DE102019105718A1 - Systeme und verfahren zum reduzieren von fahrzeugemissionen - Google Patents

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Abstract

Diese Offenbarung stellt Systeme und Verfahren zum Reduzieren von Fahrzeugemissionen bereit. Es werden Verfahren und Systeme zum Reduzieren der Freisetzung von unerwünschten Emissionen in die Atmosphäre bei einem Startereignis eines Motors, der zum Antreiben eines Fahrzeugs konfiguriert ist, bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren Bereitstellen einer alternativen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der alternativen Wärmequelle zu einer beheizten Lambdasonde, für die bekannt ist, dass ein Heizelement, das zum Steigern der Temperatur der Sonde konfiguriert ist, beeinträchtigt ist. Auf diese Art und Weise kann ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis während Motorstartereignissen erzielt werden, bei denen das Heizelement zum Steigern der Temperatur der Sonde beeinträchtigt ist, was somit Auspuffemissionen reduzieren kann, die andernfalls bei Nichtvorhandensein einer derartigen abschwächenden Maßnahme freigesetzt werden können.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern eines Fahrzeugmotors zum aktiven Steigern einer Temperatur einer beheizten Lambdasonde (heated exhaust gas oxygen sensor - HEGO-Sonde) bei Motorstartereignissen unter Bedingungen, bei denen eine HEGO-Heizung beeinträchtigt ist.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Bei einem Kaltstartereignis können sich Fahrzeuge in einer Kraftstoffsteuerung mit offenem Regelkreis befinden, bis eine beheizte Lambdasonde (HEGO) oder -sonden aufgewärmt sind, um einen Status des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses anzugeben. Während derartiger Steuerung mit offenem Regelkreis können die Auspuffemissionen höher als gewünscht sein, da es sein kann, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht bei dem optimalen stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z.B. 14,7:1) liegt. Sobald die HEGO-Sonde(n) auf die Betriebstemperatur aufgewärmt sind, kann die Steuerung mit offenem Regelkreis beendet werden und eine Steuerung mit geschlossenem Regelkreis aktiv werden, bei der HEGO-Sonde(n) dazu verwendet werden, die Kraftstoffzufuhr einzustellen, um das optimale Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erzielen/beizubehalten. Des Weiteren springen bei vielen aktuellen Nicht-Hybridfahrzeugen Katalysatoren durch die Verbrennungswärme des Motors an, was einige Sekunden dauern kann, bevor Nebenproduktgase der Verbrennung über den Katalysator oxidiert werden können.
  • Derartige Probleme können bei Hybridelektrofahrzeugen (hybrid electric vehicles - HEVs) und/oder Fahrzeugen, die mit Start-/Stopp-(S/S-)Fähigkeiten ausgestattet sind, verschlimmert werden, bei denen der Motor gedrosselt werden kann (z. B. abgeschaltet werden kann, um das Verbrennen von Luft und Kraftstoff anzuhalten), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf unter eine Schwellengeschwindigkeit abnimmt. Konkreter können für HEVs und/oder S/S-Fahrzeuge Teile von bestimmten Fahrzyklen vorhanden sein, bei denen der Motor ausgeschaltet sein kann (z. B. nicht Luft und Kraftstoff verbrennt), und während derartiger Modi (z. B. elektrischer Betrieb oder Leerlaufstopps) kann die Katalysator- und/oder HEGO-Temperatur auf unter die gewünschten Betriebstemperaturen abkühlen. Somit können in derartigen Beispielen bei einem nachfolgenden Motorstartereignis erhöhte Emissionspegel vorliegen, bis der Katalysator und/oder die HEGO-Sonde(n) auf ihre gewünschten Betriebstemperaturen aufgewärmt sind.
  • Somit haben sich aufgrund derartiger Probleme jüngste Weiterentwicklungen von Antriebssträngen für HEVs und S/S-Fahrzeuge auf elektrisch beheizte Katalysatoren (electrically heated catalysts - EHCs) und HEGO-Heizelemente konzentriert. Mit anderen Worten können EHCs Heizelemente in ihrem Inneren beinhalten, damit der Katalysator unabhängig von der Verbrennungsabwärme des Motors anspringt. Gleichermaßen können HEGO-Heizelemente die Temperatur der HEGO-Sonde(n) unabhängig von der Verbrennungsabwärme steigern.
  • HEGO-Heizelemente oder HEGO-Heizungen können jedoch für Beeinträchtigung anfällig sein, da sie in der rauen Umgebung des Abgasstroms positioniert sind. Wenn derartige HEGO-Heizungen beeinträchtigt werden, kann es viel länger dauern, bis die HEGO-Sonde(n) aufgewärmt sind, da das Aufwärmen einzig auf die Motorabwärme angewiesen wird und nicht auf das aktive Beheizen anhand ihres eigenen HEGO-Heizelements. In einem derartigen Fall kann die zusätzliche Zeit zum Aufwärmen der HEGO-Sonde(n) zu erhöhten Pegeln von Auspuffemissionen bei einem Kaltstart oder unter Bedingungen, bei denen die Temperatur der HEGO-Sonde auf unter die gewünschte Temperatur bei einem S/S-Ereignis abgenommen hat, führen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend erwähnten Probleme erkannt und Systeme und Verfahren entwickelt, um diese zu beheben. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei einem Startereignis eines Motors, der ein Fahrzeug antreibt, unter Bedingungen, bei denen eine Temperatur einer beheizten Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur liegt und bei denen ein Heizelement, das zum Beheizen der Sonde konfiguriert ist, beeinträchtigt ist, durch Bereitstellen einer alternativen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde zum Steigern der Temperatur der Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur. Auf diese Art und Weise können Emissionen verbessert werden, indem ermöglicht wird, dass die Lambdasonde ihre gewünschte Betriebstemperatur für das Startereignis des Motors erreicht, um schneller eine Kraftstoffsteuerung mit geschlossenem Regelkreis auch unter Bedingungen zu ermöglichen, bei denen das zum Beheizen der Sonde konfigurierte Heizelement beeinträchtigt ist.
  • Als ein Beispiel umfasst das Startereignis ein Kaltstartereignis und in einem anderen Beispiel umfasst das Startereignis ein Start-/Stopp-Ereignis, bei dem die Temperatur der Sonde auf unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abgenommen hat, während der Motor nicht Luft und Kraftstoff verbrennt.
  • Als ein anderes Beispiel beinhaltet Reduzieren von unerwünschten Emissionen Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei dem Startereignis im Vergleich zu Bedingungen, bei denen die beheizte Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur für das Startereignis bleibt.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese allein für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem.
    • 2 zeigt schematisch ein beispielhaftes Motorsystem mit einem Kraftstoffsystem und einem Verdunstungsemissionssystem.
    • 3 zeigt schematisch ein anderes Beispiel für ein Motorsystem, das einen elektrischen Booster beinhaltet.
    • 4 zeigt schematisch einen einzelnen Zylinder des bzw. der Motorsystems/-e aus 1-3.
    • 5A-5B stellen eine beispielhafte H-Brückenschaltung dar, die dazu verwendet werden kann, einen Fahrzeugmotor oder einen elektrischen Verdichter in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu drehen.
    • 6 stellt eine beispielhafte Methodik auf hoher Ebene zum aktiven Steigern einer Temperatur einer HEGO-Sonde in Abhängigkeit von aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen dar.
    • 7 stellt eine beispielhafte Zeitachse zum aktiven Steigern einer Temperatur einer HEGO-Sonde, die stromaufwärts von einem Abgaskatalysator positioniert ist, bei einem S/S-Ereignis dar.
    • 8 stellt ein anderes Beispiel für eine Zeitachse zum aktiven Steigern einer Temperatur einer HEGO-Sonde, die stromaufwärts von einem Abgaskatalysator positioniert ist, bei einem S/S-Ereignis dar.
    • 9 stellt noch ein anderes Beispiel für eine Zeitachse zum aktiven Steigern einer Temperatur einer HEGO-Sonde, die stromaufwärts von einem Abgaskatalysator positioniert ist, bei einem S/S-Ereignis dar.
    • 10 stellt eine beispielhafte Zeitachse zum aktiven Steigern einer Temperatur einer HEGO-Sonde, die stromaufwärts von einem Abgaskatalysator positioniert ist, bei einem Kaltstartereignis dar.
    • 11 stellt eine beispielhafte Zeitachse zum aktiven Steigern einer Temperatur einer HEGO-Sonde, die stromabwärts von einem Abgaskatalysator positioniert ist, bei einem Kaltstartereignis dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum aktiven Steigern der Temperatur von HEGO-Sonden, die entweder stromaufwärts von einer Emissionssteuervorrichtung oder stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert sind, bei S/S-Ereignissen oder Kaltstartereignissen, bei denen bestimmt ist, dass an die HEGO-Sonden gekoppelte Heizelemente nicht wie gewünscht oder erwartet funktionieren. Eine derartige Methodik kann Motordrehung ohne Kraftstoffzufuhr oder Drehung eines elektrischen Boosters beinhalten, um Wärme von einer alternativen Quelle zu der bestimmten HEGO-Sonde zu leiten, deren Heizelement beeinträchtigt ist. Dementsprechend kann eine derartige Methodik in einem Hybridelektrofahrzeug, wie etwa dem in 1-2 dargestellten Fahrzeug-/Motorsystem, vorgenommen werden, wobei ein derartiges Fahrzeug einen elektrischen Booster beinhalten kann, wie er in dem in 3 dargestellten Motorsystem dargestellt ist. In einem Beispiel kann die alternative Wärmequelle von einer Heizung stammen, die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelt ist, wohingegen die alternative Wärmequelle in einem anderen Beispiel über Laserzündvorrichtungen bereitgestellt werden kann, wie etwa die in 4 dargestellte. Die Drehung des Motors oder elektrischen Boosters kann über Energie vorgenommen werden, die in einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung gespeichert ist, und derartige Drehung kann entweder Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung des Motors oder elektrischen Boosters in Abhängigkeit von der bestimmten Methodik, die zum Erhöhen der Temperatur der ausgewählten HEGO-Sonde ausgewählt ist, beinhalten. Somit kann eine H-Brückenschaltung, wie etwa die in 5A-5B dargestellte, zur Vorwärts-/Rückwärtsdrehung des Motors oder elektrischen Boosters eingesetzt werden.
  • Ein Verfahren zum aktiven Steigern der Temperatur einer HEGO-Sonde, die entweder stromaufwärts oder stromabwärts positioniert ist, ist in 6 dargestellt. Ein derartiges Verfahren kann beinhalten, dass die Steuerung aktuelle Fahrzeugbetriebsbedingungen und bestimmte Komponenten, die in dem Motorsystem eines derartigen Fahrzeugs enthalten sind, beurteilt. Dementsprechend stellen 7-11 verschiedene Zeitachsen zum Vornehmen der unterschiedlichen Arten der Methodik zur aktiven HEGO-Heizung, die ausführlich in 6 erörtert ist, dar.
  • 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet einen Kraftstoffverbrennungsmotor 110 und einen Elektromotor 120. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Motor 110 eine Brennkraftmaschine und umfasst der Elektromotor 120 einen elektrischen Motor. Der Elektromotor 120 kann dazu konfiguriert sein, eine andere Energiequelle zu verwenden oder zu verbrauchen als der Motor 110. Zum Beispiel kann der Motor 110 einen Flüssigkraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Motorleistung zu erzeugen, während der Elektromotor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Elektromotorleistung zu erzeugen. Demnach kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, denen das Fahrzeugantriebssystem ausgesetzt ist, eine Vielfalt von unterschiedlichen Betriebsmodi verwenden. Einige dieser Modi können ermöglichen, dass der Motor 110 in einem ausgeschalteten Zustand (d. h. auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt) gehalten wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff an dem Motor unterbrochen ist. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug unter ausgewählten Betriebsbedingungen über das Antriebsrad 130 antreiben, wie durch den Pfeil 122 angegeben, während der Motor 110 abgeschaltet ist.
  • Während anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt sein (wie vorstehend beschrieben), während der Elektromotor 120 dazu betrieben werden kann, die Energiespeichervorrichtung 150 aufzuladen. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 empfangen, wie durch den Pfeil 122 angegeben, wobei der Elektromotor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 124 angegeben. Dieser Betrieb kann als Nutzbremsen des Fahrzeugs bezeichnet werden. Somit kann der Elektromotor 120 in einigen Beispielen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Beispielen kann stattdessen jedoch der Generator 160 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 empfangen, wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 162 angegeben. In einigen Beispielen können der Elektromotor 120 und der Generator 160 einen gleichen Motorgenerator umfassen.
  • Während noch anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 betrieben werden, indem Kraftstoff verbrannt wird, der aus dem Kraftstoffsystem 140 aufgenommen wird, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Zum Beispiel kann der Motor 110 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, während der Elektromotor 120 abgeschaltet ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl der Motor 110 als auch der Elektromotor 120 jeweils betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch die Pfeile 112 bzw. 122 angegeben. Eine Konfiguration, bei der sowohl der Motor als auch der Elektromotor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als Fahrzeugantriebssystem vom Paralleltyp bezeichnet werden. Es ist anzumerken, dass in einigen Beispielen der Elektromotor 120 das Fahrzeug über einen ersten Satz von Antriebsrädern antreiben kann und der Motor 110 das Fahrzeug über einen zweiten Satz von Antriebsrädern antreiben kann.
  • In anderen Beispielen kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Fahrzeugantriebssystem vom Serientyp konfiguriert sein, wodurch der Motor die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Vielmehr kann der Motor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 mit Strom zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben kann, wie durch den Pfeil 122 angegeben. Zum Beispiel kann der Motor 110 während ausgewählter Betriebsbedingungen den Generator 160 antreiben, wie durch den Pfeil 116 angegeben, der wiederum einem oder mehreren von dem Elektromotor 120, wie durch den Pfeil 114 angegeben, oder der Energiespeichervorrichtung 150, wie durch den Pfeil 162 angegeben, elektrische Energie zuführen kann. Als ein anderes Beispiel kann der Motor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Motorleistung in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie zur späteren Verwendung durch den Elektromotor in der Energiespeichervorrichtung 150 gespeichert werden kann.
  • In noch anderen Beispielen, die nachstehend ausführlich erörtert werden, kann der Elektromotor 120 in einigen Beispielen dazu verwendet werden, den Motor 110 in einer Konfiguration ohne Kraftstoffzufuhr zu rotieren oder zu drehen. Konkreter kann der Elektromotor 120 den Motor ohne Kraftstoff unter Verwendung von Leistung aus einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung 150, die zum Beispiel eine Batterie, einen Kondensator, einen Superkondensator usw. beinhalten kann, drehen. In einem Fall, in dem der Elektromotor 120 dazu verwendet wird, den Motor ohne Kraftstoff zu drehen, kann die Kraftstoffeinspritzung in Motorzylinder verhindert werden, und es kann sein, dass jedem der Motorzylinder keine Zündfunken (oder in einigen Beispielen keine laserbasierte Zündung) bereitgestellt werden. Wie nachstehend ausführlicher erörtert wird, kann der Motor in einigen Beispielen ohne Kraftstoff in einer Vorwärts- oder Standardrichtung gedreht oder rotiert werden, wohingegen der Motor in anderen Beispielen ohne Kraftstoff in einer Rückwärtsrichtung gedreht oder rotiert werden kann. Zum Beispiel kann eine H-Brückenschaltung (siehe 5A-5B) dazu verwendet werden, den Motor in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu rotieren. Noch ferner kann, wenngleich dies in 1 nicht veranschaulicht ist (aber siehe 3), das Fahrzeugantriebssystem in einigen Beispielen einen elektrischen Booster oder elektrischen Verdichter beinhalten, der gleichermaßen über den Elektromotor gesteuert werden kann, damit er sich entweder in einer Vorwärts- oder Rückwärtsausrichtung dreht.
  • In einigen Beispielen kann der Motor 110 mit einem Start-/Stopp-(S/S-)Merkmal 183 (hier auch als S/S-System bezeichnet) konfiguriert sein, das kommunikativ an das Steuersystem 190 gekoppelt ist, wobei das Steuersystem 190 die Brennkraftmaschine 110 automatisch ausschalten kann (Leerlaufstopp), ohne eine Bedienereingabe zum Ausschalten des Motors zu empfangen, falls ausgewählte Leerlaufstoppbedingungen oder mit anderen Worten ein Satz von vorbestimmten Bedingungen erfüllt sind. Dazu kann zum Beispiel gehören, dass der Motordrehmomentbedarf unter einem Schwellenwert liegt, die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 5 mph) liegt, die bordeigene Energiespeichervorrichtung ausreichend geladen ist (z. B. auf mehr als einen Schwellenladezustand geladen ist), keine Anforderung von Klimatisierung, Kabinenheizung empfangen wird usw. Ebenso kann der Motor als Reaktion darauf automatisch neu gestartet werden, dass der Drehmomentbedarf über dem Schwellenwert liegt, die Batterie (z. B. bordeigene Energiespeichervorrichtung) anfordert, geladen zu werden, ein Klimakompressor anfordert, betrieben zu werden usw. In einem Beispiel kann der Motor als Reaktion darauf neu gestartet werden, dass der Bediener das Fahrpedal betätigt, nachdem er eine Dauer lang (z. B. an einer Ampel) angehalten war. Der Motor kann über einen Elektromotor (z. B. 120) oder eine elektrische Maschine, der bzw. die an eine Kurbelwelle des Motors gekoppelt ist, ohne Kraftstoffzufuhr angelassen werden, bis eine gewünschte Motordrehzahl erreicht ist, wonach der Elektromotor oder die elektrische Maschine deaktiviert werden kann und die Motorkraftstoffzufuhr wiederaufgenommen werden kann. Danach kann die Motorverbrennung dazu in der Lage sein, das Rotieren des Motors zu unterstützen. Infolge der automatischen Start/Stopps können der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen reduziert werden.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 144 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 einen oder mehrere Flüssigkraftstoffe speichern, einschließlich unter anderem: Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffe. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff als ein Gemisch aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kraftstoffen an Bord des Fahrzeugs gespeichert sein. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 dazu konfiguriert sein, ein Gemisch aus Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder ein Gemisch aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu speichern, wodurch diese Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Motor 110 zugeführt werden können, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Es können noch andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Motor 110 zugeführt werden, wobei sie in dem Motor verbrannt werden können, um eine Motorleistung zu erzeugen. Die Motorleistung kann dazu verwendet werden, das Fahrzeug anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, oder um die Energiespeichervorrichtung 150 über den Elektromotor 120 oder den Generator 160 wiederaufzuladen.
  • In einigen Beispielen kann die Energiespeichervorrichtung 150 dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern (als dem Elektromotor) zugeführt werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, wozu Kabinenheizung und -klimatisierung, Motorstart, Scheinwerfer, Audio- und Videosysteme der Kabine usw. gehören. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 eine(n) oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren beinhalten.
  • Das Steuersystem 190 kann mit einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 kommunizieren. Das Steuersystem 190 kann sensorische Rückkopplungsinformationen von einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 empfangen. Ferner kann das Steuersystem 190 als Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an einen oder mehrere von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 usw. senden. Das Steuersystem 190 kann eine Angabe einer durch einen Bediener angeforderten Leistung des Fahrzeugantriebssystems von einem Fahrzeugführer 102 empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 190 eine sensorische Rückkopplung von dem Pedalpositionssensor 194 empfangen, der mit dem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Fahrpedal beziehen. Des Weiteren kann das Steuersystem 190 in einigen Beispielen mit einem Motorfernstartempfänger 195 (oder -sendeempfänger) in Kommunikation stehen, der drahtlose Signale 106 von einem Schlüsselanhänger 104 empfängt, der einen Fernstartknopf 105 aufweist. In anderen Beispielen (nicht gezeigt) kann ein Motorfernstart über ein Mobiltelefon oder ein smartphonebasiertes System eingeleitet werden, bei dem das Mobiltelefon eines Benutzers Daten an einen Server sendet und der Server mit dem Fahrzeug kommuniziert, um den Motor zu starten.
  • Die Energiespeichervorrichtung 150 kann periodisch elektrische Energie aus einer Leistungsquelle 180 aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie durch den Pfeil 184 angegeben. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Plug-in-Hybridfahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische Energie zugeführt werden kann. Während eines Wiederaufladebetriebs der Energiespeichervorrichtung 150 anhand der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 150 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 getrennt werden. Das Steuersystem 190 kann die in der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Menge an elektrischer Energie, die als Ladezustand (state of charge - SOC) bezeichnet werden kann, feststellen und/oder steuern.
  • In anderen Beispielen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen werden, wobei elektrische Energie drahtlos an der Energiespeichervorrichtung 150 aus der Leistungsquelle 180 aufgenommen werden kann. Zum Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie über eines oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz aus der Leistungsquelle 180 aufnehmen. Demnach versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 150 anhand einer Leistungsquelle, die nicht Teil des Fahrzeugs ist, verwendet werden kann. Auf diese Art und Weise kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle verwendet wird als der Kraftstoff, der durch den Motor 110 verwendet wird.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann periodisch Kraftstoff aus einer Kraftstoffquelle aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 betankt werden, indem Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen wird, wie durch den Pfeil 172 angegeben. In einigen Beispielen kann der Kraftstofftank 144 dazu konfiguriert sein, den Kraftstoff zu speichern, der aus der Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen worden ist, bis er dem Motor 110 zur Verbrennung zugeführt wird. In einigen Beispielen kann das Steuersystem 190 eine Angabe des Füllstands des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist, über einen Füllstandsensor empfangen. Der Füllstand des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist (z. B. wie durch den Füllstandsensor festgestellt), kann dem Fahrzeugführer zum Beispiel über eine Kraftstoffanzeige oder eine Angabe in einem Fahrzeugarmaturenbrett 196 kommuniziert werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann zudem einen Umgebungstemperatur-/-luftfeuchtigkeitssensor 198 und einen Rollstabilitätssteuersensor wie etwa (einen) Querbeschleunigungs- und/oder Längsbeschleunigungs- und/oder Gierratensensor(en) 199 beinhalten. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann (eine) Anzeigeleuchte(n) und/oder eine textbasierte Anzeige, auf der einem Bediener Nachrichten angezeigt werden, beinhalten. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann zudem verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Bedienereingabe wie etwa Knöpfe, Touchscreens, Spracheingabe/-erkennung usw. beinhalten. Zum Beispiel kann das Fahrzeugarmaturenbrett 196 einen Betankungsknopf 197 beinhalten, der durch einen Fahrzeugführer manuell betätigt oder gedrückt werden kann, um das Betanken einzuleiten. Zum Beispiel kann als Reaktion darauf, dass der Fahrzeugführer den Betankungsknopf 197 betätigt, der Druck in dem Kraftstofftank in dem Fahrzeug herabgesetzt werden, sodass das Betanken durchgeführt werden kann.
