソリン機関
US6295973B1 (en) * 1999-12-22 2001-10-02 Ford Global Technologies, Inc. Air-fuel charge controller for a homogeneous-charge, compression-ignition engine
DE10191817B4 (de) * 2000-05-08 2008-08-28 Cummins, Inc., Columbus Mehrbetriebsmodus-Motor und Betriebsverfahren
EP1310649B1 (de) * 2000-08-17 2016-11-23 Hitachi, Ltd. Dieselbrennkraftmaschine
US6390054B1 (en) * 2000-08-26 2002-05-21 Ford Global Technologies, Inc. Engine control strategy for a hybrid HCCI engine
AT5133U1 (de) * 2000-10-03 2002-03-25 Avl List Gmbh Verfahren zum betreiben einer mit selbstzündbarem kraftstoff betriebenen brennkraftmaschine
JP3546829B2 (ja) * 2000-10-04 2004-07-28 トヨタ自動車株式会社 圧縮着火式内燃機関
DE60140990D1 (de) * 2000-10-20 2010-02-25 Nissan Motor Verbessertes Verhalten der Brennkraftmaschine auf Drehmomentanforderung während Kaltstart und Aufwärmphase des Katalysators
JP3719127B2 (ja) * 2000-10-25 2005-11-24 トヨタ自動車株式会社 ＮＯｘ排出抑止型ハイブリッド車
JP3743283B2 (ja) * 2000-12-08 2006-02-08 日産自動車株式会社 過給機付き圧縮自己着火式内燃機関
JP4453235B2 (ja) * 2001-09-11 2010-04-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3894089B2 (ja) * 2002-10-08 2007-03-14 マツダ株式会社 火花点火式エンジンの制御装置
JP3786057B2 (ja) * 2002-06-18 2006-06-14 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US6725825B1 (en) * 2002-11-01 2004-04-27 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling combustion mode in an internal combustion engine
US6675579B1 (en) * 2003-02-06 2004-01-13 Ford Global Technologies, Llc HCCI engine intake/exhaust systems for fast inlet temperature and pressure control with intake pressure boosting
US20040182359A1 (en) * 2003-03-17 2004-09-23 Stewart Daniel W. Individual cylinder-switching in a multi-cylinder engine
US6923167B2 (en) * 2003-05-30 2005-08-02 The Regents Of The University Of California Controlling and operating homogeneous charge compression ignition (HCCI) engines
US6948482B2 (en) * 2003-12-09 2005-09-27 Caterpillar Inc. Engine cylinder temperature control
US7104349B2 (en) * 2004-01-26 2006-09-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States Environmental Protection Agency Hybrid powertrain motor vehicle with homogenous charge compression ignition (HCCI) engine, and method of operation thereof
US7032581B2 (en) * 2004-03-19 2006-04-25 Ford Global Technologies, Llc Engine air-fuel control for an engine with valves that may be deactivated
US7066121B2 (en) * 2004-03-19 2006-06-27 Ford Global Technologies, Llc Cylinder and valve mode control for an engine with valves that may be deactivated
US7079935B2 (en) * 2004-03-19 2006-07-18 Ford Global Technologies, Llc Valve control for an engine with electromechanically actuated valves
US7243633B2 (en) * 2005-04-22 2007-07-17 Ford Global Technologies, Llc HEV internal combustion engine pre-positioning
US7204227B2 (en) * 2005-06-15 2007-04-17 Ford Global Technologies, Llc System and method for reducing NOx emissions in an apparatus having a diesel engine
US7846595B2 (en) * 2006-02-14 2010-12-07 Ford Global Technologies, Llc System and method to operate a fuel cell in the exhaust of an internal combustion engine
US7469672B2 (en) * 2006-03-06 2008-12-30 Ford Global Technologies, Llc System and method for operation of an engine having multiple combustion modes and cylinder deactivation
US7694760B2 (en) * 2006-03-06 2010-04-13 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling vehicle operation

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008012612A1 (de) * 2008-03-05 2009-09-10 Continental Automotive Gmbh Verfahren für einen emissionsoptimierten Wechsel von einer Betriebsart eines Verbrennungsmotors in eine andere
US8539754B2 (en) 2008-03-05 2013-09-24 Continental Automotive Gmbh Method for an emission-optimized transfer from a mode of an internal combustion engine to another mode
DE102008012612B4 (de) * 2008-03-05 2014-09-11 Continental Automotive Gmbh Verfahren für einen emissionsoptimierten Wechsel von einer Betriebsart eines Verbrennungsmotors in eine andere
US8630760B2 (en) 2010-08-09 2014-01-14 GM Global Technology Operations LLC Method for managing transitions in internal combustion engines with a hybrid drive powertrain
DE102011109146B4 (de) * 2010-08-09 2015-10-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum regeln von übergängen in brennkraftmaschinen mit einem hybridantriebsstrang
DE102013209653B4 (de) 2012-06-05 2022-06-09 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Hybrid-Diesel-Elektro-Antriebsstrangs sowie Hybrid-Diesel-Elektro-Antriebsstrang
DE102016204908A1 (de) * 2016-03-24 2017-09-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung einer Verbrennungskraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
US20070205029A1 (en) 2007-09-06
US7487852B2 (en) 2009-02-10

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