  • Das Steuersystem 190 kann unter Verwendung zweckmäßiger fachbekannter Kommunikationstechnik kommunikativ an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Zum Beispiel kann das Steuersystem 190 über ein drahtloses Netzwerk 131, das WLAN, Bluetooth, eine Art von Mobilfunkdienst, ein drahtloses Datenübertragungsprotokoll und so weiter umfassen kann, an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Das Steuersystem 190 kann Informationen in Bezug auf Fahrzeugdaten, Fahrzeugdiagnose, Verkehrsbedingungen, Fahrzeugstandortinformationen, Fahrzeugbetriebsabläufe usw. über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-), Fahrzeug-zu-Infrastruktur-zu-Fahrzeug-(V2I2V-) und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I-)Technik senden (und empfangen). Die Kommunikation und die Informationen, die zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden, können entweder direkt zwischen Fahrzeugen oder über Multi-Hop ausgetauscht werden. In einigen Beispielen können Kommunikationen mit längerer Reichweite (z. B. WiMax) anstelle von oder in Verbindung mit V2V oder V2I2V verwendet werden, um den Abdeckungsbereich um einige Meilen zu erweitern. In noch anderen Beispielen kann das Fahrzeugsteuersystem 190 über ein drahtloses Netzwerk 131 und das Internet (z. B. Cloud) kommunikativ an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein, wie es auf dem Fachgebiet allgemein bekannt ist.
  • Das Fahrzeugsystem 100 kann zudem ein bordeigenes Navigationssystem 132 (zum Beispiel ein globales Positionsbestimmungssystem) beinhalten, mit dem ein Fahrzeugführer interagieren kann. Das Navigationssystem 132 kann einen oder mehrere Standortsensoren zum Unterstützen beim Schätzen der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeughöhe, der Fahrzeugposition/des Fahrzeugstandorts usw. beinhalten. Diese Informationen können dazu verwendet werden, Motorbetriebsparameter abzuleiten, wie etwa den örtlichen Luftdruck. Wie vorstehend erörtert, kann das Steuersystem 190 ferner dazu konfiguriert sein, Informationen über das Internet oder andere Kommunikationsnetzwerke zu empfangen. Von dem GPS empfangene Informationen können auf Informationen querverwiesen sein, die über das Internet verfügbar sind, um örtliche Wetterbedingungen, örtliche Fahrzeugvorschriften, Verkehrsinformationen usw. zu bestimmen. In einem Beispiel können von dem GPS empfangene Informationen in Verbindung mit einer Routenermittlungsmethodik verwendet werden, sodass Routen, die häufig durch ein Fahrzeug gefahren werden, durch das Fahrzeugsteuersystem 190 ermittelt werden können. In einigen Beispielen können andere Sensoren 133, wie etwa Laser-, Radar-, Sonar-, Akustiksensoren usw., zusätzlich oder alternativ in Verbindung mit dem bordeigenen Navigationssystem verwendet werden, um die Routenermittlung von Strecken, die häufig durch das Fahrzeug gefahrenen werden, vorzunehmen. Als ein Beispiel kann die Routenermittlungsmethodik Informationen umfassen, die mit der ermittelten Dauer von Stopps entlang den ermittelten Fahrroutinen in Zusammenhang stehen, bei denen der Motor infolge des S/S-Merkmals angehalten werden kann. In einigen Beispielen kann eine derartige ermittelte Dauer von Stopps, bei denen der Motor ausgeschaltet sein kann, Informationen beinhalten, die drahtlos über das Steuersystem erfasst werden (über GPS und/oder das Internet, V2V, V2I2V usw.), wobei derartige Informationen den Ampelstatus (z. B. wie lange es dauert, bis eine bestimmte Ampel grün wird), Verkehrsbedingungen in Zusammenhang damit, wie lange ein bestimmter Stopp andauern kann, usw. beinhalten können.
  • Das Fahrzeugsystem 100 kann in einigen Beispielen zudem Sensoren beinhalten, die dem Angeben des Belegungszustands des Fahrzeugs gewidmet sind, zum Beispiel Sitzlastzellen 107, Türerfassungstechnik 108 und bordeigene Kameras 109.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 206. Es versteht sich, dass das Fahrzeugsystem 206 das gleiche Fahrzeugsystem wie das in 1 dargestellte Fahrzeugsystem 100 umfassen kann. Das Fahrzeugsystem 206 beinhaltet ein Motorsystem 208, das an ein Emissionssteuersystem 251 und ein Kraftstoffsystem 218 gekoppelt ist. Es versteht sich, dass das Kraftstoffsystem 218 das gleiche Kraftstoffsystem wie das in 1 dargestellte Kraftstoffsystem 140 umfassen kann. Das Emissionssteuersystem 251 beinhaltet einen Kraftstoffdampfbehälter oder -kanister 222, der dazu verwendet werden kann, Kraftstoffdämpfe aufzufangen und zu speichern. In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 206 ein Hybridelektrofahrzeugsystem sein.
  • Das Motorsystem 208 kann einen Motor 110 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 230 aufweist. Wenngleich dies nicht ausdrücklich gezeigt ist, versteht es sich, dass jeder Zylinder ein oder mehrere Einlassventil(e) und ein oder mehrere Auslassventil(e) beinhalten kann. Der Motor 110 beinhaltet einen Motorlufteinlass 223 und ein Motorabgassystem 225. Der Motorlufteinlass 223 beinhaltet eine Drossel 262, die über einen Ansaugkanal 242 in Fluidkommunikation mit dem Motoransaugkrümmer 244 steht. Die Drossel 262 kann eine elektronische Drossel umfassen, die darüber gesteuert werden kann, dass die Fahrzeugsteuerung ein Signal sendet, um die Drossel in eine gewünschte Position zu betätigen. In einem derartigen Beispiel, in dem die Drossel elektronisch ist, kann die Leistung zum Steuern der Drossel in die gewünschte Position aus einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung (z. B. 150), wie etwa einer Batterie, stammen. Ferner kann der Motorlufteinlass 223 eine Airbox und ein Filter 215 beinhalten, die stromaufwärts von der Drossel 262 positioniert sind. Das Motorabgassystem 225 beinhaltet einen Abgaskrümmer 248, der zu einem Abgaskanal 235 führt, der Abgas an die Atmosphäre ableitet. Das Motorabgassystem 225 kann eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen oder den Abgaskatalysator 270 beinhalten, die an einer motornahen Position in dem Auslass montiert sein können. Die eine oder mehreren Emissionssteuervorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, ein Dieselpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. beinhalten. In einigen Beispielen können die eine oder mehreren Emissionssteuervorrichtungen eine elektrische Heizung 256 beinhalten, wobei die elektrische Heizung 256 dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der Emissionssteuervorrichtung auf eine gewünschte Betriebstemperatur (z. B. Anspringtemperatur) zu steigern. Die elektrische Heizung kann durch die Steuerung 212 gesteuert werden, die ein Signal an einen Aktor 256a der elektrischen Heizung senden kann, womit die elektrische Heizung in den an- oder ausgeschalteten Zustand betätigt wird.
  • Es versteht sich, dass andere Komponenten in dem Motor enthalten sein können, wie etwa vielfältige Ventile und Sensoren. Zum Beispiel kann ein Luftdrucksensor 213 in dem Motoreinlass enthalten sein. In einem Beispiel kann der Luftdrucksensor 213 ein Krümmerluftdrucksensor (manifold air pressure sensor - MAP-Sensor) sein und stromabwärts von der Drossel 262 an den Motoreinlass gekoppelt sein. Der Luftdrucksensor 213 kann auf Bedingungen mit teilweise geöffneter Drossel oder vollständig oder weit geöffneter Drossel angewiesen sein, z. B. wenn ein Öffnungsausmaß der Drossel 262 größer als ein Schwellenwert ist, um den Luftdruck genau zu bestimmen. Alternativ kann der MAP von alternativen Motorbetriebsbedingungen abgeleitet werden, wie etwa dem Luftmassenstrom (mass air flow - MAF) laut Messung durch den MAF-Sensor 210, der an den Ansaugkrümmer gekoppelt ist.
  • Das Motorabgassystem 225 kann in einigen Beispielen ferner ein Ottopartikelfilter (OPF) 217 beinhalten. Das OPF 217 kann ein Partikelfilter, eine Kohlenwasserstofffalle, einen katalysierten Washcoat oder eine Kombination daraus umfassen. In einigen Beispielen kann das OPF 217 während des Betriebs des Motors 110 periodisch regeneriert werden, indem mindestens ein Zylinder des Motors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses betrieben wird, um eine Temperatur des OPF 217 zu erhöhen, sodass zurückgehaltene Kohlenwasserstoffe und Rußpartikel oxidiert werden können. Wenngleich ein OPF in 2 veranschaulicht ist, versteht es sich, dass in anderen Beispielen stattdessen ein Dieselpartikelfilter (DPF) in dem Fahrzeugantriebssystem enthalten sein kann.
  • In einigen Beispielen kann der Temperatursensor 226 stromaufwärts von dem Einlass des OPF 217 positioniert sein und der Temperatursensor 229 stromabwärts von dem OPF 217 positioniert sein. Die Temperatursensoren 226 und 229 können zum Beispiel dazu verwendet werden, die Temperatur des OPF 217 zu Regenerationszwecken zu beurteilen. Des Weiteren kann der Druck in dem Abgassystem durch den Drucksensor 263 beurteilt werden. Der Drucksensor 263 kann zum Beispiel ein Differenzdrucksensor sein, der stromaufwärts und stromabwärts von dem OPF 217 positioniert ist. Der Drucksensor 263 kann dazu verwendet werden, den Druck an dem Einlass des OPF 217 zu bestimmen, um die Betriebsbedingungen zu beurteilen, damit Luft zur Regeneration in den Einlass des OPF 217 eingebracht werden kann. Des Weiteren kann in einigen Beispielen der Rußsensor 268 stromabwärts von dem OPF 217 positioniert sein, um den Pegel von Ruß, der aus dem OPF 217 freigesetzt wird, zu beurteilen. Der Rußsensor 268 kann neben anderen Funktionen dazu verwendet werden, den Betrieb des OPF 217 zu diagnostizieren.
  • Das Kraftstoffsystem 218 kann einen Kraftstofftank 220 beinhalten, der an ein Kraftstoffpumpsystem 221 gekoppelt ist. Es versteht sich, dass der Kraftstofftank 220 den gleichen Kraftstofftank wie den vorstehend in 1 dargestellten Kraftstofftank 144 umfassen kann. Das Kraftstoffpumpsystem 221 kann eine oder mehrere Pumpen zum Druckbeaufschlagen von Kraftstoff beinhalten, der den Einspritzvorrichtungen des Motors 110, wie etwa der gezeigten beispielhaften Einspritzvorrichtung 266, zugeführt wird. Wenngleich nur eine einzelne Einspritzvorrichtung 266 gezeigt ist, sind zusätzliche Einspritzvorrichtungen für jeden Zylinder vorgesehen. Es versteht sich, dass es sich bei dem Kraftstoffsystem 218 um ein rücklauffreies Kraftstoffsystem, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder verschiedene andere Arten von Kraftstoffsystemen handeln kann. Der Kraftstofftank 220 kann eine Vielzahl von Kraftstoffgemischen aufnehmen, einschließlich Kraftstoff mit einer Reihe von Alkoholkonzentrationen, wie etwa verschiedene Benzin-Ethanol-Gemische, die E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen daraus beinhalten. Ein Füllstandsensor 234, der in dem Kraftstofftank 220 angeordnet ist, kann der Steuerung 212 eine Angabe des Kraftstofffüllstands („Kraftstofffüllstandseingabe“) bereitstellen. Wie dargestellt, kann der Füllstandsensor 234 einen Schwimmer umfassen, der mit einem Regelwiderstand verbunden ist. Alternativ können andere Arten von Füllstandsensoren verwendet werden.
  • In dem Kraftstoffsystem 218 erzeugte Dämpfe können über die Dampfrückgewinnungsleitung 231 einem Verdunstungsemissionssteuersystem 251 zugeführt werden, das einen Kraftstoffdampfkanister 222 beinhaltet, bevor sie in den Motorlufteinlass 223 gespült werden. Die Dampfrückgewinnungsleitung 231 kann über ein oder mehrere Rohre an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein und kann ein oder mehrere Ventile zum Absperren des Kraftstofftanks unter bestimmten Bedingungen beinhalten. Zum Beispiel kann die Dampfrückgewinnungsleitung 231 über ein oder mehrere oder eine Kombination der Rohre 271, 273 und 275 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein.
  • Ferner können in einigen Beispielen ein oder mehrere Kraftstofftankentlüftungsventile in den Rohren 271, 273 oder 275 positioniert sein. Neben anderen Funktionen können Kraftstofftankentlüftungsventile ermöglichen, dass ein Kraftstoffdampfkanister des Emissionssteuersystems bei einem geringen Druck oder Vakuum gehalten wird, ohne die Kraftstoffverdunstungsgeschwindigkeit aus dem Tank zu erhöhen (was andernfalls auftreten würde, falls der Kraftstofftankdruck gesenkt würde). Zum Beispiel kann das Rohr 271 ein Stufenentlüftungsventil (grade vent valve - GW) 287 beinhalten, kann das Rohr 273 ein Füllbegrenzungsentlüftungsventil (fill limit venting valve - FLW) 285 beinhalten und kann das Rohr 275 ein Stufenentlüftungsventil (GW) 283 beinhalten. Ferner kann die Rückgewinnungsleitung 231 in einigen Beispielen an ein Kraftstoffeinfüllsystem 219 gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann das Kraftstoffeinfüllsystem einen Tankdeckel 205 zum Abdichten des Kraftstoffeinfüllsystems gegen die Atmosphäre beinhalten. Das Betankungssystem 219 ist über ein Kraftstoffeinfüllrohr oder einen Kraftstoffeinfüll stutzen 211 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt.
  • Ferner kann das Betankungssystem 219 eine Betankungsverriegelung 245 beinhalten. In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 ein Tankdeckelverriegelungsmechanismus sein. Der Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann dazu konfiguriert sein, den Tankdeckel automatisch in einer geschlossenen Position zu verriegeln, sodass der Tankdeckel nicht geöffnet werden kann. Zum Beispiel kann der Tankdeckel 205 über die Betankungsverriegelung 245 verriegelt bleiben, während der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank über einem Schwellenwert liegt. Als Reaktion auf eine Betankungsanforderung (z. B. eine von einem Fahrzeugführer eingeleitete Anforderung) kann der Druck in dem Kraftstofftank herabgesetzt werden und der Tankdeckel entriegelt werden, nachdem der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank unter einen Schwellenwert gefallen ist. Ein Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann ein Riegel oder eine Kupplung sein, der bzw. die im eingerückten Zustand das Abnehmen des Tankdeckels verhindert. Der Riegel oder die Kupplung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
  • In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 ein Einfüllrohrventil sein, das an einer Mündung des Kraftstoffeinfüllrohrs 211 angeordnet ist. In derartigen Beispielen verhindert die Betankungsverriegelung 245 unter Umständen nicht das Abnehmen des Tankdeckels 205. Stattdessen kann die Betankungsverriegelung 245 das Einführen einer Betankungspumpe in das Kraftstoffeinfüllrohr 211 verhindern. Das Einfüllrohrventil kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
  • In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 eine Tankklappenverriegelung sein, wie etwa ein Riegel oder eine Kupplung, der bzw. die eine Tankklappe verriegelt, die in einem Karosserieblech des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Tankklappenverriegelung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
  • In Beispielen, in denen die Betankungsverriegelung 245 unter Verwendung eines elektrischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 durch Befehle von der Steuerung 212 zum Beispiel dann entriegelt werden, wenn ein Kraftstofftankdruck unter einen Druckschwellenwert abnimmt. In Beispielen, in denen die Betankungsverriegelung 245 unter Verwendung eines mechanischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 durch einen Druckgradienten zum Beispiel dann entriegelt werden, wenn ein Kraftstofftankdruck auf Atmosphärendruck abnimmt.
  • Das Emissionssteuersystem 251 kann eine oder mehrere Komponenten zur Emissionssteuerung, wie etwa einen oder mehrere Kraftstoffdampfkanister 222, die mit einem geeigneten Adsorptionsmittel 286b gefüllt sind, beinhalten, wobei die Kanister dazu konfiguriert sind, Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdunsteter Kohlenwasserstoffe) während Vorgängen zur Kraftstofftankbefüllung und „Betriebsverluste“ (das heißt, während des Fahrzeugbetriebs verdunsteten Kraftstoff, vorausgesetzt, der Kraftstofftank ist unter derartigen Bedingungen an den Kanister gekoppelt) vorübergehend einzuschließen. In einem Beispiel ist das verwendete Adsorptionsmittel 286b Aktivkohle. Das Emissionssteuersystem 251 kann ferner einen Kanisterentlüftungsweg oder eine Entlüftungsleitung 227 beinhalten, der bzw. die Gase aus dem Kanister 222 heraus an die Atmosphäre ableiten kann, wenn Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 gespeichert oder eingeschlossen werden.
  • Der Kanister 222 kann einen Puffer 222a (oder Pufferbereich) beinhalten, wobei jeder von dem Kanister und dem Puffer das Adsorptionsmittel umfasst. Wie gezeigt, kann das Volumen des Puffers 222a kleiner als das Volumen (z. B. ein Bruchteil des Volumens) des Kanisters 222 sein. Das Adsorptionsmittel 286a in dem Puffer 222a kann das gleiche wie das Adsorptionsmittel in dem Kanister sein oder sich davon unterscheiden (z. B. können beide Kohle beinhalten). Der Puffer 222a kann derart innerhalb des Kanisters 222 positioniert sein, dass während der Kanisterbeladung Kraftstofftankdämpfe zunächst innerhalb des Puffers adsorbiert werden, und wenn der Puffer dann gesättigt ist, weitere Kraftstofftankdämpfe in dem Kanister adsorbiert werden. Im Vergleich dazu werden Kraftstoffdämpfe während der Kanisterspülung zunächst aus dem Kanister desorbiert (z. B. bis zu einer Schwellenmenge), bevor sie aus dem Puffer desorbiert werden. Mit anderen Worten ist das Beladen und Entladen des Puffers nicht linear zum Beladen und Entladen des Kanisters. Demnach besteht die Wirkung des Kanisterpuffers darin, Kraftstoffdampfspitzen abzudämpfen, die von dem Kraftstofftank zu dem Kanister strömen, wodurch die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, dass Kraftstoffdampfspitzen zu dem Motor gelangen. Ein oder mehrere Temperatursensoren 232 können an den Kanister 222 und/oder innerhalb dessen gekoppelt sein. Wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister adsorbiert wird, wird Wärme erzeugt (Adsorptionswärme). Gleichermaßen wird Wärme verbraucht, wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister desorbiert wird. Auf diese Art und Weise können die Adsorption und Desorption von Kraftstoffdampf durch den Kanister auf Grundlage von Temperaturänderungen innerhalb des Kanisters überwacht und geschätzt werden.
  • Die Entlüftungsleitung 227 kann zudem ermöglichen, dass Frischluft in den Kanister 222 gesaugt wird, wenn gespeicherte Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 über die Spülleitung 228 und das Spülventil 261 zu dem Motoreinlass 223 gespült werden. Zum Beispiel kann das Spülventil 261 normalerweise geschlossen sein, aber unter bestimmten Bedingungen geöffnet werden, sodass Vakuum von dem Motoransaugkrümmer 244 dem Kraftstoffdampfkanister zum Spülen bereitgestellt wird. In einigen Beispielen kann die Entlüftungsleitung 227 ein Luftfilter 259 beinhalten, das stromaufwärts von einem Kanister 222 darin angeordnet ist.
  • In einigen Beispielen kann der Strom von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Atmosphäre durch ein Kanisterentlüftungsventil 297 reguliert werden, das innerhalb der Entlüftungsleitung 227 gekoppelt ist. Wenn es enthalten ist, kann das Kanisterentlüftungsventil 297 ein normalerweise offenes Ventil sein, sodass das Kraftstofftankabsperrventil (fuel tank isolation valve - FTIV) 252 das Entlüften des Kraftstofftanks 220 über die Atmosphäre steuern kann. Das FTIV 252 kann zwischen dem Kraftstofftank und dem Kraftstoffdampfkanister 222 innerhalb der Leitung 278 positioniert sein. Das FTIV 252 kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das im geöffneten Zustand das Entlüften von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 220 in den Kraftstoffdampfkanister 222 ermöglicht. Kraftstoffdämpfe können dann in die Atmosphäre entlüftet oder über das Kanisterspülventil 261 zu dem Motoreinlasssystem 223 gespült werden. In einigen Beispielen kann das FTIV nicht enthalten sein, wohingegen in anderen Beispielen ein FTIV enthalten sein kann.
  • Das Kraftstoffsystem 218 kann durch die Steuerung 212 durch selektive Einstellung der verschiedenen Ventile und Elektromagneten in einer Vielzahl von Modi betrieben werden. Es versteht sich, dass das Steuersystem 214 das gleiche Steuersystem wie das vorstehend in 1 dargestellte Steuersystem 190 umfassen kann. Zum Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kraftstoffdampfspeichermodus betrieben werden (z. B. während eines Vorgangs zum Betanken des Kraftstofftanks und wenn der Motor nicht Luft und Kraftstoff verbrennt), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 (wenn enthalten) öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil (canister purge valve - CPV) 261 schließt, um Betankungsdämpfe in den Kanister 222 zu leiten, während verhindert wird, dass Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer geleitet werden.
  • Als ein anderes Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Betankungsmodus betrieben werden (z. B. wenn eine Betankung des Kraftstofftanks durch einen Fahrzeugführer angefordert wird), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 (wenn enthalten) öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil 261 geschlossen hält, um den Druck in dem Kraftstofftank herabzusetzen, bevor ermöglicht wird, dass Kraftstoff hineingegeben wird. Demnach kann das Absperrventil 252 (wenn enthalten) während des Betankungsvorgangs offen gehalten werden, um zu ermöglichen, dass Betankungsdämpfe in dem Kanister gespeichert werden. Nach dem Abschluss der Betankung kann das Absperrventil geschlossen werden.
  • Als noch ein anderes Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kanisterspülmodus betrieben werden (z. B. nachdem eine Anspringtemperatur der Emissionssteuervorrichtung erreicht worden ist und wenn der Motor Luft und Kraftstoff verbrennt), wobei die Steuerung 212 das Kanisterspülventil 261 öffnen kann, während sie das Absperrventil 252 (wenn enthalten) schließt. Hier kann das durch den Ansaugkrümmer des laufenden Motors erzeugte Vakuum dazu verwendet werden, Frischluft durch die Entlüftung 227 und durch den Kraftstoffdampfkanister 222 zu saugen, um die gespeicherten Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer 244 zu spülen. In diesem Modus werden die gespülten Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister in dem Motor verbrannt. Das Spülen kann fortgesetzt werden, bis die gespeicherte Kraftstoffdampfmenge in dem Kanister unter einem Schwellenwert liegt.
  • Die Steuerung 212 kann einen Abschnitt eines Steuersystems 214 umfassen. Wie erörtert, kann das Steuersystem 214 in einigen Beispielen das gleiche wie das Steuersystem 190 sein, das in 1 veranschaulicht ist. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 214 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 216 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 281 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 216 den stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung 270 angeordneten Abgassensor 237, den Temperatursensor 233, den Drucksensor 291, den Drucksensor 282, den Kanistertemperatursensor 232, den MAF-Sensor 210, den Ansauglufttemperatursensor (intake air temperature sensor - IAT-Sensor) 257, den Drucksensor 263 und den Katalysatorüberwachungssensor (catalyst monitor sensor - CMS) 298, der auch als Nachkatalysator-Lambdasonde bezeichnet wird, beinhalten.
  • Andere Sensoren wie etwa Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen in dem Fahrzeugsystem 206 gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel können die Aktoren die Drossel 262, das Kraftstofftankabsperrventil 252, das Kanisterspülventil 261 und das Kanisterentlüftungsventil 297, den Aktor 256a der elektrischen Heizung usw. beinhalten. Die Steuerung kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, die einer oder mehreren Routinen entsprechen, auslösen. Beispielhafte Steuerroutinen sind hier im Hinblick auf 6 beschrieben.
  • Der Abgassensor 237 kann eine beheizte Lambdasonde (HEGO-Sonde) umfassen. Die HEGO-Sonde 237 kann ferner ein HEGO-Heizelement 237a beinhalten, das durch die Steuerung gesteuert wird und das dazu dienen kann, die HEGO-Sonde zu beheizen, um die Temperatur der HEGO-Sonde auf eine gewünschte Betriebstemperatur zu steigern. Wenngleich dies nicht ausdrücklich gezeigt ist, kann die HEGO-Sonde 237 einen Temperaturaufnehmer beinhalten, der dazu konfiguriert ist, die Temperatur der HEGO-Sonde zu bestimmen.
  • Der CMS 298 kann eine weitere beheizte Lambdasonde umfassen und kann ferner ein CMS-Heizelement 298a beinhalten. Das CMS-Heizelement 298a kann durch die Steuerung gesteuert werden und kann dazu dienen, den CMS 298 zu beheizen, um die Temperatur des CMS auf seine gewünschte Betriebstemperatur zu steigern. Wenngleich dies nicht ausdrücklich gezeigt ist, kann der CMS 298 einen Temperaturaufnehmer beinhalten, der dazu konfiguriert ist, die Temperatur des CMS zu bestimmen.
  • In einigen Beispielen kann das Abgassystem ein Abgasanpassungsventil 299 beinhalten, das durch die Steuerung gesteuert werden kann und in eine vollständig offene oder vollständig geschlossene Position oder Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen betätigbar sein kann.
  • Wie nachstehend ausführlich erörtert wird, können Umstände vorliegen, bei denen eines oder mehrere des HEGO-Heizelements 237a und/oder des CMS-Heizelements 298a beeinträchtigt werden können. In einer derartigen Situation kann es wünschenswert sein, eine alternative Methodik zu verwenden, um die Temperatur der HEGO-Sonde 237 und/oder des CMS 298 aktiv zu steigern. Eine derartige Methodik wird nachstehend im Hinblick auf 6 ausführlich erörtert.
  • In einigen Beispielen kann die Steuerung in einen Modus mit reduzierter Leistung oder Schlafmodus versetzt werden, in dem die Steuerung lediglich wesentliche Funktionen aufrechterhält und mit einem geringeren Batterieverbrauch als in einem entsprechenden Wachmodus arbeitet. Zum Beispiel kann die Steuerung im Anschluss an ein Fahrzeugausschaltereignis in einen Schlafmodus versetzt werden, um einen Zeitraum nach dem Fahrzeugausschaltereignis eine Diagnoseroutine durchzuführen. Die Steuerung kann eine Weckeingabe aufweisen, die es der Steuerung ermöglicht, als Reaktion auf eine Eingabe, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen wird, wieder in einen Wachmodus versetzt zu werden. Zum Beispiel kann das Öffnen einer Fahrzeugtür eine Rückkehr zu einem Wachmodus auslösen oder kann ein Fernstartereignis eine Rückkehr zu einem Wachmodus auslösen. In einigen Beispielen kann eine Weckfähigkeit ermöglichen, dass eine Schaltung die Steuerung weckt, um eine Diagnose des Motorsystems vorzunehmen, wie es nachstehend ausführlicher erörtert wird.
  • Routinen zur Detektion von unerwünschten Verdunstungsemissionen können intermittierend durch die Steuerung 212 an dem Kraftstoffsystem 218 und/oder Verdunstungsemissionssystem 251 durchgeführt werden, um zu bestätigen, dass keine unerwünschten Verdunstungsemissionen in dem Kraftstoffsystem und/oder Verdunstungsemissionssystem vorhanden sind. Demnach können Routinen zur Detektion von Verdunstungsemissionen unter Verwendung von natürlichem Vakuum bei ausgeschaltetem Motor (engine-off natural vacuum - EONV), das aufgrund einer Änderung der Temperatur und des Drucks an dem Kraftstofftank im Anschluss an eine Motorabschaltung und/oder mit zugeführtem Vakuum aus einer Vakuumpumpe erzeugt wird, durchgeführt werden, während der Motor ausgeschaltet ist (Motorausschalttest). Alternativ können Routinen zur Detektion von Verdunstungsemissionen durchgeführt werden, während der Motor läuft, indem eine Vakuumpumpe betrieben wird und/oder das Vakuum in dem Motoransaugkrümmer verwendet wird. In einigen Konfigurationen kann ein Kanisterentlüftungsventil (canister vent valve - CW) 297 innerhalb der Entlüftungsleitung 227 gekoppelt sein. Das CVV 297 kann dazu dienen, einen Strom von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Atmosphäre einzustellen. Das CVV kann zudem für Diagnoseroutinen verwendet werden. Wenn es enthalten ist, kann das CVV während Kraftstoffdampfspeichervorgängen (zum Beispiel während des Betankens des Kraftstofftanks und während der Motor nicht läuft) geöffnet werden, sodass Luft, aus der nach dem Strömen durch den Kanister die Kraftstoffdämpfe herausgelöst sind, hinaus in die Atmosphäre gedrückt werden kann. Gleichermaßen kann das CVV während Spülvorgängen (zum Beispiel während der Kanisterregeneration und während der Motor läuft) geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass ein Frischluftstrom die in dem Kanister gespeicherten Kraftstoffdämpfe herauslöst. In einigen Beispielen kann das CVV 297 ein Magnetventil sein, wobei Öffnen oder Schließen des Ventils über Betätigung eines Elektromagneten zur Kanisterentlüftung durchgeführt wird. Insbesondere kann das Kanisterentlüftungsventil ein offenes sein, das bei Betätigung des Elektromagneten zur Kanisterentlüftung geschlossen wird. In einigen Beispielen kann das CVV 297 als verriegelbares Magnetventil konfiguriert sein. Mit anderen Worten wird das Ventil, wenn es in einer geschlossenen Konfiguration platziert wird, im geschlossenen Zustand verriegelt, ohne dass es eines zusätzlichen Stroms oder einer zusätzlichen Spannung bedarf. Zum Beispiel kann das Ventil mit einem Impuls von 100 ms geschlossen werden und dann zu einem späteren Zeitpunkt mit einem weiteren Impuls von 100 ms geöffnet werden. Auf diese Art und Weise wird die Menge von Batterieleistung, die erforderlich ist, um das CVV geschlossen zu halten, reduziert.
  • Der Ansaugkrümmer 244 ist durch eine Reihe von Einlassventilen 253 an die Brennkammern oder Zylinder 230 gekoppelt. Die Brennkammern sind ferner über eine Reihe von Auslassventilen 254 an den Abgaskrümmer 248 gekoppelt. Wenngleich in 2 nur ein Einlass- und ein Auslassventil dargestellt sind, versteht es sich, dass jede Brennkammer oder jeder Zylinder ein Einlass- und Auslassventil beinhalten kann. In der dargestellten Ausführungsform ist ein einzelner Abgaskrümmer 248 gezeigt. In anderen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer jedoch eine Vielzahl von Abgaskrümmerteilabschnitten beinhalten. Konfigurationen, die eine Vielzahl von Abgaskrümmerteilabschnitten aufweisen, können ermöglichen, dass Abstrom aus unterschiedlichen Brennkammern zu unterschiedlichen Stellen in dem Motorsystem geleitet wird.
  • In einer Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile elektronisch betätigt oder gesteuert werden. In einer anderen Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile über Nocken betätigt oder gesteuert werden. Unabhängig davon, ob eine elektronische Betätigung oder eine Betätigung über Nocken vorliegt, kann die zeitliche Abstimmung des Öffnens und Schließens des Auslass- und des Einlassventils wie für die gewünschte Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung erforderlich eingestellt werden. Wenngleich in dieser beispielhaften Veranschaulichung keine Nockenwelle veranschaulicht ist, können ein oder mehrere Nockenwellensensoren (nicht gezeigt) in dem Fahrzeugantriebssystem enthalten sein. Des Weiteren kann die Kurbelwelle 274 den Kurbelwellensensor 249 beinhalten. In einigen Beispielen können eines oder beide von dem Kurbelwellensensor 249 und/oder den Nockenwellensensoren (nicht gezeigt) dazu verwendet werden, eine Position von einem oder mehreren Kolben abzuleiten, die an die Motorzylinder 230 gekoppelt sind.
  • In einigen Beispielen kann der Motor 110 einen Motor mit variablem Hubraum (variable displacement engine - VDE) umfassen, bei dem jeder Zylinder des Motors 110 selektiv abschaltbar sein kann, wobei sich abschaltbar auf die Fähigkeit der Steuerung 212 bezieht, sowohl Einlass- als auch Auslassventilen für (einen) bestimmte(n) Zylinder eine geschlossene Stellung zu befehlen, womit die bestimmten Zylinder abgedichtet werden. Falls die Kraftstoffeinspritzung ebenfalls angehalten ist, kann eine derartige Maßnahme dazu führen, dass der bzw. die bestimmte(n) Zylinder im Wesentlichen eine Luftfeder ist bzw. sind, falls sich der Motor dreht. Dementsprechend kann, wie in dieser Schrift dargestellt, in einer Ausführungsform die Abschaltung des Einlassventils 253 durch den ersten VDE-Aktor 276 gesteuert werden, während die Abschaltung des Auslassventils 254 durch den zweiten VDE-Aktor 277 gesteuert werden kann. In alternativen Ausführungsformen kann ein einzelner VDE-Aktor die Abschaltung sowohl der Einlass- als auch der Auslassventile des Zylinders steuern. In noch anderen Ausführungsformen kann ein einzelner Zylinderventilaktor eine Vielzahl von Zylindern (sowohl Einlass- als auch Auslassventile) abschalten, zum Beispiel alle Zylinder in einer abgeschalteten Bank, oder ein unterschiedlicher Aktor kann die Abschaltung für alle Einlassventile steuern, während ein anderer unterschiedlicher Aktor die Abschaltung für alle Auslassventile der abgeschalteten Zylinder in einer Bank steuert. Es versteht sich, dass es in dem Fall, dass der Zylinder ein nicht abschaltbarer Zylinder des VDE-Motors ist, sein kann, dass der Zylinder keine Ventilabschaltaktoren aufweist. Es versteht sich ferner, dass der Motor 110 zwar als VDE-Motor dargestellt ist, der Motor jedoch in anderen Beispielen kein VDE-Motor sein kann, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
  • In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 206 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 236 (z. B. 130) zur Verfügung stehen. In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeugsystem 206 den Motor 110 und eine elektrische Maschine 241. Bei der elektrischen Maschine 241 kann es sich um einen Elektromotor (z. B. 120) oder einen Motorgenerator handeln. Die Kurbelwelle 274 des Motors 110 und die elektrische Maschine 241 sind über ein Getriebe 243 mit den Fahrzeugrädern 236 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 246 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung zwischen der Kurbelwelle 274 und der elektrischen Maschine 241 bereitgestellt und eine zweite Kupplung zwischen der elektrischen Maschine 241 und dem Getriebe 243 bereitgestellt. Die Steuerung 212 kann ein Signal an einen Aktor (nicht gezeigt) jeder Kupplung 246 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle mit bzw. von der elektrischen Maschine 241 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 241 mit bzw. von dem Getriebe 243 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 243 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann verschiedenartig konfiguriert sein, darunter als Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
  • Die elektrische Maschine 241 nimmt elektrische Leistung aus einer Traktionsbatterie 247 (z. B. 150) auf, um den Fahrzeugrädern 130 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 241 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Traktionsbatterie 247 bereitzustellen.
  • Es wird nun auf 3 Bezug genommen, die ein anderes beispielhaftes Motorsystem 308 zeigt. Das Motorsystem 308 kann in dem Fahrzeugantriebssystem 206 (z. B. 100) enthalten sein, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Es versteht sich, dass viele der Komponenten des Motorsystems 308 auch in dem Motorsystem 206 enthalten sein können. Der Motor 310 (z.B. 110) beinhaltet ein Motorlufteinlasssystem 362 (z.B. 223) und ein Motorabgassystem 363 (z. B. 225). In einem Beispiel kann das Motorsystem 308 ein Dieselmotorsystem sein. In einem anderen Beispiel kann das Motorsystem 308 ein Benzinmotorsystem sein. In der dargestellten Ausführungsform ist der Motor 310 ein aufgeladener Motor, der an einen Turbolader 315 gekoppelt ist, der einen Verdichter 314 beinhaltet, der durch eine Turbine 316 angetrieben wird. Konkret wird Frischluft entlang dem Ansaugkanal 342 (z.B. 242) über den Luftreiniger 312 (z.B. 215) in den Motor 310 eingebracht und strömt zu dem Verdichter 314. Der Verdichter kann ein beliebiger geeigneter Ansaugluftverdichter wie etwa ein durch einen Elektromotor angetriebener oder durch eine Antriebswelle angetriebener Kompressorverdichter sein. In dem Motor 310 ist der Verdichter ein Turboladerverdichter, der mechanisch über eine Welle 319 an die Turbine 316 gekoppelt ist, wobei die Turbine 316 durch sich ausdehnende Motorabgase angetrieben wird.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der Verdichter 314 durch den Ladeluftkühler (charge-air cooler - CAC) 318 an das Drosselventil 320 (z. B. 262) gekoppelt. Das Drosselventil 320 ist an den Motoransaugkrümmer 322 (z. B. 244) gekoppelt. Aus dem Verdichter strömt die verdichtete Luftfüllung durch den Ladeluftkühler 318 und das Drosselventil 320 zu dem Ansaugkrümmer 322. In der in 3 gezeigten Ausführungsform wird der Druck der Luftfüllung innerhalb des Ansaugkrümmers 322 durch den Krümmerluftdrucksensor (MAP-Sensor) 324 (z. B. 213) erfasst. In einigen Beispielen kann der Luftstrom in dem Ansaugkrümmer über einen Luftmassenmesser (MAF-Sensor) 321 (z. B. 210) erfasst werden. Die Temperatur der Umgebungsluft, die in den Ansaugkanal 342 eintritt, kann über einen Ansauglufttemperatursensor (IAT-Sensor) 351 (z. B. 257) geschätzt werden.
  • Ein oder mehrere Sensoren können an einen Einlass des Verdichters 314 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann ein Temperatursensor 358 zum Schätzen einer Verdichtereinlasstemperatur an den Einlass gekoppelt sein und kann ein Drucksensor 356 kann zum Schätzen eines Verdichtereinlassdrucks an den Einlass gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel kann ein Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor 357 zum Schätzen einer Feuchtigkeit einer in den Ansaugkrümmer eintretenden Luftfüllung an den Einlass gekoppelt sein. Zu noch anderen Sensoren können zum Beispiel Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren usw. gehören. In anderen Beispielen können eine oder mehrere der Verdichtereinlassbedingungen (wie etwa Feuchtigkeit, Temperatur, Druck usw.) auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen abgeleitet werden. Zusätzlich können die Sensoren, wenn Abgasrückführung (AGR) ermöglicht ist, eine Temperatur, einen Druck, eine Feuchtigkeit und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luftfüllungsgemisches, einschließlich Frischluft, zurückgeführter verdichteter Luft und Restabgase, die an dem Verdichtereinlass aufgenommen wurden, schätzen.
  • Ein Wastegateaktor 392 kann zum Öffnen des Wastegates 391 betätigt werden, um mindestens einen Teil des Abgasdrucks von stromaufwärts von der Turbine über das Wastegate 391 zu einer Stelle stromabwärts von der Turbine abzulassen. Indem der Abgasdruck stromaufwärts von der Turbine reduziert wird, kann die Turbinendrehzahl reduziert werden, was wiederum dazu beiträgt, dass Verdichterpumpen reduziert wird. Das Wastegate 391 kann in einem Wastegatekanal 390 positioniert sein. Die hier erörterte Methodik verwendet ein Wastegate, das in eine offene und geschlossene Stellung betätigt werden kann, doch es wird hier anerkannt, dass in einigen Beispielen ein federbelastetes Wastegate in dem Fahrzeugsystem enthalten sein kann.
  • Um den Turbolader 315 zu unterstützen, kann ein zusätzlicher elektrischer Ansaugluftverdichter, der hier auch als elektrischer Verdichter oder elektrischer Booster 355 bezeichnet wird, in das Fahrzeugantriebssystem einbezogen werden. Der elektrische Booster 355 kann über eine bordeigene Energiespeichervorrichtung (z. B. 150) mit Leistung versorgt werden, die eine Batterie, einen Kondensator, einen Superkondensator usw. umfassen kann. Der elektrische Booster kann einen durch einen Elektromotor angetriebenen Verdichter beinhalten. Eine Betriebsdrehzahl des elektrischen Boosters kann Einstellen einer Betriebsdrehzahl des Elektromotors beinhalten, wobei der Elektromotor über die bordeigene Energiespeichervorrichtung (z. B. 150) betrieben wird.
  • In einem Beispiel kann der elektrische Booster 355 als Reaktion auf einen Bedarf an erhöhtem Raddrehmoment betätigt werden, um die gewünschte Ladeluft schnell dem Motor bereitzustellen, während die Turbine des Turboladers hochfährt. Infolgedessen kann das erhöhte Drehmoment erreicht werden, ohne das Turboloch zu verursachen, was andernfalls aufgetreten wäre, falls die Unterstützung anhand des elektrischen Boosters nicht verfügbar gewesen wäre. In einem derartigen Beispiel kann der elektrische Booster 355 als Reaktion auf das Hochfahren des Turboladers auf eine Schwellendrehzahl (z. B. 70.000 rpm) in einen ausgeschalteten Zustand betätigt oder abgeschaltet werden. Konkreter kann die Betriebssteuerung des elektrischen Boosters 355 auf Grundlage von Befehlssignalen (z. B. Tastverhältnis- oder Impulsbreitensignalen) erreicht werden, die von der Fahrzeugsteuerung (z. B. der Steuerung 212) empfangen werden. Zum Beispiel kann die Steuerung ein Signal an einen Aktor 355b des elektrischen Boosters senden, das den elektrischen Booster in einen eingeschalteten Zustand betätigen kann. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung ein Signal an den Aktor 355b des elektrischen Boosters senden, das den elektrischen Booster in einen ausgeschalteten Zustand betätigen kann. In einem Beispiel kann der Aktor des elektrischen Boosters einen Elektromotor umfassen, der die Verdichtung von Luft antreibt. In einigen Beispielen kann der elektrische Verdichter in einer Rückwärtsrichtung gedreht werden, wie es nachstehend ausführlich erörtert wird. Das Umkehren des Betriebs des elektrischen Boosters 355 kann mindestens zum Teil über eine H-Brückenschaltung (siehe 5A-5B) erreicht werden.
  • Der elektrische Booster 355 kann zwischen einer ersten Leitung 359a des elektrischen Boosters und einer zweiten Leitung 359b des elektrischen Boosters positioniert sein. Die erste Leitung 359a des elektrischen Boosters kann den Ansaugkanal 342 stromaufwärts von dem Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters fluidisch an den elektrischen Booster 355 koppeln. Die zweite Leitung 359b des elektrischen Boosters kann den elektrischen Booster 355 stromabwärts von dem Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters fluidisch an den Ansaugkanal 342 koppeln. Als ein Beispiel kann Luft über die erste Leitung 359a des elektrischen Boosters stromaufwärts von dem Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters in den elektrischen Booster 355 gesaugt werden und kann verdichtete Luft aus dem elektrischen Booster 355 austreten und über die zweite Leitung des elektrischen Boosters stromabwärts von dem Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters zu dem Ansaugkanal 342 geleitet werden. Auf diese Art und Weise kann verdichtete Luft zu dem Motoransaugkrümmer 322 geleitet werden. Es versteht sich, dass sich die vorstehende Beschreibung darauf bezieht, wenn der elektrische Verdichter in einer Vorwärtsrichtung gedreht wird. Der elektrische Verdichter kann in einigen Beispielen in einer Rückwärtsrichtung gedreht werden, was somit dazu führen, kann, dass verdichtete Luft in der entgegengesetzten Richtung geleitet wird, mit anderen Worten von dem Ansaugkrümmer (und in einigen Beispielen dem Abgassystem) über den Ansaugkanal 342 zu der Atmosphäre.
  • Unter Umständen, bei denen der elektrische Booster 355 angeschaltet wird, um Aufladung schneller bereitzustellen, als wenn ausschließlich der Turbolader 315 verwendet würde, versteht es sich, dass dem Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters eine geschlossene Stellung befohlen werden kann, während der elektrische Booster 355 angeschaltet ist. Auf diese Art und Weise kann Ansaugluft durch den Turbolader 315 und durch den elektrischen Booster 355 strömen. Sobald der Turbolader die Schwellendrehzahl erreicht, kann der elektrische Booster 355 ausgeschaltet werden und kann dem Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters eine offene Stellung befohlen werden.
  • Der Ansaugkrümmer 322 ist durch eine Reihe von Einlassventilen 353 (z. B. 253) an eine Reihe von Brennkammern 330 (z. B. 230) gekoppelt. Die Brennkammern sind ferner über eine Reihe von Auslassventilen 354 (z. B. 254) an den Abgaskrümmer 336 (z. B. 248) gekoppelt. In der dargestellten Ausführungsform ist ein einzelner Abgaskrümmer 336 gezeigt. In anderen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer jedoch eine Vielzahl von Abgaskrümmerteilabschnitten beinhalten. Konfigurationen, die eine Vielzahl von Abgaskrümmerteilabschnitten aufweisen, können ermöglichen, dass Abstrom aus unterschiedlichen Brennkammern zu unterschiedlichen Stellen in dem Motorsystem geleitet wird.
  • Wie vorstehend erörtert, kann in einer Ausführungsform jedes der Auslass- und Einlassventile elektronisch betätigt oder gesteuert werden. In einer anderen Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile über Nocken betätigt oder gesteuert werden. Unabhängig davon, ob eine elektronische Betätigung oder eine Betätigung über Nocken vorliegt, kann die zeitliche Abstimmung des Öffnens und Schließens des Auslass- und des Einlassventils wie für die gewünschte Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung erforderlich eingestellt werden. Wenngleich in dieser beispielhaften Veranschaulichung keine Nockenwelle veranschaulicht ist, können ein oder mehrere Nockenwellensensoren (nicht gezeigt) in dem Fahrzeugantriebssystem enthalten sein. Des Weiteren versteht es sich, dass das Fahrzeugsystem 308 eine Kurbelwelle 374 (z. B. 274) beinhalten kann und einen Kurbelwellensensor (z. B. 349) beinhalten kann. In einigen Beispielen können eines oder beide von dem Kurbelwellensensor und/oder den Nockenwellensensoren dazu verwendet werden, eine Position von einem oder mehreren Kolben abzuleiten, die an die Motorzylinder 330 (z. B. 230) gekoppelt sind.
  • In einigen Beispielen kann der Motor 310 einen Motor mit variablem Hubraum (VDE) umfassen, bei dem jeder Zylinder des Motors 310 selektiv abschaltbar sein kann, wobei sich abschaltbar auf die Fähigkeit der Steuerung 212 bezieht, sowohl Einlass- als auch Auslassventilen für (einen) bestimmte(n) Zylinder eine geschlossene Stellung zu befehlen, womit die bestimmten Zylinder abgedichtet werden. Falls die Kraftstoffeinspritzung ebenfalls angehalten ist, kann eine derartige Maßnahme dazu führen, dass der bzw. die bestimmte(n) Zylinder im Wesentlichen eine Luftfeder ist bzw. sind, falls sich der Motor dreht. Dementsprechend kann, wie in dieser Schrift dargestellt, in einer Ausführungsform die Abschaltung des Einlassventils 353 durch den ersten VDE-Aktor 376 (z.B. 276) gesteuert werden, während die Abschaltung des Auslassventils 354 durch den zweiten VDE-Aktor 377 (z. B. 277) gesteuert werden kann. In alternativen Ausführungsformen kann ein einzelner VDE-Aktor die Abschaltung sowohl der Einlass- als auch der Auslassventile des Zylinders steuern. In noch anderen Ausführungsformen kann ein einzelner Zylinderventilaktor eine Vielzahl von Zylindern (sowohl Einlass- als auch Auslassventile) abschalten, zum Beispiel alle Zylinder in einer abgeschalteten Bank, oder ein unterschiedlicher Aktor kann die Abschaltung für alle Einlassventile steuern, während ein anderer unterschiedlicher Aktor die Abschaltung für alle Auslassventile der abgeschalteten Zylinder in einer Bank steuert. Es versteht sich, dass es in dem Fall, dass der Zylinder ein nicht abschaltbarer Zylinder des VDE-Motors ist, sein kann, dass der Zylinder keine Ventilabschaltaktoren aufweist.
  • Den Brennkammern 330 können über die Einspritzvorrichtung 366 (z. B. 266) ein oder mehrere Kraftstoffe wie etwa Benzin, Alkohol-Kraftstoff-Gemische, Diesel, Biodiesel, verdichtetes Erdgas usw. zugeführt werden. Der Kraftstoff kann den Brennkammern über Direkteinspritzung, Einspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal, Drosselventilkörpereinspritzung oder eine beliebige Kombination daraus zugeführt werden. In den Brennkammern kann die Verbrennung über Fremdzündung, Laserzündung und/oder Kompressionszündung eingeleitet werden.
  • Wie in 3 gezeigt, kann Abgas aus einem oder mehreren Abgaskrümmerteilabschnitten zu der Turbine 316 geleitet werden, um die Turbine anzutreiben. Der kombinierte Strom aus der Turbine und dem Wastegate strömt dann durch die Emissionssteuervorrichtung 370 (z. B. 270). In einem Beispiel kann es sich bei der Emissionssteuervorrichtung 370 um einen Vorkatalysator handeln. Im Allgemeinen ist die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 370 dazu konfiguriert, den Abgasstrom katalytisch zu behandeln und dadurch eine Menge von einer oder mehreren Substanzen in dem Abgasstrom zu reduzieren. Zum Beispiel kann die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 370 dazu konfiguriert sein, NOx aus dem Abgasstrom einzuschließen, wenn der Abgasstrom mager ist, und das eingeschlossene NOx zu reduzieren, wenn der Abgasstrom fett ist. In anderen Beispielen kann die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 370 dazu konfiguriert sein, NOx zu disproportionieren oder NOx mithilfe eines Reduktionsmittels selektiv zu reduzieren. In noch anderen Beispielen kann die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 370 dazu konfiguriert sein, Kohlenwasserstoff- und/oder Kohlenstoffmonoxidrückstände in dem Abgasstrom zu oxidieren. Unterschiedliche Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung mit einer derartigen Funktionalität können in Washcoats oder an anderen Stellen in den Abgasnachbehandlungsstufen entweder separat oder gemeinsam angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können die Abgasnachbehandlungsstufen ein regenerierbares Rußfilter beinhalten, das dazu konfiguriert ist, Rußpartikel in dem Abgasstrom einzuschließen und zu oxidieren. In einigen Beispielen können die eine oder mehreren Emissionssteuervorrichtungen eine elektrische Heizung 327 (z. B. 256) beinhalten, wobei die elektrische Heizung 327 dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der Emissionssteuervorrichtung auf eine gewünschte Betriebstemperatur (z. B. Anspringtemperatur) zu steigern. Die elektrische Heizung kann durch die Steuerung 212 gesteuert werden, die ein Signal an einen Aktor 327a der elektrischen Heizung senden kann, womit die elektrische Heizung in den an- oder ausgeschalteten Zustand betätigt wird.
  • Das Motorabgassystem 363 kann ferner ein Ottopartikelfilter (OPF) 364 (z. B. 217) beinhalten. Das OPF 364 kann ein Partikelfilter, eine Kohlenwasserstofffalle, einen katalysierten Washcoat oder eine Kombination daraus umfassen. In einigen Beispielen kann das OPF 364 während des Betriebs des Motors 310 periodisch regeneriert werden, indem mindestens ein Zylinder des Motors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses betrieben wird, um eine Temperatur des OPF 364 zu erhöhen, sodass zurückgehaltene Kohlenwasserstoffe und Rußpartikel oxidiert werden können.
  • In einigen Beispielen kann der Temperatursensor 367a (z. B. 226) stromaufwärts von dem Einlass des OPF 364 positioniert sein und der Temperatursensor 367b (z. B. 229) stromabwärts von dem OPF 364 positioniert sein. Die Temperatursensoren 367a und 367b können zum Beispiel dazu verwendet werden, die Temperatur des OPF 364 zu Regenerationszwecken zu beurteilen. Des Weiteren kann der Druck in dem Abgassystem durch den Drucksensor 365 (z. B. 263) beurteilt werden. Der Drucksensor 365 kann zum Beispiel ein Differenzdrucksensor sein, der stromaufwärts (näher an dem Abgaskrümmer) und stromabwärts (weiter von dem Abgaskrümmer entfernt) von dem OPF 364 positioniert ist. Der Drucksensor 365 kann dazu verwendet werden, den Druck an dem Einlass des OPF 364 zu bestimmen, um die Betriebsbedingungen zu beurteilen, damit Luft zur Regeneration in den Einlass des OPF 364 eingebracht werden kann. Des Weiteren kann in einigen Beispielen ein Rußsensor stromabwärts von dem OPF 364 positioniert sein, um den Pegel von Ruß, der aus dem OPF 364 freigesetzt wird, zu beurteilen. Wenngleich ein OPF in 3 veranschaulicht ist, versteht es sich, dass in einigen Beispielen ein Dieselpartikelfilter (DPF) in dem Motorsystem 308 enthalten sein kann, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
  • In einigen Beispielen kann das Abgassystem ein Abgasanpassungsventil 399 (z. B. 299) beinhalten, das durch die Steuerung gesteuert werden kann und in eine vollständig offene oder vollständig geschlossene Position oder Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen betätigbar sein kann.
  • Ein Abgasrückführungs-(AGR-)Zuführkanal 380 kann stromaufwärts von der Turbine 316 an den Abgaskanal 304 (z. B. 235) gekoppelt sein, um dem Motoransaugkrümmer stromabwärts von dem Verdichter 314 Hochdruck-AGR (HD-AGR) bereitzustellen. Ein AGR-Ventil 352 kann an der Verbindungsstelle des AGR-Kanals 380 und des Ansaugkanals 342 an den AGR-Kanal 380 gekoppelt sein. Das AGR-Ventil 352 kann geöffnet werden, um eine gesteuerte Abgasmenge für eine wünschenswerte Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung zu dem Verdichterauslass strömen zu lassen. Das AGR-Ventil 352 kann als stufenlos verstellbares Ventil oder als Auf/Zu-Ventil konfiguriert sein. In weiteren Ausführungsformen kann das Motorsystem zusätzlich oder alternativ einen Niederdruck-AGR-(ND-AGR-)Strömungsweg beinhalten, wobei Abgas von stromabwärts von der Turbine 316 angesaugt und stromaufwärts von dem Verdichter 314 zu dem Motoransaugkrümmer zurückgeführt wird.
  • Ein oder mehrere Sensoren können an den AGR-Kanal 380 gekoppelt sein, um Details hinsichtlich der Zusammensetzung und der Bedingungen der AGR bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Temperatursensor 368 bereitgestellt sein, um eine Temperatur der AGR zu bestimmen, kann ein Drucksensor 369 bereitgestellt sein, um einen Druck der AGR zu bestimmen, kann ein Feuchtigkeitssensor (nicht gezeigt) bereitgestellt sein, um eine Feuchtigkeit oder einen Wassergehalt der AGR zu bestimmen, und kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (nicht gezeigt) bereitgestellt sein, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der AGR zu schätzen. Alternativ können AGR-Bedingungen durch den einen oder die mehreren Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren abgeleitet werden, die an den Verdichtereinlass gekoppelt sind.
  • Eine Vielzahl von Sensoren, wozu ein Abgastemperatursensor 328 (z. B. 233), ein Abgassensor 326 (z. B. 237) und Abgasdrucksensor 329 gehören, kann an den Hauptabgaskanal 304 gekoppelt sein. Bei dem Abgassensor kann es sich um lineare Lambdasonden oder UEGO-Sonden (universal or wide-range exhaust gas oxygen sensors - Breitband- oder Weitbereichslambdasonden), binäre Lambdasonden oder EGO-, HEGO-(beheizte EGO-), NOx-, HC- oder CO-Sonden handeln. Ein Katalysatorüberwachungssensor (CMS) 398 (z. B. 298) kann in einigen Beispielen stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung (z. B. 370) an den Hauptabgaskanal 304 gekoppelt sein. Der CMS 398 kann auch als Nachkatalysator-Lambdasonde bezeichnet werden.
  • Ähnlich wie vorstehend bei 2 erörtert, kann der Abgassensor 326 eine beheizte Lambdasonde (HEGO-Sonde) umfassen. Die HEGO-Sonde 326 kann ferner ein HEGO-Heizelement 326a (z. B. 237a) beinhalten, das durch die Steuerung gesteuert wird und das dazu dienen kann, die HEGO-Sonde zu beheizen, um die Temperatur der HEGO-Sonde auf eine gewünschte Betriebstemperatur zu steigern. Die HEGO-Sonde 326 kann einen Temperaturaufnehmer (nicht gezeigt) beinhalten, der dazu konfiguriert ist, die Temperatur der HEGO-Sonde anzugeben.
  • Der CMS 398 kann eine weitere beheizte Lambdasonde umfassen und kann ferner ein CMS-Heizelement 398a (z. B. 298a) beinhalten. Das CMS-Heizelement 298a kann durch die Steuerung gesteuert werden und kann dazu dienen, den CMS 398 zu beheizen, um die Temperatur des CMS auf seine gewünschte Betriebstemperatur zu steigern. Der CMS 398 kann einen Temperaturaufnehmer (nicht gezeigt) beinhalten, der dazu konfiguriert ist, die Temperatur des CMS 398 anzugeben.
  • Wie nachstehend ausführlich erörtert wird, können Umstände vorliegen, bei denen eines oder mehrere des HEGO-Heizelements 326a und/oder des CMS-Heizelements 398a beeinträchtigt werden können. In einer derartigen Situation kann es wünschenswert sein, eine alternative Methodik zu verwenden, um die Temperatur der HEGO-Sonde 326 und/oder des CMS 398 aktiv zu steigern. Eine derartige Methodik wird nachstehend im Hinblick auf 6 ausführlich erörtert.
  • Das Motorsystem 308 kann ferner das Steuersystem 214 beinhalten, wie vorstehend erörtert. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 214 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 216 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 281 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 216 den stromaufwärts von der Turbine 316 angeordneten Abgassensor 326, den CMS 398, den MAP-Sensor 324, den Abgastemperatursensor 328, den Abgasdrucksensor 329, den Verdichtereinlasstemperatursensor 358, den Verdichtereinlassdrucksensor 356, den Umgebungsluftfeuchtigkeitssensor 357, den IAT-Sensor 351, einen Motorkühlmitteltemperatursensor usw. beinhalten. Andere Sensoren wie etwa zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen in dem Motorsystem 308 gekoppelt sein.
  • Zu den Aktoren 281 können zum Beispiel das Umgehungsventil 361 des elektrischen Boosters, die Drossel 320, der Aktor 355b des elektrischen Boosters, das AGR-Ventil 352, der Wastegateaktor 392, das HEGO-Heizelement 326a, das CMS-Heizelement 398a und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 366 gehören. Das Steuersystem 214 kann eine Steuerung 212 beinhalten. Die Steuerung 212 kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und verschiedene Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, die einer oder mehreren Routinen entsprechen, auslösen.
  • Des Weiteren kann das Motorsystem 308 ähnlich wie das Motorsystem 208 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 130 zur Verfügung stehen. Zum Beispiel kann das Fahrzeugsystem 308 die elektrische Maschine 341 (z. B. 241) beinhalten, die auch als Elektromotor oder Motorgenerator bezeichnet wird. Die Kurbelwelle 374 (z. B. 274) kann den Motor 310 (z. B. 110) und die elektrische Maschine über das Getriebe 343 (z. B. 243) an die Räder 130 koppeln, wenn eine oder mehrere Kupplungen 346 (z. B. 246) eingekuppelt sind. Die elektrische Maschine 341 (z. B. 241 oder 120) kann elektrische Leistung aus der Traktionsbatterie 347 (z. B. 247 oder 150) aufnehmen, wie vorstehend erörtert. Die Kurbelwelle 374 kann einen Kurbelwellensensor 349 (z. B. 249) beinhalten.
  • Noch ferner kann das Motorsystem 308 über ein Kanisterspülventil (CPV) 394 (z. B. 261) an ein Verdunstungsemissionssystem (in 3 nicht gezeigt, aber siehe 251 in 2) gekoppelt sein. Wenngleich die Details des Verdunstungsemissionssystems und Kraftstoffsystems in 3 nicht veranschaulicht sind, versteht es sich, dass Komponenten derartiger Systeme die gleichen sind, wie vorstehend in 2 dargestellt.
  • 4 stellt eine beispielhafte Ausführungsform einer Brennkammer oder eines Zylinders dar, die bzw. der in dem in 1 dargestellten Motor 110 enthalten sein kann. Der Zylinder (d. h. die Brennkammer) 430 (z. B. 230, 330) kann Brennkammerwände 436 beinhalten, in denen der Kolben 438 positioniert ist. Der Kolben 438 kann einen oder mehrere Kolbenringe 468 beinhalten. Der eine oder die mehreren Kolbenringe 468 können dazu dienen, den Zylinder 430 abzudichten, um zum Beispiel die Kolbenwärmeübertragung zu unterstützen und den Ölverbrauch zu regulieren. Der Kolben 438 kann an die Kurbelwelle 474 (z.B. 274, 374) gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 474 kann über ein Getriebesystem an mindestens ein Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlassermotor oder eine elektrische Maschine (z. B. 120) über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 474 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 110 zu ermöglichen und/oder um den Motor in einem Modus ohne Kraftstoffzufuhr zu drehen.
  • Der Zylinder 430 kann Ansaugluft über den Ansaugluftkanal 444 (z. B. 242, 342) aufnehmen, bei dem es sich um einen von einer Vielzahl von Ansaugluftkanälen handeln kann, die an den Zylinder 430 gekoppelt ist. Der Ansaugluftkanal 444 kann zusätzlich zu dem Zylinder 430 mit anderen Zylindern des Motors 110 kommunizieren. In einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Ansaugkanäle eine Aufladevorrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor, beinhalten. Der Abgaskanal 448 (z. B. 235, 304) kann Abgase aus dem Zylinder 430 sowie aus anderen Zylindern des Motors 110 aufnehmen.
  • Jeder Zylinder des Motors 110 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten. Zum Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 430 mindestens ein Einlasstellerventil 456 (z. B. 253, 353) und mindestens ein Auslasstellerventil 450 (z. B. 254, 354), die in einem oberen Bereich des Zylinders 430 angeordnet sind, beinhaltet. In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 110 einschließlich des Zylinders 430 mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile beinhalten, die in einem oberen Bereich des Zylinders angeordnet sind.
  • Das Einlassventil 456 kann über den Aktor 452 durch eine Steuerung gesteuert werden. Gleichermaßen kann das Auslassventil 450 über den Aktor 454 durch eine Steuerung gesteuert werden. Während einiger Bedingungen kann die Steuerung die den Aktoren 452 und 454 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Position des Einlassventils 456 und Auslassventils 450 kann durch jeweilige Positionssensoren 499a und 499b bestimmt werden. Die Ventilaktoren können der Art mit elektrischer Ventilbetätigung oder der Art mit Nockenbetätigung oder einer Kombination daraus angehören. Die Einlass- und Auslassventilansteuerung können gleichzeitig gesteuert werden oder es kann eine beliebige von einer Möglichkeit zur variablen Einlassnockenansteuerung, zur variablen Auslassnockenansteuerung, zur dualen unabhängigen variablen Nockenansteuerung (twin independent variable cam timing - TiVCT) oder zur festen Nockenansteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken (z. B. den Aktor 452 und/oder 454) beinhalten und eines oder mehrere von Systemen zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), zur variablen Nockenansteuerung (variable cam timing - VCT), zur variablen Ventilansteuerung (variable valve timing - WT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - WL), die durch eine Steuerung betrieben werden können, zum Variieren des Ventilbetriebs verwenden. Zum Beispiel kann der Zylinder 430 alternativ ein über elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über Nockenbetätigung einschließlich CPS und/oder VCT gesteuertes Auslassventil beinhalten. In anderen Ausführungsformen können das Einlass- und Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilansteuerung gesteuert werden.
  • Zu Veranschaulichungszwecken ist in 4 ein Beispiel für TiVCT gezeigt. Konkret sind eine Einlassnockenwelle 481 und eine Auslassnockenwelle 482 veranschaulicht. Es versteht sich, dass eine derartige Konfiguration die Fähigkeit ermöglichen kann, die Ansteuerung sowohl der Einlassnockenwelle 481 als auch der Auslassnockenwelle 482 unabhängig voneinander nach früh oder nach spät zu verstellen. Eine derartige Fähigkeit kann verbesserte(s) Leistung und Drehmoment, insbesondere bei niedrigerer Motordrehzahl (Motordrehzahl), sowie verbesserte Kraftstoffökonomie und reduzierte Emissionen ermöglichen. Eine derartige Fähigkeit kann ferner genaue Steuerung der Position des Einlass- und Auslassventils ermöglichen, was in einigen Beispielen das Positionieren eines bestimmten Zylinders mit mindestens teilweise offenem Einlass- und Auslassventil beinhalten kann.
  • In einem Beispiel kann ein erster öldruckgesteuerter Aktor 483, der durch die Steuerung gesteuert wird, die Drehung der Einlassnockenwelle 481 regulieren und ein zweiter öldruckgesteuerter Aktor 484 die Drehung der zweiten Nockenwelle 482 regulieren. Auf diese Art und Weise können der erste und zweite öldruckgesteuerte Aktor die Nockenwellen steuern, um die Motoransteuerung auf Grundlage von Betriebsbedingungen nach früh oder nach spät zu verstellen. Zum Beispiel kann die Steuerung den Kurbelwellenpositionssensor 497 (z. B. 249, 349) und den bzw. die Positionssensor(en) 499a und 499b zum Bestimmen der Motoransteuerung verwenden.
  • Während das hier in 4 dargestellte Beispiel die Aktoren (z. B. 483 und 484) der Nockenwellen als öldruckgesteuert veranschaulicht, kann es einige Beispiele geben, in denen statt der öldruckangetriebenen Nockenverstellung Nockendrehmomentbetätigung (cam torque actuation - CTA) eingesetzt werden kann, die bestehende Torsionsenergie in dem Ventiltrieb verwenden kann, um die Nockenwelle(n) zu drehen, wie es im Fach ohne Weiteres verstanden wird.
  • Des Weiteren versteht sich, dass es in Beispielen, bei denen das Fahrzeug TiVCT beinhaltet, sein kann, dass kein AGR-Ventil (z. B. 152) und kein AGR-Kanal 380 in dem Fahrzeugsystem enthalten sind, da das Verstellen der Auslassnockenansteuerung nach spät ein ähnliches Ergebnis erzielen kann wie das Rückführen von Abgasen.
  • Noch ferner kann, wenngleich 4 ein Beispiel für einen TiVCT-Motor darstellt, wie vorstehend erörtert, der Motor in anderen Beispielen einen Motor mit variablem Hubraum (VDE) umfassen.
  • Der Zylinder 430 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, bei dem es sich um das Verhältnis von Volumina innerhalb des Zylinders zwischen dem Kolben 438 am unteren Totpunkt (UT) und am oberen Totpunkt (OT) handelt. Es versteht sich, dass im hier erörterten Sinne der UT eine Position des Kolbens 438 in nächster Nähe zu der Kurbelwelle 474 umfassen kann, wohingegen der OT eine Position des Kolbens 438 an einer am weitesten von der Kurbelwelle 474 entfernten Position umfassen kann. Des Weiteren versteht sich, dass im hier erörterten Sinne der OT als 180° von dem UT entfernt verstanden werden kann. Herkömmlicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Hierzu kann es zum Beispiel kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann zudem erhöht sein, falls Direkteinspritzung verwendet wird, da sich diese auf das Motorklopfen auswirkt.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 110 eine Zündkerze (nicht gezeigt) zum Einleiten der Verbrennung beinhalten. Ein Zündsystem (nicht gezeigt) kann dem Zylinder 430 als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA (spark advance) von einer Steuerung bei ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze (nicht gezeigt) einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze jedoch weggelassen werden, wie etwa, wenn der Motor 110 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Kraftstoffeinspritzung einleiten kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann. In noch anderen Ausführungsformen kann eine Laserzündvorrichtung 492, hier auch einfach als Laser 492 bezeichnet, in dem Motor 110 enthalten sein und dazu konfiguriert sein, Gemische aus Kraftstoff und Oxidationsmittel zu zünden, ähnlich wie es über eine Zündkerze bereitgestellt wird.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 110 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen konfiguriert sein, um diesem Kraftstoff bereitzustellen. As ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Zylinder 430 zwei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhalten (z. B. eine Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung). Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 466 (z. B. 266, 366) direkt an den Zylinder 430 gekoppelt ist, um Kraftstoff proportional zu einer Impulsbreite eines Signals, das von einer Steuerung über einen elektronischen Treiber empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. Auf diese Art und Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 466 sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden als „DI“ (direct injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Zylinder 430 bereit. Wenngleich 4 die Einspritzvorrichtung 466 als seitliche Einspritzvorrichtung zeigt, kann sie auch über dem Kolben angeordnet sein, wie etwa nahe der Position der Zündkerze (nicht gezeigt) oder Laserzündvorrichtung 492. Eine derartige Position kann die Vermischung und Verbrennung verbessern, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine geringere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ kann die Einspritzvorrichtung über und nahe dem Einlassventil angeordnet sein, um die Vermischung zu verbessern. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 466 aus einem Hochdruckkraftstoffsystem zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen, einen Kraftstoffverteiler usw. beinhaltet. Alternativ kann Kraftstoff mit einem geringeren Druck durch eine einstufige Kraftstoffpumpe zugeführt werden, wobei in diesem Fall die Zeitsteuerung der direkten Kraftstoffeinspritzung während des Verdichtungstakts stärker begrenzt sein kann als bei Verwendung eines Hochdruckkraftstoffsystems.
  • Kraftstoff kann dem Zylinder während eines einzelnen Zyklus des Zylinders zugeführt werden. Im hier erörterten Sinne beinhaltet ein einzelner Motorzyklus einen Ausstoßtakt, einen Ansaugtakt, einen Verdichtungstakt und einen Arbeitstakt. Es versteht sich ferner, dass, wenn sich ein Kolben zwischen dem Ausstoßtakt und dem Ansaugtakt innerhalb eines Schwellenwerts (z. B. innerhalb von 5°) des OT befindet, sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil mindestens teilweise offen sein können. Direkt eingespritzter Kraftstoff kann während eines Ansaugtakts sowie teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßtakts zugeführt werden. Ferner kann der direkt eingespritzte Kraftstoff als eine einzige Einspritzung oder als mehrere Einspritzungen zugeführt werden. Diese können mehrere Einspritzungen während des Verdichtungstakts, mehrere Einspritzungen während des Ansaugtakts oder eine Kombination einiger Direkteinspritzungen während des Verdichtungstakts und einiger während des Ansaugtakts beinhalten. Wenn mehrere Direkteinspritzungen durchgeführt werden, kann die relative Verteilung des gesamten direkt eingespritzten Kraftstoffs zwischen einer Ansaugtakt(direkt)einspritzung und einer Verdichtungstakt(direkt)einspritzung als zweites Einspritzverhältnis bezeichnet werden. Zum Beispiel kann das Einspritzen einer größeren Menge des direkt eingespritzten Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Ansaugtakts ein Beispiel für ein höheres zweites Verhältnis der Ansaugtaktdirekteinspritzung sein, während das Einspritzen einer größeren Menge des Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Verdichtungstakts ein Beispiel für ein geringeres zweites Verhältnis der Ansaugtaktdirekteinspritzung sein kann. Es ist zu beachten, dass es sich hierbei lediglich um Beispiele für unterschiedliche Einspritzverhältnisse handelt und verschiedene andere Einspritzverhältnisse verwendet werden können.
  • Ein System mit geschlossener Kurbelgehäuseentlüftung (positive crankcase ventilation - PCV) kann an den Motoreinlass gekoppelt sein, sodass Gase in dem Kurbelgehäuse 462 auf kontrollierte Art und Weise aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden können. Der Motor 110 kann ein Kurbelgehäuseentlüftungsrohr 458 und eine PCV-Leitung 460 beinhalten, um Gase aus dem Kurbelgehäuse 462 und in den Ansaugkrümmer zu entlüften. In einigen Beispielen kann die PCV-Leitung 460 das PCV-Ventil 464 beinhalten, das ein elektronisch gesteuertes Ventil (z. B. ein durch ein Antriebsstrangsteuermodul (powertrain control module - PCM) gesteuertes Ventil) sein kann, wobei eine Steuerung ein Signal befehlen kann, um eine Position des Ventils aus einer offenen Position (oder einer Position mit starker Strömung) in eine geschlossene Position (oder eine Position mit geringer Strömung) oder umgekehrt oder eine beliebige Position dazwischen zu ändern.
  • Wie vorstehend beschrieben, zeigt 4 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Demnach kann jeder Zylinder gleichermaßen einen eigenen Satz Einlass-/Auslassventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerzen, Laserzündvorrichtungen, Kolbenringe usw. beinhalten.
  • 5A und 5B zeigen eine beispielhafte Schaltung 500, die dazu verwendet werden kann, eine Rotationsausrichtung eines Elektromotors (z. B. 120) umzukehren. Eine derartige Schaltung kann dazu verwendet werden, den Motor (z. B. 110) in einer Vorwärtsrichtung (z. B. der gleichen Richtung wie dann, wenn der Motor betrieben wird, um Luft und Kraftstoff zu verbrennen) oder Rückwärtsrichtung zu rotieren, und/oder kann dazu verwendet werden, einen elektrischen Verdichter (z. B. 355) in einer Vorwärtsrichtung (wobei z. B. verdichtete Luft zu dem Motor und Abgassystem geleitet wird) oder Rückwärtsrichtung zu rotieren. Dementsprechend stellt die Schaltung 500 schematisch eine H-Brückenschaltung dar, die dazu verwendet werden kann, einen Elektromotor 510 (z. B. 120 und/oder 241, 341) in einer ersten (Vorwärts-) Richtung und alternativ in einer zweiten (Rückwärts-) Richtung laufen zu lassen. Die Schaltung 500 umfasst eine erste Seite (LO-Side) 520 und eine zweite Seite (HI-Side) 530. Die Seite 520 beinhaltet die Transistoren 521 und 522, während die Seite 530 die Transistoren 531 und 532 beinhaltet. Die Schaltung 500 beinhaltet ferner eine Leistungsquelle 540.
  • In 5A sind die Transistoren 521 und 532 angeschaltet (mit Energie versorgt), während die Transistoren 522 und 531 ausgeschaltet sind. In dieser Konfiguration ist die linke Leitung 551 des Elektromotors 510 mit der Leistungsquelle 540 verbunden und die rechte Leitung 552 des Elektromotors 510 geerdet. Auf diese Art und Weise kann der Elektromotor 510 in einer Vorwärtsrichtung (oder Standardrichtung) laufen. Wenn der Motor über den Elektromotor in einer Vorwärtsrichtung betrieben wird, kann sich der Motor zum anfänglichen Beginn der Verbrennung in einem Anlassmodus befinden. Wenn der Motor über den Elektromotor in einer Vorwärtsrichtung betrieben wird, kann sich der Motor (und Elektromotor oder ein anderer Elektromotor) zusätzlich und/oder alternativ in einem Antriebsmodus befinden, um das Fahrzeug anzutreiben. Es versteht sich, dass der Motor in einigen Beispielen ohne Kraftstoffzufuhr und ohne Verbrennung in der Vorwärtsrichtung (z. B. Standardrichtung) rotiert werden kann, wohingegen der Motor in anderen Beispielen ohne Kraftstoffzufuhr und ohne Verbrennung in der Rückwärtsrichtung rotiert werden kann. Gleichermaßen kann der elektrische Verdichter in einigen Beispielen in einer Vorwärtsrichtung rotiert oder gedreht werden, wohingegen der Motor in anderen Beispielen in der Rückwärtsrichtung rotiert werden kann.
  • In 5B sind die Transistoren 522 und 531 angeschaltet (mit Energie versorgt), während die Transistoren 521 und 532 ausgeschaltet sind. In dieser Konfiguration ist die rechte Leitung 552 des Elektromotors 510 mit der Leistungsquelle 540 verbunden und die linke Leitung 551 des Elektromotors 510 geerdet. Auf diese Art und Weise kann der Elektromotor 510 in einer Rückwärtsrichtung laufen.
  • Die vorstehend und im Hinblick auf 1-5B beschriebenen Systeme können ein System für ein Hybridfahrzeug ermöglichen, das eine Steuerung mit in nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen umfasst. Derartige Anweisungen können bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Anschalten einer elektrischen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der elektrischen Wärmequelle zu einer beheizten Lambdasonde unter Bedingungen eines Startereignisses eines Motors, bei denen ein Heizelement für die beheizte Lambdasonde beeinträchtigt ist. Eine derartige Maßnahme kann zum Erhöhen der Temperatur der beheizten Lambdasonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur dienen, wobei aktives Leiten von Wärme von der Wärmequelle zu der beheizten Lambdasonde Drehen des Motors über einen Elektromotor in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung ohne Kraftstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Position der beheizten Lambdasonde mit dem beeinträchtigten Heizelement und der elektrischen Wärmequelle beinhaltet.
  • In einem Beispiel für ein derartiges System umfasst die elektrische Wärmequelle ferner eine Heizung, die an eine in einem Abgassystem des Motors positionierte Emissionssteuervorrichtung gekoppelt ist, oder eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen, die zum Bereitstellen von Laserzündenergie zu einem oder mehreren Zylindern des Motors konfiguriert sind.
  • Ein derartiges System kann ferner eine in einem Einlass des Motors positionierte Ansaugluftdrossel und ein in einem Abgassystem des Motors positioniertes Abgasanpassungsventil umfassen. In einem derartigen Beispiel kann die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem speichern: Steuern der Position von einem oder mehreren der Drossel und/oder des Abgasanpassungsventils, sodass Wärme von der elektrischen Wärmequelle in einer unmittelbaren Umgebung der beheizten Lambdasonde abgesondert wird, während ein unerwünschter Druckaufbau in dem Motor verhindert wird. Die unmittelbare Umgebung der beheizten Lambdasonde kann einen Bereich oder Raum nahe (z. B. innerhalb eines Schwellenabstands von) der beheizten Lambdasonde umfassen, in dem Wärme von der elektrischen Wärmequelle die Temperatur der beheizten Lambdasonde in einem Schwellenzeitraum ohne Weiteres steigern kann. Der Schwellenzeitraum kann mit dem bestimmten Motorstartereignis in Zusammenhang stehen. Zum Beispiel kann der Schwellenzeitraum einen gewünschten Zeitraum umfassen, damit der Sensor seine gewünschte Betriebstemperatur erreicht, sodass die Steuerung der Motorkraftstoffzufuhr in Steuerung mit geschlossenem Regelkreis eintreten kann.
  • In einigen Beispielen für ein derartiges System kann das System ferner einen elektrischen Booster umfassen, der in einem Einlass des Motors positioniert ist. In einem derartigen Beispiel kann die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem speichern: Auswählen, dass der elektrische Booster, der über den Elektromotor entweder in der Vorwärts- oder der Rückwärtsrichtung gedreht wird, und nicht der Motor zum aktiven Leiten von Wärme von der Wärmequelle zu der beheizten Lambdasonde verwendet wird. Es wird nun auf 6 Bezug genommen, in ein Ablaufdiagramm auf hoher Ebene für ein beispielhaftes Verfahren 600 zum aktiven Steigern einer Temperatur einer HEGO in Abhängigkeit von aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen gezeigt ist. Konkreter kann das Verfahren 600 dazu verwendet werden, eine Temperatur einer HEGO (z. B. 237, 326), die stromaufwärts von einer Emissionssteuervorrichtung (z. B. 270, 370) positioniert ist, aktiv zu steigern, oder die HEGO kann einen CMS (oder eine Nachkatalysator-Lambdasonde) (z. B. 298, 398) umfassen, die stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist. Das aktive Steigern der Temperatur der HEGO oder des CMS kann als Reaktion auf eine Angabe erfolgen, dass ein HEGO-Heizelement (z. B. 237a, 326a) oder CMS-Heizelement (z. B. 298a, 398a) beeinträchtigt ist oder anderweitig nicht wie gewünscht funktioniert. Das Verfahren 600 wird unter Bezugnahme auf die hier beschriebenen und in 1-5B gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 600 und der übrigen hier enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 212 aus 2-3, auf Grundlage von in nichtflüchtigem Speicher gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den Temperatursensoren, Drucksensoren und anderen in 1-4 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Aktoren wie etwa den Motorgenerator (z. B. 120), die Drossel (z. B. 262, 320), den bzw. die VDE-Aktor(en) (z. B. 276, 277, 376, 377), den elektrischen Booster (z. B. 355), das AGR-Ventil (z. B. 352), den Wastegateaktor (z. B. 392), die Laserzündvorrichtung (z. B. 492) usw. gemäß den hier beschriebenen Verfahren einsetzen.
  • Das Verfahren 600 beginnt bei 605 und kann Beurteilen von aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen beinhalten. Betriebsbedingungen können geschätzt, gemessen und/oder abgeleitet werden und können eine oder mehrere Fahrzeugbedingungen, wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeit, Batterieladezustand usw., verschiedene Motorbedingungen, wie etwa Motorstatus (an oder aus), Motorlast, Motortemperatur, Motordrehzahl, Drehmomentbedarf, Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases usw., verschiedene Kraftstoffsystembedingungen, wie etwa Kraftstofffüllstand, Kraftstoffart, Kraftstofftemperatur usw., verschiedene Verdunstungsemissionssystembedingungen, wie etwa Kraftstoffdampfkanisterbeladung, Kraftstofftankdruck usw., sowie verschiedene Umgebungsbedingungen, wie etwa Umgebungstemperatur, -luftfeuchtigkeit, -luftdruck usw., beinhalten.
  • Es wird zu 610 übergegangen, wo das Verfahren 600 Angeben, ob Bedingungen zum aktiven Beheizen einer beheizten Lambdasonde erfüllt sind, beinhalten kann, wobei die beheizte Lambdasonde eine stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierte HEGO oder einen stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten CMS umfassen kann. Als ein Beispiel kann der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, eine Angabe umfassen, dass ein HEGO-Heizelement (z. B. 237a, 326a), das zum Beheizen der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO konfiguriert ist, beeinträchtigt ist oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert. In einem anderen Beispiel kann der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, eine Angabe umfassen, dass ein CMS-Heizelement (z. B. 298a, 398a), das zum Beheizen des stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten CMS konfiguriert ist, beeinträchtigt ist oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert. Der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, kann in einigen Beispielen zusätzlich eine Angabe eines Kaltstartereignisses (z. B. einer Anforderung zum Starten des Motors nach einem langen Fahrzeugstillstand, wie etwa mehr als sechs Stunden) beinhalten, bei dem das HEGO-Heizelement oder CMS-Heizelement nicht wie gewünscht funktioniert. In einem anderen Beispiel kann der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, eine Angabe beinhalten, dass das Fahrzeug ein S/S-Ereignis durchläuft, bei dem eine Temperatur entweder der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde oder des stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten CMS auf unter eine Schwellentemperatur abfällt, während der Motor nicht Luft und Kraftstoff verbrennt. Der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, kann ferner eine Angabe beinhalten, dass eine Laserzündvorrichtung (z. B. 492) wie gewünscht funktioniert. Der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, kann in einigen Beispielen eine Angabe beinhalten, dass VDE-Aktoren wie gewünscht funktionieren. Der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, kann in einigen Beispielen eine Angabe beinhalten, dass ein AGR-Ventil, ein Wastegate, eine Drossel, ein Umgehungsventil eines elektrischen Boosters usw. wie gewünscht funktionieren. Der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, kann in einigen Beispielen eine Angabe beinhalten, dass eine elektrische Heizung (z. B. 256a, 327a), die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist, wie gewünscht funktioniert. Der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, kann in einigen Beispielen eine Angabe beinhalten, dass der elektrische Booster wie gewünscht funktioniert. Der Umstand, dass Bedingungen bei 610 erfüllt sind, kann in einigen Beispielen eine Angabe beinhalten, dass ein Elektromotor, der zum Drehen des Motors und/oder elektrischen Boosters konfiguriert ist, wie gewünscht funktioniert.
  • Falls bei 610 nicht angeben wird, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde oder zum aktiven Beheizen des stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten CMS erfüllt sind, kann das Verfahren 600 zu 615 übergehen. Bei 615 kann das Verfahren 600 Beibehalten aktueller Fahrzeugbetriebsparameter beinhalten. Zum Beispiel kann der aktuelle Betriebsstatus des Motors, des Elektromotors, der verschiedenen Ventile, des elektrischen Boosters usw. beibehalten werden. Das Verfahren 600 kann dann enden.
  • Unter Rückkehr zu 610 kann als Reaktion darauf, dass angeben wird, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde oder des stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten CMS erfüllt sind, das Verfahren 600 zu 620 übergehen. Bei 620 kann das Verfahren 600 Auswählen eines Verfahrens zum aktiven Beheizen entweder der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde oder des stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten CMS beinhalten. Eine derartige Auswahl kann über die Steuerung erfolgen und die Auswahl kann auf einer Reihe von relevanten aktuellen Fahrzeugbetriebsparametern beruhen.
  • Als ein erstes Beispiel kann als Reaktion auf eine Angabe eines S/S-Ereignisses, bei dem eine Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde unter die Schwellentemperatur oder gewünschte Betriebstemperatur abfällt, während der Motor keine Verbrennung vornimmt, und bei dem angegeben wird, dass das zum Beheizen der HEGO-Sonde konfigurierte Heizelement beeinträchtigt ist, das folgende Verfahren ausgewählt werden. Konkret kann die Heizung (z. B. 256, 327), die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist, angeschaltet werden und der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor (z. B. 120) rückwärts gedreht werden, um Wärme von der Emissionssteuervorrichtung zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde zu leiten. In einem derartigen Beispiel kann die Drossel (z. B. 262) in eine mindestens teilweise offene Position befohlen werden, um Druck in dem Motoreinlass aufgrund des Rückwärtsdrehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr abzulassen. Der Drossel kann jedoch nicht die vollständig offene Stellung befohlen werden, sodass Wärme in der unmittelbaren Umgebung der HEGO-Sonde abgesondert werden kann. Ein derartiges Verfahren kann zum Beispiel verwendet werden, falls das Motorsystem des Fahrzeugs zum Beispiel nicht mit einem elektrischen Booster ausgestattet ist, oder falls ein Batterieladezustand größer als ein vorbestimmter Batterieladezustand ist, bei dem das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr nachgelagerte Anwendungen, die auf Batterieleistung angewiesen sein können, nicht nachteilig beeinflussen kann. Die vorstehend in Zusammenhang mit dem ersten Beispiel erörterte Methodik kann in einer Situation vorgenommen werden, in der die Emissionssteuervorrichtung zu dem Zeitpunkt, zu dem die HEGO-Sonde unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abfällt, über ihrer gewünschten Betriebstemperatur liegt, oder sie kann auf ähnliche Weise in einem Beispiel verwendet werden, in dem die Emissionssteuervorrichtung ebenfalls unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abgefallen ist.
  • Dementsprechend kann als ein zweites Beispiel als Reaktion auf eine Angabe eines S/S-Ereignisses, bei dem eine Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde unter die Schwellentemperatur oder gewünschte Betriebstemperatur abfällt, während der Motor keine Verbrennung vornimmt, und bei dem angegeben wird, dass das zum Beheizen der HEGO-Sonde konfigurierte Heizelement beeinträchtigt ist, das folgende Verfahren ausgewählt werden. Konkret kann die Heizung (z. B. 256, 327), die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist, angeschaltet werden und anstelle des Rückwärtsdrehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr der elektrische Booster (z. B. 355) rückwärts gedreht werden, um Wärme von der Emissionssteuervorrichtung zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde zu leiten. In einem derartigen Beispiel können dem AGR-Ventil (z. B. 352) und dem Wastegate (z. B. 391) jeweils die vollständig offene Stellung befohlen werden und der Drossel eine mindestens teilweise offene Stellung befohlen werden oder in einem anderen Beispiel die vollständig offene Stellung befohlen werden. In einem derartigen Beispiel kann einem Umgehungsventil des elektrischen Boosters die geschlossene Stellung befohlen werden oder es geschlossen gehalten werden. Des Weiteren kann in einem derartigen Beispiel, falls der Motor einen VDE-Motor umfasst, den Motorzylindern ein abgedichteter Zustand befohlen werden, sodass ein Fluidstrom um den einschränkenden Motor geleitet wird. Eine derartige Maßnahme kann eine Batteriemenge reduzieren, die beim Ableiten von erwärmter Luft von der Emissionssteuervorrichtung zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde verwendet wird. Ein derartiges Verfahren kann zum Beispiel bei Fahrzeugen verwendet werden, bei denen der Motor einen elektrischen Booster beinhaltet, und/oder kann als Reaktion darauf verwendet werden, dass der Batterieladezustand unter dem vorstehend in dem ersten Beispiel erörterten vorbestimmten Batterieladezustand liegt. Mit anderen Worten kann ein derartiges Verfahren weniger Batterieleistung verwenden als das Verfahren des Rückwärtsdrehens der großen Masse des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, und es kann somit wünschenswert sein, es unter Bedingungen zu verwenden, bei denen die Batterieleistung begrenzt ist.
  • Als eine Variation des zweiten Beispiels, in dem der elektrische Booster verwendet wird, kann anstelle des Abdichtens des Motors und Leitens von Fluidstrom um den Motor in einem anderen Beispiel der Motor derart positioniert werden, dass ein oder mehrere Motorzylinder so konfiguriert sind, dass sowohl Einlass- als auch Auslassventile beide mindestens teilweise offen sind. In einem derartigen Beispiel kann dem Wastegate zudem die vollständig offene Stellung befohlen werden, doch dem AGR-Ventil kann die geschlossene Stellung befohlen werden oder es kann geschlossen gehalten werden (der Drossel kann nach wie vor eine mindestens teilweise oder die vollständig geöffnete Stellung befohlen werden und dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters kann die geschlossene Stellung befohlen werden oder es geschlossen gehalten werden). Ein derartiges Beispiel kann ein Beispiel beinhalten, in dem der Motor einen TiVCT-Motor umfasst, wie im Hinblick auf 4 erörtert. Zum Beispiel kann der Motor kurz ohne Kraftstoffzufuhr rotiert werden, bis der Motor derart positioniert ist, dass bei mindestens einem Zylinder sowohl Einlass- als auch Auslassventil(e) offen sind. Auf diese Art und Weise kann ein Weg für Fluidstrom durch den Motor geschaffen werden. Es versteht sich, dass der Motor in einigen Beispielen keinen TiVCT-Motor umfassen kann und durch das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr Einlass- und Auslassventile so gesteuert werden können, dass sie mindestens teilweise offen sind. Die vorstehend in Zusammenhang mit den zweiten Beispielen erörterten Methodiken können in einer Situation vorgenommen werden, in der die Emissionssteuervorrichtung zu dem Zeitpunkt, zu dem die HEGO-Sonde unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abfällt, über ihrer gewünschten Betriebstemperatur liegt, oder sie können auf ähnliche Weise in einem Beispiel verwendet werden, in dem die Emissionssteuervorrichtung ebenfalls unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abgefallen ist.
  • Als ein drittes Beispiel kann als Reaktion auf eine Angabe eines S/S-Ereignisses, bei dem eine Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde unter die Schwellentemperatur oder gewünschte Betriebstemperatur abfällt, während der Motor keine Verbrennung vornimmt, und bei dem angegeben wird, dass das zum Beheizen der HEGO-Sonde konfigurierte Heizelement beeinträchtigt ist, das folgende Verfahren ausgewählt werden. Konkret können in einem Fall, in dem der Motor Laserzündvorrichtungen (z. B. 492) zum Einleiten von Verbrennung in Motorzylindern beinhaltet, eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen angeschaltet werden, ohne dass dem bzw. den Zylinder(n), für den bzw. die der bzw. die Laser angeschaltet werden, Kraftstoffzufuhr bereitgestellt wird. Der bzw. die Zylinder, für den bzw. die der bzw. die Laser angeschaltet werden, können auf Grundlage des bzw. der Zylinder(s) ausgewählt werden, bei dem bzw. denen sowohl ihr(e) Einlass- als auch Auslassventil(e) geschlossen sind, während in anderen Beispielen die gewünschten Zylinder, für die Laser angeschaltet werden, in dem Fall eines VDE-Motors aktiv abgedichtet werden können oder der Motor zuerst (in einigen Beispielen in Verbindung mit TiVCT-Steuerung) in eine Position gedreht werden kann, in der ein oder mehrere Zylinder abgedichtet sind. Indem Zylinder abgedichtet werden, für die Laserenergie über die Laserzündvorrichtung(en) bereitgestellt wird, kann die in Abhängigkeit von der Laseranschaltung erzeugte Wärme in den Motorzylindern gespeichert werden. Konkreter kann die Laserenergie für ausgewählte Zylinder auf den Kolben fokussiert werden, was Wärme erzeugen kann, da der Laserstrahl auf den metallischen Kolben auftrifft.
  • In diesem dritten Beispiel können der bzw. die Laser für einen vorbestimmten Zeitraum angeschaltet werden, wobei die entsprechenden Zylinder abgedichtet sind, und dann kann die Abdichtung der Motorzylinder mit der eingeschlossenen Wärme aufgehoben werden. In einem Beispiel kann das Aufheben der Abdichtung der Zylinder mit eingeschlossener Wärme beinhalten, dass der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor (z. B. 120) in einer Vorwärts- oder Standardrichtung gedreht wird, um die eingeschlossene Wärme zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde zu leiten, um die Temperatur der HEGO-Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur zu steigern. In einem derartigen Beispiel können der bzw. die Laser entweder in einen ausgeschalteten Zustand befohlen oder eingeschaltet gehalten oder angeschaltet gehalten werden. Des Weiteren kann in einem derartigen Beispiel der Drossel eine mindestens teilweise offene Stellung befohlen werden und in einem Fall, in dem der Motor ein Umgehungsventil des elektrischen Boosters beinhaltet, kann dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters eine offene Stellung befohlen oder es offen gehalten werden. Noch ferner kann dem Wastegate eine offene (z. B. die vollständig offene) Stellung befohlen werden und dem AGR-Ventil eine geschlossene (z. B. die vollständig geschlossene) Stellung befohlen werden.
  • In einer anderen beispielhaften Variation des dritten Beispiels kann anstelle des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung die Abdichtung der Motorzylinder mit eingeschlossener Wärme aufgehoben werden, sodass Zylinder mit eingeschlossener Wärme so konfiguriert werden können, dass sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile beide so positioniert sind, dass sie mindestens teilweise offen sind, und der elektrische Booster kann angeschaltet werden, damit er sich in der Vorwärtsrichtung dreht, was verdichtete Luft zu dem Motor leiten kann, was somit erwärmte Luft zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde drängen kann. Das dritte Beispiel kann zum Beispiel auf Grundlage davon ausgewählt werden, dass das Motorsystem Laserzündvorrichtungen aufweist, und kann in einem Beispiel ausgewählt werden, falls die Emissionssteuervorrichtung während des S/S-Ereignisses nicht unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abgefallen ist, während der Motor nicht Luft und Kraftstoff verbrennt. Konkreter kann die über die Abschaltung der Laserzündvorrichtung(en) erzeugte Wärme dazu dienen, die HEGO-Sonde zu beheizen, und zusätzlich dazu dienen, die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung bei einer Temperatur bei oder über ihrer gewünschten Betriebstemperatur zu halten.
  • Alternativ kann die dritte Methodik in einem anderen Beispiel unter Bedingungen verwendet werden, bei denen die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung unter ihre gewünschte Betriebstemperatur während des S/S-Ereignisses abgefallen ist. In einem derartigen Beispiel kann die lasererzeugte Wärme dazu dienen, die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung auf eine Temperatur bei oder über ihrer gewünschten Betriebstemperatur zu steigern. In noch einem anderen Beispiel, in dem die Emissionssteuervorrichtung unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abfällt, kann die Strategie des Verwendens von Laserzündvorrichtungen zum Beheizen der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde verwendet werden, und zusätzlich kann die mit der Emissionssteuervorrichtung assoziierte elektrische Heizung zusätzlich angeschaltet werden, um die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung auf bei oder über ihrer gewünschten Betriebstemperatur zu steigern. Es versteht sich, dass für das dritte Beispiel, in dem der elektrische Booster in der Vorwärtsrichtung angeschaltet wird, um eingeschlossene Wärme von den Motorzylindern zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO zu leiten, dem AGR-Ventil eine geschlossene Stellung befohlen/es geschlossen gehalten werden kann, dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters eine geschlossene Stellung befohlen/es geschlossen gehalten werden kann und die Drossel in eine mindestens teilweise offene (oder in einigen Beispielen die vollständig offene) Konfiguration befohlen werden kann.
  • In beliebigen der vorstehenden Beschreibungen der dritten Beispiele, bei denen eingeschlossene Wärme im Inneren von Zylindern von dem Motor in Richtung des Abgassystems geleitet wird, kann für Fahrzeuge, die mit einem Abgasanpassungsventil (z. B. 299, 399) ausgestattet sind, das durch die Fahrzeugsteuerung gesteuert wird, ein derartiges Abgasanpassungsventil in eine Position befohlen werden, die mindestens teilweise geschlossen ist, sodass die Wärme zum Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde in der unmittelbaren Umgebung der HEGO-Sonde abgesondert werden kann. In einem Beispiel kann dem Abgasanpassungsventil für einen vorbestimmten oder bestimmten Zeitraum die völlig oder vollständig geschlossene Stellung befohlen werden, wobei der Zeitraum von dem Druckaufbau in dem Abgassystem aufgrund des Leitens von Wärme von den Zylindern zu dem Abgassystem abhängig ist. Zum Beispiel kann das Abgasanpassungsventil nur dann geschlossen gehalten werden, falls der Druck in dem Abgassystem unter einem vorbestimmten Druck gehalten wird, der in Abhängigkeit von der Zeit, während der die Wärme im Inneren von Zylindern zu dem Abgassystem geleitet wird, abgeleitet werden kann oder gemessen werden kann.
  • In einigen Beispielen kann das dritte Beispiel bei einem Kaltstartereignis vorgenommen werden, bei dem angegeben wird, dass das zum Beheizen der HEGO-Sonde konfigurierte Heizelement beeinträchtigt ist und bei dem das Heizelement und die Sonde entweder stromaufwärts oder stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert sind. Konkreter können bei einem Kaltstartereignis ein oder mehrere Zylinder des Motors abgedichtet werden, dann können eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen angeschaltet werden, um Wärme im Inneren der Zylinder zu erzeugen. Das erwärmte Gas in dem bzw. den Zylinder(n) kann dann darüber an die entweder stromaufwärts oder stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierte HEGO-Sonde übertragen werden, dass entweder die Abdichtung von (einem) Motorzylinder(n) aufgehoben wird und der Motor in der Vorwärtsrichtung gedreht wird, oder darüber, dass die Abdichtung von (dem) Motorzylinder(n), für den bzw. die Wärme im Inneren der Zylinder erzeugt wurde, aufgehoben wird und dann das erwärmte Gas von dem bzw. den Zylinder(n) darüber an die entweder stromaufwärts oder stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierte HEGO-Sonde übertragen wird, dass der in dem Motoreinlass positionierte elektrische Booster in der Vorwärtsrichtung gedreht wird. In einem derartigen Fall, in dem der elektrische Booster verwendet wird, kann zum effektiven Übertragen von Wärme im Inneren von Zylindern an die Sonde ein derartiges Verfahren Positionieren sowohl von Einlassventil(en) als auch Auslassventil(en), die an die Zylinder gekoppelt sind, die zuletzt Laserzündenergie empfangen haben, in mindestens teilweise offenen Konfigurationen beinhalten. In einem Beispiel können die mindestens teilweise offenen Konfigurationen Positionen beinhalten, in denen der elektrische Booster Fluidstrom effektiv durch den bzw. die Motorzylinder übertragen kann, die zuletzt Laserzündenergie empfangen haben, um das erwärmte Gas zu der Sonde zu leiten. Des Weiteren kann in einem Fall, in dem die Sonde entweder stromaufwärts oder stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist, bei einem Kaltstartereignis eine zum Steigern der Temperatur der Emissionssteuervorrichtung konfigurierte Heizung in einigen Beispielen zusätzlich angeschaltet werden.
  • Als ein viertes Beispiel kann als Reaktion auf eine Angabe eines Kaltstartereignisses, bei dem eine Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde unter der Schwellentemperatur oder gewünschten Betriebstemperatur liegt und bei dem angegeben wird, dass das zum Beheizen der HEGO-Sonde konfigurierte Heizelement beeinträchtigt ist, die folgende Methodik ausgewählt werden. Konkret kann, da es bei einem Kaltstart sein kann, dass die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung schnell auf ihre gewünschte Betriebstemperatur (z. B. Anspringtemperatur) gesteigert werden muss, die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte elektrische Heizung (z. B. 256, 327) angeschaltet werden. Um die Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur zu steigern, kann der Motor ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor rückwärts gedreht werden, um mindestens einen Teil der Wärme von der Emissionssteuervorrichtung zu der HEGO-Sonde abzuleiten. In einem derartigen Beispiel können die Drehzahl der Rückwärtsdrehung des Motors und die Wärmemenge, die der Emissionssteuervorrichtung bereitgestellt wird, so gesteuert werden, dass die Temperatur der HEGO-Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur gesteigert wird, während zudem die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung auf ihre gewünschte Betriebstemperatur gesteigert wird. In einem derartigen Beispiel kann der Drossel eine mindestens teilweise offene Stellung befohlen werden und dem Wastegate (wenn es enthalten ist) die vollständig offene Stellung befohlen werden. Das AGR-Ventil (wenn es enthalten ist) kann geschlossen gehalten werden und dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters (wenn es enthalten ist) kann die vollständig offene Stellung befohlen werden. Ein derartiges Beispiel kann eine Situation beinhalten, in der das Fahrzeug keinen elektrischen Booster beinhaltet, und kann eine Situation beinhalten, in der keine Laserzündvorrichtungen zum Einleiten von Verbrennung in Motorzylindern bereitgestellt sind. Ein derartiges Beispiel kann zusätzlich oder alternativ eine Angabe beinhalten, dass der Batterieladezustand größer als der vorbestimmte Batterieladezustand ist, bei dem das Rückwärtsdrehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr nachgelagerte Anwendungen, die auf Batterieleistung angewiesen sein können, nicht nachteilig beeinflussen kann.
  • In einer Variation des vierten Beispiels kann anstelle des Rückwärtsdrehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in einem Fall, in dem das Motorsystem den elektrischen Booster beinhaltet, der elektrische Booster im Rückwärtslauf angeschaltet werden, um Wärme von der Emissionssteuervorrichtung (die über die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte elektrische Heizung beheizt wird) zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde abzuleiten. Konkreter kann in einem derartigen Beispiel der Drossel eine mindestens teilweise oder die vollständig offene Stellung befohlen werden, dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters die geschlossene Stellung befohlen werden oder es geschlossen gehalten werden und Motorzylindern ein abgedichteter Zustand befohlen werden (z. B. für einen Motor mit variablem Hubraum), während dem AGR-Ventil und Wastegate die vollständig offene Stellung befohlen wird. Alternativ kann anstelle des Abdichtens der Motorzylinder der Motor so gesteuert werden, dass mindestens ein Motorzylinder so positioniert wird, dass seine Einlass- und Auslassventile mindestens teilweise offen sind, um einen Weg durch den Motor für Fluidstrom zu schaffen. In einem derartigen Beispiel kann dem AGR-Ventil die geschlossene Stellung befohlen werden oder es geschlossen gehalten werden, doch dem Wastegate kann die vollständig offene Stellung befohlen werden. Dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters kann die geschlossene Stellung befohlen werden oder es geschlossen gehalten werden und der Drossel kann eine mindestens teilweise oder in einigen Beispielen die vollständig geöffnete Stellung befohlen werden.
  • In noch einer anderen Variation des vierten Beispiels kann die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte elektrische Heizung dazu verwendet werden, die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung zu steigern, doch anstelle des Rückwärtsdrehens des Motors oder Betreibens des elektrischen Boosters im Rückwärtslauf zum Ableiten von Wärme von der Emissionssteuervorrichtung zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde können die Laserzündvorrichtung(en) dazu verwendet werden, Wärme im Inneren von Zylindern zu erzeugen, wie vorstehend erörtert, und derartige Wärme kann dann zu der HEGO-Sonde geleitet werden, um ihre Temperatur auf ihre gewünschte Betriebstemperatur zu steigern. Ähnlich wie vorstehend beschrieben, können ein oder mehrere Zylinder so gesteuert werden, dass sie abgedichtet werden, woraufhin die an den einen oder die mehreren Zylinder gekoppelte(n) Laserzündvorrichtung(en) angeschaltet werden können, was zur Erzeugung von Wärme in dem ausgewählten einen oder den ausgewählten mehreren Zylindern führt. Nach einem vorbestimmten Zeitraum der Wärmeerzeugung auf derartige Weise kann der Motor entweder ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung gedreht werden, um die eingeschlossene Wärme im Inneren der Zylinder zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde zu leiten, oder dem bzw. den bestimmte(n) Zylinder(n) kann der nicht abgedichtete Zustand befohlen werden (z. B. für einen Motor mit variablem Hubraum) oder diese(r) können anderweitig gesteuert werden (z. B. über Motordrehung ohne Kraftstoffzufuhr), sodass (ein) Einlass- und Auslassventil(e) für die ausgewählten Zylinder beide mindestens teilweise offen sind, und der elektrische Booster kann in der Vorwärtsrichtung angeschaltet werden, um die eingeschlossene Wärme im Inneren der Zylinder zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde zu leiten. In einem derartigen Beispiel, in dem die Laserzündvorrichtung(en) verwendet werden, versteht es sich, dass dem AGR-Ventil die geschlossene Stellung befohlen werden oder es geschlossen gehalten werden kann (wenn es enthalten ist), dem Wastegate (wenn es enthalten ist) die offene Stellung befohlen werden oder es offen gehalten werden kann und der Drossel eine mindestens teilweise offene oder in einigen Beispiele die vollständig offene Stellung befohlen werden kann.
  • Des Weiteren versteht es sich zudem, dass Wärme von der bzw. den Laserzündvorrichtung(en), während sie zum Steigern der Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde dient, zusätzlich der Emissionssteuervorrichtung Wärme hinzugeben kann. Somit kann eine derartige Maßnahme vorteilhaft sein, da insgesamt weniger Wärme notwendig sein kann, die über die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizung bereitgestellt wird, da einige Wärme zum Steigern der Temperatur der Emissionssteuervorrichtung über die eingeschlossene Wärme im Inneren von Zylindern bereitgestellt werden kann. In einigen Beispielen können die unterschiedlichen Variationen des vierten Beispiels in Abhängigkeit von dem aktuellen Ladezustand der Energiespeichervorrichtung ausgewählt werden. Zum Beispiel kann die Steuerung in Abhängigkeit davon, ob der Ladezustand über einem vorbestimmten Schwellenwert oder unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, auswählen, welche Variation des vierten Beispiels verwendet wird.
  • Wie vorstehend im Hinblick auf 2-3 erörtert, kann in einigen Beispielen ein CMS (z. B. 298, 398) oder die Nachkatalysator-Lambdasonde, der bzw. die stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist, vorhanden sein. Ein derartiger CMS kann Heizelemente (z. B. 256a, 398a) aufweisen und derartige Heizelemente können in einigen Situationen beeinträchtigt werden, ähnlich wie die Heizelemente, die an die stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonden gekoppelt sind. Dementsprechend kann in einem fünften Beispiel als Reaktion auf eine Angabe eines S/S-Ereignisses, bei dem eine Temperatur des CMS unter seine Schwellentemperatur oder gewünschte Betriebstemperatur abfällt und bei dem angegeben wird, dass das an den CMS gekoppelte Heizelement beeinträchtigt ist, oder als Reaktion auf ein Kaltstartereignis, bei dem angegeben wird, dass das an den CMS gekoppelte Heizelement beeinträchtigt ist, das folgende Verfahren ausgewählt werden. Konkret kann die Heizung, die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist, angeschaltet werden und der Motor ohne Kraftstoffzufuhr in einer Vorwärts- oder Standardrichtung gedreht werden, um mindestens einen Teil der Wärme von der Emissionssteuervorrichtung zu dem CMS-Sensor abzuleiten, um seine Temperatur auf seine gewünschte Betriebstemperatur zu steigern. In einem derartigen Beispiel kann der Drossel eine mindestens teilweise offene Stellung befohlen werden und dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters (wenn es enthalten ist) eine mindestens teilweise offene Stellung befohlen werden. Des Weiteren kann dem AGR-Ventil (wenn es enthalten ist) eine geschlossene Stellung befohlen oder es geschlossen gehalten werden und dem Wastegate (wenn es enthalten ist) die vollständig offene Stellung befohlen werden. Für Fahrzeuge, die mit einem Abgasanpassungsventil (z. B. 299, 399) ausgestattet sind, kann die Position des Abgasanpassungsventils so gesteuert werden, dass effektiv Wärme in der unmittelbaren Nähe des CMS abgesondert wird, während zudem ein daraus resultierender unerwünschter Druckaufbau in dem Abgassystem verhindert wird, wie vorstehend erörtert.
  • In einer Variation des fünften Beispiels kann anstelle des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung dem elektrischen Booster ein An-Zustand in der Vorwärtsrichtung befohlen werden. In einem derartigen Beispiel können die Motorzylinder abgedichtet werden, kann dem AGR-Ventil die vollständig offene Stellung befohlen werden und kann dem Wastegate die vollständig offene Stellung befohlen werden. Das Abgasanpassungsventil kann so gesteuert werden, dass Wärme nahe der unmittelbaren Umgebung des CMS abgesondert wird, wie erörtert. Ferner kann der Drossel eine mindestens teilweise offene Stellung befohlen werden und dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters eine geschlossene Stellung befohlen werden oder es geschlossen gehalten werden.
  • In noch anderen Variationen des fünften Beispiels können die Laserzündvorrichtung(en) zusätzlich oder alternativ dazu verwendet werden, die Wärme zum Steigern der Temperatur des CMS auf seine gewünschte Betriebstemperatur zu erzeugen. Es kann ein ähnlicher Ansatz verwendet werden, wie vorstehend bei dem dritten Beispiel beschrieben, wobei die Laserzündvorrichtung(en) mit abgedichteten Zylindern angeschaltet werden können, um eingeschlossene Wärme im Inneren der Zylinder zu erzeugen. Anschließend kann der Motor in der Vorwärtsrichtung gedreht werden, um die Wärme zu dem CMS-Sensor zu leiten, oder der elektrische Booster kann dazu verwendet werden, die Wärme zu dem CMS-Sensor zu leiten, wie vorstehend erörtert. Die Verwendung der Laserzündvorrichtung(en) kann in einigen Beispielen zusätzlich zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung über die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizung erfolgen. Zum Beispiel kann von der Emissionssteuervorrichtung zu dem CMS-Sensor geleitete Wärme über Wärme von den Laserzündvorrichtungen ersetzt werden, sodass sowohl der CMS als auch die Emissionssteuervorrichtung jeweils ihre jeweilige gewünschte Betriebstemperatur so schnell wie möglich erreichen.
  • Somit stellen die vorstehend beschriebenen Beispiele Verfahren dar, die über die Steuerung in Abhängigkeit von aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen und davon, welcher Sensor (z. B. die HEGO-Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung oder der stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierte CMS) nicht dazu in der Lage ist, durch sein eigenes internes Heizelement beheizt zu werden, ausgewählt werden können. Sobald die Auswahl getroffen ist, kann das Verfahren 600 zu 625 übergehen. Bei 625 kann das Verfahren 600 aktives Steigern der Temperatur des bestimmten Sensors (z. B. der HEGO-Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung oder des stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten CMS) auf seine gewünschte Betriebstemperatur beinhalten, wie vorstehend ausführlich im Hinblick auf das erste bis fünfte Beispiel erörtert. Somit wird zu 630 übergegangen, wo das Verfahren 600, sobald die ausgewählte Methodik eingeleitet ist, Angeben beinhalten kann, ob die Temperatur des bestimmten Sensors seine vorbestimmte Schwellentemperatur oder gewünschte Betriebstemperatur erreicht hat. Falls nicht, kann das Verfahren 600 zu Schritt 625 des Verfahrens 600 zurückkehren, wo die Temperatur des bestimmten Sensors überwacht werden kann und wo die ausgewählte Methodik fortgesetzt werden kann, um die Temperatur des bestimmten Sensors mit dem beeinträchtigten Heizelement auf seine gewünschte Betriebstemperatur zu steigern.
  • Bei 630 kann das Verfahren 600 als Reaktion darauf, dass angegeben wird, dass der bestimmte Sensor seine gewünschte Betriebstemperatur oder vorbestimmte Schwellentemperatur erreicht hat, zu 635 übergehen. Bei 635 kann das Verfahren 600 Unterbrechen des aktiven Steigerns der Temperatur des bestimmten Sensors, für den aktives Beheizen angefordert/ausgewählt worden ist, beinhalten. Konkreter können in Abhängigkeit davon, welche Methodik ausgewählt worden ist, der Motor, der elektrische Booster, die verschiedenen Ventile wie etwa das Umgehungsventil des elektrischen Boosters, das Wastegate, das AGR-Ventil, die Drossel, das Abgasanpassungsventil usw. und die Laserzündvorrichtung(en) alle in ihre jeweiligen Zustände vor dem Vornehmen der Methodik zum aktiven Steigern der Temperatur des bestimmten zum Beheizen ausgewählten Sensors zurückversetzt werden.
  • Es wird zu 640 übergegangen, wo das Verfahren 600 Aktualisieren von Fahrzeugbetriebsparametern beinhalten kann. Zum Beispiel kann Aktualisieren von Fahrzeugbetriebsparametern Aktualisieren der aktuellen Temperatur sowohl der Lambdasonden (z. B. der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde und/oder des stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten CMS) als auch der Emissionssteuervorrichtung beinhalten. Aktualisieren von Fahrzeugbetriebsparametern kann ferner Aktualisierungen eines Ladezustands der bordeigenen Energiespeichervorrichtung beinhalten, sodass er den aktuellen Ladezustand aufgrund des vorgenommenen Vorgangs zum aktiven Beheizen widerspiegelt. Das Verfahren 600 kann somit enden. Wenngleich dargestellt ist, dass das Verfahren 600 nach Schritt 640 endet, versteht es sich, dass die Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde und des stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten CMS während des S/S-Ereignisses oder Kaltstartereignisses weiterhin überwacht werden können, sodass in dem Fall, dass die Temperatur eines Sensors, der ebenfalls ein beeinträchtigtes Heizelement beinhaltet, erneut unter seine gewünschte Betriebstemperatur abfällt, das Verfahren 600 erneut vorgenommen werden kann, bis der Motor gestartet wird.
  • Somit kann das Verfahren aus 6 ein Verfahren ermöglichen, das Folgendes umfasst: Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei einem Startereignis eines Motors, der ein Fahrzeug antreibt, unter Bedingungen, bei denen eine Temperatur einer beheizten Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur liegt und bei denen ein Heizelement, das zum Beheizen der Sonde konfiguriert ist, beeinträchtigt ist, durch Bereitstellen einer alternativen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde zum Steigern der Temperatur der Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur.
  • Als ein Beispiel kann das Startereignis des Motors ein Kaltstartereignis umfassen. Als ein anderes Beispiel kann das Startereignis des Motors ein Start-/Stopp-Ereignis umfassen, bei dem die Temperatur der Sonde auf unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abgenommen hat, während der Motor nicht Luft und Kraftstoff verbrennt.
  • In einem derartigen Verfahren kann Reduzieren von unerwünschten Emissionen Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei dem Startereignis im Vergleich zu Bedingungen, bei denen die beheizte Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur für das Startereignis bleibt, beinhalten.
  • In einem derartigen Verfahren kann aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde eines von Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung oder Drehen eines elektrischen Boosters, der in einem Einlass des Motors positioniert ist, in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung beinhalten. In einem derartigen Beispiel kann die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung sowohl zum Drehen des Motors als auch zum Drehen des elektrischen Boosters auf Grundlage einer Position der Sonde in Bezug auf eine Emissionssteuervorrichtung, die in einem Abgassystem des Motors des Fahrzeugs positioniert ist, und der alternativen Wärmequelle ausgewählt werden. Mit anderen Worten kann das Auswählen, ob entweder der Motor oder der elektrische Booster in der Vorwärtsrichtung oder der Rückwärtsrichtung gedreht wird, über die Steuerung auf Grundlage der Position der Sonde und davon, welche Wärmequelle bereitgestellt ist, bestimmt werden. Konkreter kann unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen die alternative Wärmequelle eine Heizung umfasst, die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist, der Motor ohne Kraftstoffzufuhr rückwärts gedreht werden oder der elektrische Booster rückwärts gedreht werden. In einem anderen Beispiel kann unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen die alternative Wärmequelle eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen umfasst, die zum Bereitstellen von Laserzündenergie zu einem oder mehreren Zylindern des Motors konfiguriert sind, der Motor ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung gedreht werden oder der elektrische Booster in der Vorwärtsrichtung gedreht werden. In noch einem anderen Beispiel kann unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen eines oder beide der Heizung, die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist, und/oder der einen oder mehreren Laserzündvorrichtungen die alternative Wärmequelle umfassen, der Motor ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung gedreht werden oder der elektrische Booster in der Vorwärtsrichtung gedreht werden.
  • In einem Beispiel für ein derartiges Verfahren kann aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde Auswählen beinhalten, ob der Motor in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verwendet werden soll, im Vergleich dazu, ob der elektrische Booster in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verwendet werden soll. Ein derartiges Auswählen kann mindestens auf einem Ladezustand einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung beruhen, die einen Elektromotor mit Leistung versorgt, der zum Drehen des Motors und des elektrischen Boosters in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung konfiguriert ist.
  • Ein derartiges Verfahren kann ferner Steuern einer Position einer Luftansaugdrossel und/oder eines Abgasanpassungsventils zum aktiven Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde zum Steigern der Temperatur der Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur umfassen. Ein anderes Beispiel für ein Verfahren umfasst bei einem Startereignis eines Motors als Reaktion auf Detektion eines beeinträchtigten Heizelements einer Lambdasonde Betreiben einer Laserzündquelle des Motors ohne Verbrennung und Rotieren eines elektrisch angetriebenen Ansaugluftverdichters zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde.
  • In einem derartigen Verfahren kann das Heizelement dazu konfiguriert sein, die Temperatur der Sonde zu steigern, und das Heizelement und die Sonde können beide entweder stromaufwärts oder stromabwärts von einer in einem Abgassystem des Motors positionierten Emissionssteuervorrichtung positioniert sein.
  • In einem derartigen Beispiel kann das Verfahren ferner Abdichten von einem Zylinder oder Zylindern des Motors umfassen, während die Laserzündquelle (oder mehr als eine Laserzündquelle) betrieben wird, wobei der oder die Zylinder Laserzündenergie von der Laserzündquelle empfangen. Ein derartiges Verfahren kann ferner Aufheben der Abdichtung des Zylinders oder der Zylinder zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde über Rotieren des elektrisch angetriebenen Ansaugluftverdichters umfassen. Zum Beispiel kann Aufheben der Abdichtung des Zylinders oder der Zylinder zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde über Rotieren des elektrisch angetriebenen Ansaugluftverdichters ferner Positionieren des Zylinders oder der Zylinder umfassen, sodass sowohl Einlass- als auch Auslassventil(e), die an den oder die Zylinder gekoppelt sind, mindestens teilweise offen sind.
  • In einem derartigen Verfahren kann das Verfahren ferner entweder Anhalten des Betreibens der Laserzündquelle nach dem Abdichten des Zylinders oder Beibehalten des Betreibens der Laserzündquelle nach dem Aufheben der Abdichtung des Zylinders zum Befördern von Zylindergas zu der Sonde beinhalten.
  • In einem derartigen Beispiel kann das Verfahren ferner Befehlen eines Wastegates in eine offene Stellung, das in einem Wastegatekanal positioniert ist, der zum Leiten von Fluidstrom um eine Turbine konfiguriert ist, zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde umfassen.
  • In einem derartigen Verfahren kann das Verfahren ferner Befehlen eines Abgasrückführungsventils in eine geschlossene Stellung, das in einem Abgasrückführungskanal des Motors positioniert ist, zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde umfassen.
  • In einem derartigen Verfahren kann das Verfahren ferner Steuern einer Position einer Luftansaugdrossel und/oder eines Abgasanpassungsventils zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde umfassen.
  • Es wird nun auf 7 Bezug genommen, die eine beispielhafte Zeitachse 700 zum aktiven Steigern der Temperatur einer stromaufwärts von einem Abgaskatalysator (z. B. 270, 370) positionierten HEGO-Sonde (z. B. 237, 326) bei einem S/S-Ereignis zeigt, wobei die Temperatur der HEGO-Sonde unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abfällt und wobei ein an die HEGO-Sonde gekoppeltes Heizelement (z. B. 237a, 326a) beeinträchtigt ist oder anderweitig nicht wie gewünscht funktioniert. Mit anderen Worten entspricht die beispielhafte Zeitachse 700 dem ersten Beispiel, das vorstehend im Hinblick auf 6 beschrieben ist. Die Zeitachse 700 beinhaltet den Verlauf 705, der angibt, ob Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt sind (ja) oder nicht (nein), und den Verlauf 710, der einen Status des Motors im Zeitablauf angibt. Der Motor kann aus sein (sich nicht drehen) oder sich in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung drehen. Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner den Verlauf 715, der den Status der Kraftstoffeinspritzung in den Motor angibt, den Verlauf 720, der eine Position der Drossel (z. B. vollständig offen, vollständig geschlossen oder irgendwo dazwischen) angibt, und den Verlauf 725, der einen Status einer Heizung eines elektrisch beheizten Katalysators (Emissionssteuervorrichtung) im Zeitablauf angibt. Die Heizung oder das Heizelement kann im Zeitablauf an oder aus sein. Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner den Verlauf 730, der die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung oder des Katalysators im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner den Verlauf 735, der eine Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung oder dem Abgaskatalysator positionierten HEGO-Sonde im Zeitablauf angibt.
  • Zu Zeitpunkt t0 dreht sich der Motor in der Vorwärtsrichtung (Verlauf 710) und dem Motor wird Kraftstoff bereitgestellt (Verlauf 715). Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass den Motorzylindern zudem zu Zeitpunkt t0 ein Zündfunken oder Laserzündenergie bereitgestellt wird. Die Drosselposition (Verlauf 720) ist von dem Fahrerbedarf abhängig. Das zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfigurierte Heizelement ist aus (Verlauf 725), die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung liegt über ihrer gewünschten Betriebstemperatur (z. B. Anspringtemperatur) (Verlauf 730), die durch die gestrichelte Linie 731 dargestellt ist, und die Temperatur der HEGO-Sonde (Verlauf 735) liegt über ihrer gewünschten Betriebstemperatur, die durch die gestrichelte Linie 736 dargestellt ist.
  • Zwischen Zeitpunkt t0 und t1 wird der Fahrerbedarf reduziert (Verlauf 720) und zu Zeitpunkt t1 wird ein S/S-Ereignis eingeleitet. Konkreter wird der Motor abgeschaltet (Verlauf 710) und die Kraftstoffeinspritzung in die Motorzylinder angehalten (Verlauf 715). Somit verbrennt der Motor zu Zeitpunkt t1 nicht Luft und Kraftstoff.
  • Zwischen Zeitpunkt t1 und t2 bleiben die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung (Verlauf 730) und die Temperatur der HEGO-Sonde (Verlauf 735) über ihren jeweiligen gewünschten Betriebstemperaturen. Zu Zeitpunkt t2 fällt die Temperatur der HEGO-Sonde jedoch unter ihre gewünschte Betriebstemperatur ab. Somit bestimmt die Steuerung zu Zeitpunkt t2, ob Bedingungen zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde erfüllt sind, und dementsprechend wird zu Zeitpunkt t2 angegeben, dass derartige Bedingungen erfüllt sind. Derartige Bedingungen sind vorstehend bei 6 ausführlich beschrieben worden und werden somit hier der Kürze halber nicht wiederholt. Es versteht sich jedoch, dass angegeben wird, dass das zum Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde konfigurierte Heizelement beeinträchtigt ist oder anderweitig nicht wie gewünscht funktioniert. Somit ist aktives Beheizen der HEGO-Sonde über andere Mittel gewünscht.
  • Dementsprechend wird das an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizelement zu Zeitpunkt t2 angeschaltet (Verlauf 725). Zu Zeitpunkt t3 wird der Motor ohne Kraftstoffzufuhr rückwärts gedreht (Verlauf 710 und 715) und die Drossel wird in eine Position befohlen, in der Wärme nahe der HEGO-Sonde abgesondert werden kann, in der jedoch ein unerwünschter Druckaufbau in dem Motorsystem verhindert wird.
  • Wenn das Heizelement zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung angeschaltet ist und der Motor rückwärts gedreht wird, steigt zwischen Zeitpunkt t3 und t4 die Temperatur der HEGO-Sonde (Verlauf 735). Es versteht sich, dass der Motor mit einer vorbestimmten Drehzahl rückwärts gedreht werden kann, um Wärme von der Emissionssteuervorrichtung zu der HEGO-Sonde zu leiten.
  • Zwischen Zeitpunkt t3 und t4 steigt die Temperatur der HEGO-Sonde auf über ihre gewünschte Betriebstemperatur (Verlauf 735). Dementsprechend wird zu Zeitpunkt t4 nicht mehr angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO erfüllt sind (Verlauf 705). Somit wird das Rückwärtsdrehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr angehalten (Verlauf 710), wird die Drossel in ihre Standardposition zurückversetzt, in der sie sich vor dem aktiven Heizvorgang befunden hat (Verlauf 720), und wird das Heizelement zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung ausgeschaltet (Verlauf 725).
  • Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 bleibt die Temperatur der HEGO-Sonde über ihrer gewünschten Betriebstemperatur (Verlauf 735), das Gleiche gilt für die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung (Verlauf 730). Dementsprechend werden zwischen Zeitpunkt t4 und t5 keine weiteren Maßnahmen ergriffen.
  • Zu Zeitpunkt t5 wird eine Motordrehmomentanforderung über einem vorbestimmten Schwellenwert eingeleitet und somit wird der Motor wieder angeschaltet, damit er sich in der Vorwärtsrichtung dreht (Verlauf 710), wobei Kraftstoffeinspritzung bereitgestellt wird. Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass die Motoranschaltung eine Drehung über einen Anlassermotor beinhalten kann, der der Kürze halber weggelassen worden ist.
  • Zwischen Zeitpunkt t5 und t6 variiert die Drosselposition (Verlauf 720) in Abhängigkeit von dem Fahrerbedarf, während der Motor dazu betrieben wird, Luft und Kraftstoff zum Antreiben des Fahrzeugs zu verbrennen.
  • Es wird nun auf 8 Bezug genommen, die eine beispielhafte Zeitachse 800 zum aktiven Steigern der Temperatur einer stromaufwärts von einem Abgaskatalysator (z. B. 270, 370) positionierten HEGO-Sonde (z. B. 237, 326) bei einem S/S-Ereignis zeigt, wobei die Temperatur der HEGO-Sonde unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abfällt und wobei ein an die HEGO-Sonde gekoppeltes Heizelement (z. B. 237a, 326a) beeinträchtigt ist oder anderweitig nicht wie gewünscht funktioniert. In der beispielhaften Zeitachse 800 beinhaltet das zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde ausgewählte Verfahren Rückwärtsdrehen eines elektrischen Boosters. Dementsprechend entspricht die beispielhafte Zeitachse 800 dem zweiten Beispiel, das vorstehend im Hinblick auf 6 beschrieben ist. Es versteht sich, dass eine derartige Auswahl auf dem aktuellen Ladezustand der bordeigenen Energiespeichervorrichtung beruhen kann, da das Rückwärtsdrehen des elektrischen Boosters weniger energetisch anspruchsvoll oder kostspielig sein kann als das Rückwärtsdrehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr. Die Zeitachse 800 beinhaltet den Verlauf 805, der angibt, ob Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt sind (ja) oder nicht (nein), und den Verlauf 810, der einen Status des Motors im Zeitablauf angibt. Der Motor kann aus sein (sich nicht drehen) oder sich in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung drehen. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 815, der den Status der Kraftstoffeinspritzung in den Motor angibt, den Verlauf 820, der eine Position der Drossel (z. B. vollständig offen, vollständig geschlossen oder irgendwo dazwischen) angibt, und den Verlauf 825, der einen Status einer Heizung eines elektrisch beheizten Katalysators (Emissionssteuervorrichtung) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 830, der die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung oder des Katalysators im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 835, der eine Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung oder dem Abgaskatalysator positionierten HEGO-Sonde im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 840, der einen Wastegatestatus (vollständig offen oder vollständig geschlossen) angibt, den Verlauf 845, der einen Status eines AGR-Ventils (vollständig offen oder vollständig geschlossen) angibt, und den Verlauf 850, der einen Status eines elektrischen Boosters (aus oder an im Rückwärtslauf) im Zeitablauf angibt.
  • Zu Zeitpunkt t0 dreht sich der Motor in der Vorwärtsrichtung (Verlauf 810), wobei dem Motor Kraftstoffeinspritzung bereitgestellt wird (Verlauf 815). Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass den Motorzylindern zudem Zündfunken- oder Laserzündenergie bereitgestellt wird. Mit anderen Worten verbrennt der Motor zu Zeitpunkt t0 Luft und Kraftstoff. Die Drossel (Verlauf 820) wird in Abhängigkeit von dem Fahrerbedarf gesteuert. Die Emissionssteuervorrichtung wird nicht beheizt (Verlauf 825), da der Motor in Betrieb ist und da die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung (Verlauf 830) über ihrer gewünschten Betriebstemperatur liegt, die durch die Linie 831 dargestellt ist. Des Weiteren liegt die Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde über ihrer gewünschten Betriebstemperatur, die durch die Linie 836 dargestellt ist. Das Wastegate ist geschlossen (Verlauf 840), das AGR-Ventil ist geschlossen (Verlauf 845) und der elektrische Booster ist nicht in Betrieb (Verlauf 850). Es sind noch keine Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO erfüllt (Verlauf 805). Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass angegeben wird, dass das Heizelement (z. B. 237a, 326a) zum Beheizen der HEGO-Sonde beeinträchtigt ist oder anderweitig nicht wie gewünscht funktioniert.
  • Zwischen Zeitpunkt t0 und t1 wird der Fahrerbedarf reduziert (Verlauf 820) und zu Zeitpunkt t1 wird ein S/S-Ereignis eingeleitet. Konkreter wird der Motor abgeschaltet (Verlauf 810) und die Kraftstoffeinspritzung in die Motorzylinder angehalten (Verlauf 815). Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass zu Zeitpunkt t1 Zündfunken- oder Laserzündenergie zu den Motorzylindern ebenfalls unterbrochen wird.
  • Wenn das Verbrennen von Luft und Kraftstoff in dem Motor zu Zeitpunkt t1 angehalten ist, fällt die Katalysatortemperatur leicht ab (Verlauf 830) und die Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde nimmt ab. Zu Zeitpunkt t2 fällt die Temperatur der stromaufwärtigen HEGO-Sonde unter ihre gewünschte Betriebstemperatur ab, die durch die Linie 836 dargestellt ist. Dementsprechend wird, da über die Steuerung bestimmt worden ist, dass das an die HEGO-Sonde gekoppelte Heizelement nicht wie gewünscht funktioniert, angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde erfüllt sind (Verlauf 805). In dieser beispielhaften Zeitachse versteht es sich, wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, dass die Steuerung, wenn Bedingungen zu Zeitpunkt t2 erfüllt sind, ein Verfahren zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde auswählt, das die Verwendung des elektrischen Boosters beinhaltet und nicht der Rückwärtsdrehung des Motors (oder die Verwendung der Laserzündvorrichtung(en)). Ein derartiges Verfahren kann zum Beispiel auf Grundlage einer aktuellen Bestimmung des Ladezustands der bordeigenen Energiespeichervorrichtung ausgewählt werden. Konkreter kann ein Ladezustand unter einem vorbestimmten Ladezustandsschwellenwert es wünschenswerter machen, das aktive Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde über den elektrischen Booster vorzunehmen als über Rückwärtsdrehung des Motors. In einem anderen Beispiel kann eine derartige Bestimmung einfach auf Grundlage davon erfolgen, ob ein elektrischer Booster in dem Motorsystem enthalten ist. Eine derartige Bestimmung kann ferner darauf beruhen, ob der Motor zum Beispiel einen Motor mit variablem Hubraum umfasst.
  • Wenn das Verfahren zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde ausgewählt worden ist, wird zu Zeitpunkt t2 die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizung angeschaltet (Verlauf 825). Zu Zeitpunkt t3 wird dem Wastegate eine offene Stellung befohlen (Verlauf 840), dem AGR-Ventil eine offene Stellung befohlen (Verlauf 845), die Drossel in eine mindestens teilweise offene Position befohlen (Verlauf 820), wobei die Position eine Position umfasst, in der ein Druckaufbau in dem Motoreinlass unter einem unerwünschten Niveau gehalten wird, in der jedoch eine wünschenswerte Wärmemenge in der unmittelbaren Umgebung der HEGO-Sonde abgesondert werden kann. Des Weiteren versteht es sich, wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, dass zu Zeitpunkt t3 die Motorzylinder abgedichtet werden können (z. B. Einlass- und Auslassventilen über VDE-Aktoren eine geschlossene Stellung befohlen wird). In anderen Beispielen können die Motorzylinder jedoch nicht abgedichtet werden, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Wenn der Motor zum Beispiel einen großen Widerstand gegenüber Luftstrom aufweist, kann Luft vorzugsweise auch dann über den AGR-Kanal um den Motor geleitet werden, falls die Motorzylinder nicht aktiv abgedichtet werden. Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich noch ferner, dass zu Zeitpunkt t3 dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters (z. B. 361) eine geschlossene Stellung befohlen oder es geschlossen gehalten wird.
  • Wenn zu Zeitpunkt t3 die Drossel in ihre gewünschte Position gesteuert ist, dem Wastegate und den AGR-Ventilen die vollständig offene Stellung befohlen ist, die Motorzylinder abgedichtet sind und dem Umgehungsventil des elektrischen Boosters die vollständig geschlossene Stellung befohlen ist, wird der elektrische Booster im Rückwärtslauf angeschaltet. Der Rückwärtsbetrieb kann über eine H-Brücke ermöglicht werden, wie vorstehend erörtert. Die Drehzahl des elektrischen Boosters im Rückwärtslauf kann zum Beispiel eine vorbestimmte Drehzahl (RPM) umfassen.
  • Wenn der elektrische Booster in den An-Zustand angeschaltet ist, steigt zwischen Zeitpunkt t3 und t4 die Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde und wird größer als die gewünschte Betriebstemperatur, die durch die Linie 836 dargestellt ist. Da die Temperatur der HEGO-Sonde zu Zeitpunkt t4 ihre gewünschte Betriebstemperatur erreicht/überschritten hat, wird nicht mehr angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt sind (Verlauf 805). Dementsprechend wird die Drossel (Verlauf 820) in die Position zurückversetzt, in der sie sich vor dem Vornehmen der aktiven Diagnose zum Beheizen der HEGO befunden hat, wird die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizung ausgeschaltet (Verlauf 825), wird dem Wastegate (Verlauf 840) und dem AGR-Ventil (Verlauf 845) beiden die vollständig geschlossene Stellung befohlen und wird der elektrische Booster abgeschaltet (Verlauf 850). Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 bleiben die Temperatur der HEGO-Sonde und die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung oder des Abgaskatalysators über ihren jeweiligen gewünschten Betriebstemperaturen. Dementsprechend werden zwischen Zeitpunkt t4 und t5 keine weiteren Maßnahmen ergriffen.
  • Zu Zeitpunkt t5 wird eine Anforderung eines Motordrehmomentbedarfs über einem Schwellendrehmomentbedarf über die Steuerung angegeben/bestimmt. Dementsprechend wird der Motor angeschaltet, damit er sich in der Vorwärtsrichtung dreht (Verlauf 810), und den Motorzylindern Kraftstoffeinspritzung bereitgestellt (Verlauf 815). Mit anderen Worten wird der Motor zu Zeitpunkt t5 angeschaltet, damit er Luft und Kraftstoff verbrennt. Eine derartige Maßnahme kann, wie vorstehend erörtert, beinhalten, dass ein Anlassermotor den Motor anfangs dreht, bis der Motor alleine über das Verbrennen von Luft und Kraftstoff gedreht werden kann. Ein derartiges Detail ist jedoch der Kürze/Eindeutigkeit halber in der Zeitachse 800 nicht enthalten. Des Weiteren versteht es sich, dass nach der Anschaltung des Motors und dem Bereitstellen von Kraftstoffeinspritzung in Motorzylinder zusätzlich Motorzylindern Zündfunken- oder Laserzündenergie bereitgestellt werden kann. Wenn der Motor Luft und Kraftstoff verbrennt, wird die Drossel zwischen Zeitpunkt t5 und t6 in Abhängigkeit von dem Fahrerbedarf gesteuert (Verlauf 820).
  • Es wird nun auf 9 Bezug genommen, in der eine andere beispielhafte Zeitachse 900 zum aktiven Steigern der Temperatur einer stromaufwärts von einem Abgaskatalysator (z. B. 270, 370) positionierten HEGO-Sonde (z. B. 237, 326) bei einem S/S-Ereignis gezeigt ist, wobei die Temperatur der HEGO-Sonde unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abfällt und wobei ein an die HEGO-Sonde gekoppeltes Heizelement (z. B. 237a, 326a) beeinträchtigt ist oder anderweitig nicht wie gewünscht funktioniert. In der beispielhaften Zeitachse 900 beinhaltet das zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde ausgewählte Verfahren die Verwendung einer Laserzündvorrichtung zum Induzieren von Wärmeerzeugung in Motorzylindern, wobei derartige Wärmeerzeugung anschließend zu der HEGO-Sonde geleitet werden kann, um die Temperatur der HEGO-Sonde auf oder über ihre gewünschte Betriebstemperatur zu steigern. Dementsprechend entspricht die beispielhafte Zeitachse 900 dem dritten Beispiel, das vorstehend im Hinblick auf 6 beschrieben ist. Die Zeitachse 900 beinhaltet den Verlauf 905, der angibt, ob Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt sind, den Verlauf 910, der den Status des Motors angibt (aus, an oder in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung drehend), den Verlauf 915, der den Status der Kraftstoffeinspritzung in den Motor angibt, und den Verlauf 920, der die Drosselposition (vollständig offen oder vollständig geschlossen oder irgendwo dazwischen) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 925, der den Status (an oder aus) eines an die Emissionssteuervorrichtung oder den Abgaskatalysator gekoppelten Heizelements im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 930, der die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung angibt, und den Verlauf 935, der die Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 940, der den Status (vollständig offen oder vollständig geschlossen) eines Wastegates angibt, den Verlauf 945, der den Status (vollständig offen oder vollständig geschlossen) eines AGR-Ventils angibt, den Verlauf 950, der den Status (an oder aus) der an einen oder mehrere Motorzylinder gekoppelten Laserzündvorrichtung(en) angibt, und den Verlauf 955, der den Staus (abgedichtet oder nicht abgedichtet) von Motorzylindern im Zeitablauf angibt. Wie erörtert und wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass für die Zeitachse 900 bekannt ist, dass das an die HEGO-Sonde gekoppelte Heizelement beeinträchtigt ist.
  • Zu Zeitpunkt t0 wird noch nicht angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt sind (Verlauf 905). Der Motor dreht sich in der Vorwärtsrichtung (Verlauf 910), Motorzylindern wird Kraftstoffeinspritzung bereitgestellt (Verlauf 915) und Motorzylindern wird Laserzündenergie bereitgestellt (Verlauf 950). Mit anderen Worten verbrennt der Motor Luft und Kraftstoff, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Drosselposition (Verlauf 920) zu Zeitpunkt t0 ist von dem Fahrerbedarf abhängig, die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung (Verlauf 930) liegt über ihrer Schwellentemperatur oder gewünschten Betriebstemperatur, die durch die Linie 931 dargestellt ist, und die HEGO-Sonde (Verlauf 935) liegt über ihrer Schwellentemperatur oder gewünschten Betriebstemperatur, die durch die Linie 936 dargestellt ist. Dementsprechend ist die bzw. das an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizung oder Heizelement aus (Verlauf 925). Des Weiteren ist das Wastegate geschlossen (Verlauf 940), ist das AGR-Ventil geschlossen (Verlauf 945) und sind keine Motorzylinder aktiv abgedichtet worden (Verlauf 950).
  • Zwischen Zeitpunkt t0 und t1 wird der Fahrerbedarf reduziert (Verlauf 920) und zu Zeitpunkt t1 wird ein S/S-Ereignis eingeleitet. Dementsprechend wird der Motor abgeschaltet (Verlauf 910), wird die Kraftstoffeinspritzung in Motorzylinder angehalten (Verlauf 915) und werden die Laserzündvorrichtung(en) abgeschaltet (Verlauf 950). Wenn der Motor keine Verbrennung vornimmt, nimmt zwischen Zeitpunkt t1 und t2 die Temperatur der HEGO-Sonde ab (Verlauf 935). Zu Zeitpunkt t2 fällt die Temperatur der HEGO-Sonde (Verlauf 935) unter die Schwellentemperatur oder gewünschte Betriebstemperatur ab, die durch die Linie 936 dargestellt ist. Da bestimmt worden ist, dass das Heizelement der HEGO-Sonde beeinträchtigt ist, wird dementsprechend angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt sind (Verlauf 905). Somit versteht es sich, dass zu Zeitpunkt t2 eine Auswahl hinsichtlich der zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde zu verwendenden Methodik über die Steuerung erfolgen kann. Eine derartige Auswahl erfolgt in diesem Beispiel auf Grundlage des Einschlusses von Laserzündvorrichtungen in dem Motorsystem in Verbindung damit, ob der Motor einen Motor mit variablem Hubraum umfasst.
  • Dementsprechend werden zu Zeitpunkt t3 Motorzylinder aktiv abgedichtet (Verlauf 955), zum Beispiel darüber, dass die Steuerung Signale an VDE-Aktoren sendet, womit die an Motorzylinder gekoppelten Einlass- und Auslassventil(e) in eine geschlossene Stellung betätigt werden. Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass eine beliebige Anzahl von Zylindern zu Zeitpunkt t3 aktiv abgedichtet werden kann.
  • Je nachdem, welche Zylinder zu Zeitpunkt t3 aktiv abgedichtet werden, wird den Zylindern zu Zeitpunkt t4 Laserzündenergie bereitgestellt (Verlauf 950). Des Weiteren wird zu Zeitpunkt t3 die Drossel (Verlauf 920) in ihre gewünschte Position gesteuert, dem Wastegate (Verlauf 940) die vollständig offene Stellung befohlen und das AGR-Ventil geschlossen gehalten/ihm eine geschlossene Stellung befohlen (Verlauf 945). Wenn abgedichteten Zylindern Laserzündenergie bereitgestellt wird, wird zwischen Zeitpunkt t4 und t5 Wärme in den abgedichteten Zylindern erzeugt. Der Betrag der bereitgestellten Zündenergie und die Zeitspanne, während der die Zündenergie bereitgestellt wird, können einen vorbestimmten Betrag bzw. eine vorbestimmte Zeitspanne umfassen. Die Zündenergie kann in Impulsen bereitgestellt werden, wobei eine Rate von Impulsen eine vorbestimmte Impulsrate umfassen kann. In einigen Beispielen können Zylinderinnentemperatursensoren enthalten sein, um die Temperatur in den Zylindern auf eine gewünschte Temperatur zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde zu steigern.
  • Zu Zeitpunkt t5 wird den Zylindern die Aufhebung der Abdichtung befohlen (Verlauf 955) und es wird damit begonnen, den Motor in der Vorwärtsrichtung (Verlauf 910) ohne Kraftstoffzufuhr (Verlauf 915) zu drehen. Derartige Motordrehung leitet die eingeschlossene Wärme im Inneren der Zylinder zu der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde. In dieser beispielhaften Zeitachse wird zu Zeitpunkt t5 weiterhin Laserzündenergie bereitgestellt, doch in anderen Beispielen kann die bereitgestellte Laserzündenergie als Reaktion darauf, dass der Motor ohne Kraftstoffzufuhr vorwärts gedreht wird, unterbrochen werden. Des Weiteren versteht es sich, wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, dass in einigen Beispielen, wie vorstehend erörtert, anstelle des Drehens des Motors ohne Kraftstoffzufuhr zum Übertragen von erwärmtem Gas im Inneren von Zylindern zu der HEGO-Sonde der elektrische Booster elektrisch in einer Vorwärtsrichtung gedreht werden kann, um verdichtete Luft zum Übertragen von erwärmtem Gas im Inneren von Zylindern zu der HEGO-Sonde bereitzustellen. In einem derartigen Beispiel versteht es sich, dass sich der Zylinder, dessen Abdichtung aufgehoben wird, zudem auf den Zylinder beziehen kann, der Laserzündenergie empfangen hat und derart positioniert oder gesteuert ist, dass sowohl sein Einlassventil als auch sein Auslassventil beide mindestens teilweise offen sein können.
  • Zwischen Zeitpunkt t5 und t6 steigt die Temperatur der HEGO-Sonde (Verlauf 935) und zu Zeitpunkt t6 erreicht die Temperatur ihre gewünschte Betriebstemperatur. Wenn die HEGO-Sonde ihre gewünschte Betriebstemperatur erreicht hat, wird nicht mehr angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt sind (Verlauf 905). Dementsprechend wird die Drossel (Verlauf 920) in die Position zurückversetzt, in der sie sich vor dem aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde befunden hat, dem Wastegate eine geschlossene Stellung befohlen (Verlauf 940) und die Laserzündvorrichtung(en) (Verlauf 950) abgeschaltet oder ausgeschaltet. Des Weiteren wird das Drehen des Motors in der Vorwärtsrichtung (Verlauf 910) ohne Kraftstoffzufuhr (Verlauf 915) angehalten.
  • Zwischen Zeitpunkt t6 und t7 bleibt die Temperatur der HEGO-Sonde über ihrem Schwellenwert/ihrer gewünschten Betriebstemperatur und somit werden keine weiteren Maßnahmen ergriffen. Zu Zeitpunkt t7 überschreitet der Fahrerbedarf an Motordrehmoment einen vorbestimmten Schwellenbedarf und somit wird der Motor angeschaltet, damit er sich in der Vorwärtsrichtung (Verlauf 910) dreht, wobei Motorzylindern Kraftstoffeinspritzung (Verlauf 915) und Laserzündenergie (Verlauf 950) bereitgestellt werden. Wie erörtert, kann anfangs ein Anlassermotor dazu verwendet werden, die Masse des Motors zu drehen, bis der Motor aus eigener Kraft anhand der Verbrennung gedreht werden kann, doch ein derartiges Detail ist hier der Kürze halber weggelassen. Zwischen Zeitpunkt t7 und t8 wird die Drossel in Abhängigkeit von dem Fahrerbedarf gesteuert, wenn der Motor das Fahrzeug antreibt.
  • Es wird nun auf 10 Bezug genommen, in der eine beispielhafte Zeitachse 1000 zum aktiven Steigern der Temperatur einer stromaufwärts von einem Abgaskatalysator (z. B. 270, 370) positionierten HEGO-Sonde (z. B. 237, 326) bei einem Kaltstartereignis gezeigt ist, bei dem ein an die HEGO-Sonde gekoppeltes Heizelement (z. B. 237a, 326a) beeinträchtigt ist oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktioniert. In der beispielhaften Zeitachse 1000 beinhaltet das zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde ausgewählte Verfahren die Verwendung einer Laserzündvorrichtung(en) zum Induzieren von Wärmeerzeugung in Motorzylindern, wobei derartige Wärmeerzeugung anschließend zu der HEGO-Sonde geleitet werden kann, um die Temperatur der HEGO-Sonde auf oder über ihre gewünschte Betriebstemperatur zu steigern. Dementsprechend entspricht die Zeitachse 1000 dem vierten Beispiel, das vorstehend im Hinblick auf 6 beschrieben ist. Die Zeitachse 1000 beinhaltet den Verlauf 1001, der im Zeitablauf angibt, ob ein Kaltstartereignis über die Fahrzeugsteuerung angegeben/bestimmt wird (ja oder nein). Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1005, der angibt, ob angegeben wird (ja oder nein), dass Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt sind, den Verlauf 1010, der den Motorstatus (aus oder in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung drehend) angibt, den Verlauf 1015, der den Status der Kraftstoffeinspritzung (an oder aus) in Motorzylinder angibt, den Verlauf 1020, der die Position einer Ansaugdrossel (vollständig offen, vollständig geschlossen oder irgendwo dazwischen) angibt, und den Verlauf 1025, der den Status (an oder aus) eines an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelten Heizelements im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1030, der die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung angibt, und den Verlauf 1035, der die Temperatur der stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung oder dem Katalysator positionierten HEGO-Sonde im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1040, der einen Status (vollständig offen oder vollständig geschlossen) eines Wastegates angibt, den Verlauf 1045, der einen Status (abgedichtet oder nicht abgedichtet) von Motorzylindern angibt, und den Verlauf 1050, der den Status (an oder aus) von (einer) Laserzündvorrichtung(en), die zum Bereitstellen von Laserzündenergie zu Motorzylindern konfiguriert sind, im Zeitablauf angibt.
  • Zu Zeitpunkt t0 wird kein Kaltstartereignis angegeben (Verlauf 1001). Mit anderen Worten ist kein Schlüsseleinschaltereignis aufgetreten und es besteht keine Anforderung von Motordrehmoment. Dementsprechend sind keine Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt (Verlauf 1005), ist der Motor aus (Verlauf 1010), ist die Kraftstoffeinspritzung in die Motorzylinder aus (Verlauf 1015), befindet sich die Drossel in einer Standardposition bei ausgeschalteter Zündung (Verlauf 1020), ist die bzw. das an die Emissionssteuervorrichtung oder den Katalysator gekoppelte Heizung oder Heizelement aus (Verlauf 1025), ist die Katalysatortemperatur niedrig (Verlauf 1030), ist die Temperatur der HEGO-Sonde niedrig (Verlauf 1035), ist das Wastegate geschlossen (Verlauf 1040), sind die Motorzylinder nicht aktiv abgedichtet worden (Verlauf 1045) und sind die Laserzündvorrichtung(en) aus (Verlauf 1050).
  • Zwischen Zeitpunkt t0 und t1 werden derartige Bedingungen, wie sie für Zeitpunkt t0 beschrieben sind, beibehalten. Zu Zeitpunkt t1 wird ein Kaltstartereignis eingeleitet (Verlauf 1001). Da angegeben wird, dass das Heizelement der HEGO-Sonde beeinträchtigt ist, wird dementsprechend angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde erfüllt sind (Verlauf 1005). Zu Zeitpunkt t1 versteht es sich, dass die Steuerung eine Auswahl treffen kann, welche Methodik zum Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde auf oder über ihre gewünschte Betriebstemperatur zu verwenden ist. In dieser beispielhaften Zeitachse 1000 versteht es sich, dass das ausgewählte Verfahren das Verwenden von Laserzündenergie über die Laserzündvorrichtung(en) beinhaltet, um Wärme in Motorzylindern zu erzeugen, wobei derartige Wärme dann zu der HEGO-Sonde übertragen oder geleitet wird, um ihre Temperatur zu erhöhen. Ein derartiges Verfahren kann als Reaktion auf eine Angabe ausgewählt werden, dass das Motorsystem Laserzündvorrichtungen und Motorzylinder, die dazu in der Lage sind, aktiv abgedichtet zu werden, beinhaltet, wie zum Beispiel einen Motor mit variablem Hubraum. Es versteht sich jedoch, dass ein derartiges Verfahren nicht nur in Motoren mit variablem Hubraum ausgeführt werden kann, da ein Motor in eine Position gesteuert werden kann (z. B. über Drehung ohne Kraftstoffzufuhr), in der bei mindestens einem Zylinder sowohl Einlass- als auch Auslassventile geschlossen sein können. In dieser beispielhaften Zeitachse umfasst der Motor jedoch einen Motor mit variablem Hubraum.
  • Dementsprechend wird zu Zeitpunkt 11, wenn ein derartiges Verfahren ausgewählt ist, Motorzylindern zum Beispiel darüber ein abgedichteter Zustand befohlen (Verlauf 1045), dass die Steuerung ein Signal an VDE-Aktoren sendet, womit Einlass- und Auslassventilen für Motorzylinder ein abgedichteter Zustand befohlen wird. Eine beliebige Anzahl von Motorzylindern kann auf diese Weise abgedichtet werden. Zu Zeitpunkt t2 werden Laserzündvorrichtung(en) in den An-Zustand betätigt (Verlauf 1050). Es versteht sich, dass die Laserzündvorrichtungen nur den abgedichteten Zylindern entsprechend in den An-Zustand betätigt werden. Des Weiteren wird zu Zeitpunkt t2 die bzw. das an die Emissionssteuervorrichtung oder den Abgaskatalysator gekoppelte Heizung oder Heizelement in den An-Zustand betätigt (Verlauf 1025).
  • Zwischen Zeitpunkt t2 und t3, wenn die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfigurierte Heizung angeschaltet ist, steigt die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung (Verlauf 1030). Zu Zeitpunkt t3 wird die Abdichtung der Motorzylinder aufgehoben (Verlauf 1045), wird dem Wastegate eine offene Stellung befohlen (Verlauf 1040), wird die Drossel in ihre gewünschte Position befohlen (Verlauf 1020) und wird der Motor angeschaltet, damit er in der Vorwärtsrichtung (Verlauf 1010) ohne Kraftstoffzufuhr (Verlauf 1015) gedreht wird. Wenn die Motorzylinder nicht abgedichtet sind und sich der Motor in der Vorwärtsrichtung dreht, wird eingeschlossene Wärme im Inneren der Zylinder zu der HEGO-Sonde übertragen, um ihre Temperatur zu erhöhen.
  • Dementsprechend steigt zwischen Zeitpunkt t3 und t4 die Temperatur der stromaufwärts von dem Abgaskatalysator positionierten HEGO-Sonde (Verlauf 1035) und steigt die Temperatur des Abgaskatalysators ebenfalls (Verlauf 1030). Es versteht sich, dass die Zunahme der Temperatur des Abgaskatalysators zum Teil auf das an die Emissionssteuervorrichtung oder den Abgaskatalysator, die bzw. das angeschaltet wird, gekoppelte Heizelement zurückgehen kann und ferner zum Teil auf die über Vorwärtsdrehung des Motors ohne Kraftstoffzufuhr von den Zylindern zu dem Abgassystem geleitete Wärme zurückgehen kann.
  • Zu Zeitpunkt t4 erreichen die Temperatur des Abgaskatalysators und die Temperatur der HEGO-Sonde ihre gewünschten Betriebstemperaturen, die durch die Linien 1031 bzw. 1036 dargestellt sind. Dementsprechend wird nicht mehr angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde erfüllt sind (Verlauf 1005). Dementsprechend wird die Drossel (Verlauf 1020) in die Position zurückversetzt, in der sie sich vor dem Vornehmen der Diagnose zum Steigern der Temperatur der HEGO-Sonde befunden hat, die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizung (Verlauf 1025) abgeschaltet, dem Wastegate eine geschlossene Stellung befohlen (Verlauf 1040) und der bzw. den Laserzündvorrichtung(en) ein Aus-Zustand befohlen (Verlauf 1050). Der Motor wird zwischen Zeitpunkt t4 und t5 in der Vorwärtsrichtung drehend gehalten und zu Zeitpunkt t5 werden den Motorzylindern Kraftstoffeinspritzung und Laserzündenergie bereitgestellt (Verlauf 1015 und 1050). Wenn den Motorzylindern Kraftstoffeinspritzung und Laserzündenergie bereitgestellt werden, versteht sich, dass der Motor zu Zeitpunkt t5 Luft und Kraftstoff verbrennt. Zwischen Zeitpunkt t5 und t6 wird die Drossel in Abhängigkeit von dem Fahrerbedarf gesteuert.
  • Es wird nun auf 11 Bezug genommen, in der eine beispielhafte Zeitachse 1100 zum aktiven Steigern einer Temperatur einer stromabwärts von einer Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde, wobei die HEGO-Sonde hier als CMS (z. B. 298, 398) bezeichnet wird, unter Bedingungen gezeigt ist, bei denen es bestimmt worden ist, dass Heizelemente (z. B. 298a, 398a), die zum Beheizen des CMS konfiguriert sind, beeinträchtigt sind oder anderweitig nicht wie gewünscht oder erwartet funktionieren. Die Zeitachse 1100 stellt ein Beispiel dar, in dem derartiges aktives Beheizen des CMS während eines S/S-Ereignisses vorgenommen wird, bei dem, da der Motor aus ist, die Temperatur des CMS auf unter seine gewünschte Betriebstemperatur oder Schwellentemperatur abnimmt. Somit stellt die Zeitachse 1110 eine Zeitachse dar, die dem fünften Beispiel entspricht, das vorstehend im Hinblick auf 6 erörtert ist. Die Zeitachse 1100 beinhaltet den Verlauf 1105, der angibt, ob Bedingungen zum aktiven Beheizen der stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde (des CMS) erfüllt sind (ja oder nein), den Verlauf 1110, der den Motorstatus (aus oder in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung drehend) angibt, den Verlauf 1115, der den Status der Kraftstoffeinspritzung (an oder aus) in Motorzylinder angibt, den Verlauf 1120, der eine Position (vollständig offen, vollständig geschlossen oder irgendwo dazwischen) einer Ansaugdrossel angibt, den Verlauf 1125, der einen Status (an oder aus) einer bzw. eines an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelten Heizung oder Heizelements angibt, den Verlauf 1130, der eine Temperatur der Emissionssteuervorrichtung oder des Abgaskatalysators angibt, und den Verlauf 1135, der die Temperatur des CMS im Zeitablauf angibt.
  • Zu Zeitpunkt t0 wird nicht angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen des CMS erfüllt sind (Verlauf 1105). Der Motor dreht sich in der Vorwärtsrichtung (Verlauf 1110) und Motorzylindern wird Kraftstoffeinspritzung bereitgestellt (Verlauf 1115). Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass Motorzylindern zudem zu Zeitpunkt t0 Zündfunken- oder Laserzündenergie bereitgestellt wird. Mit anderen Worten verbrennt der Motor zu Zeitpunkt t0 Luft und Kraftstoff, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Drosselposition (Verlauf 1120) ist von dem Fahrerbedarf abhängig und da der Motor in Betrieb ist, ist die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizung (Verlauf 1125) aus. Ferner liegt die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung (Verlauf 1130) über ihrer Schwellentemperatur oder gewünschten Betriebstemperatur, die durch die Linie 1131 dargestellt ist, und die Temperatur des CMS (Verlauf 1135) über ihrer Schwellentemperatur oder gewünschten Betriebstemperatur, die durch die Linie 1136 dargestellt ist.
  • Zwischen Zeitpunkt t0 und t1 nimmt der Fahrerbedarf ab (Verlauf 1120) und zu Zeitpunkt t1 wird ein S/S-Ereignis eingeleitet. Dementsprechend wird der Motor abgeschaltet (Verlauf 1110), die Kraftstoffeinspritzung in den Motor angehalten (Verlauf 1115) und die Zündfunken- oder Laserzündenergie, wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, zu Zeitpunkt t1 ebenfalls angehalten.
  • Wenn der Motor zwischen Zeitpunkt t1 und t2 nicht Luft und Kraftstoff verbrennt, nimmt die Temperatur des CMS ab, und zu Zeitpunkt t2 fällt die Temperatur des CMS unter seine gewünschte Betriebstemperatur ab, die durch die Linie 1136 dargestellt ist. Dementsprechend wird angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen des CMS erfüllt sind (Verlauf 1105), und somit versteht es sich, dass die Steuerung ein Verfahren zum aktiven Steigern der Temperatur des CMS auswählt. In dieser beispielhaften Zeitachse beinhaltet das ausgewählte Verfahren die Anschaltung des an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelten Heizelements, worauf die Vorwärtsdrehung des Motors ohne Kraftstoffzufuhr folgt. Ein derartiges Verfahren kann zum Beispiel ausgewählt werden, falls angegeben wird, dass der Motor nicht mit einem elektrischen Booster ausgestattet ist, falls den Motorzylindern Zündenergie über Zündkerzen und nicht über Laserzündvorrichtungen bereitgestellt wird, falls der Ladezustand der bordeigenen Energiespeichervorrichtung über einem vorbestimmten Schwellenladezustand liegt usw.
  • Wenn ein derartiges Verfahren ausgewählt worden ist, wird zu Zeitpunkt t2 die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizung angeschaltet (Verlauf 1125). Zu Zeitpunkt t3 wird die Drossel in ihre gewünschte Position befohlen (Verlauf 1120) und wird der Motor angeschaltet, damit er sich in der Vorwärtsrichtung über den Elektromotor (Verlauf 1110) ohne Kraftstoffzufuhr (Verlauf 1115) dreht. Zwischen Zeitpunkt t3 und t4 wird Wärme von der Emissionssteuervorrichtung zu dem CMS geleitet und dementsprechend nimmt die CMS-Temperatur auf über die Schwellentemperatur oder gewünschte Betriebstemperatur zu (Verlauf 1135). Da die CMS-Temperatur zu Zeitpunkt t4 aktiv auf über die Schwellentemperatur gesteigert worden ist, wird dementsprechend nicht mehr angegeben, dass Bedingungen zum aktiven Beheizen des CMS erfüllt sind (Verlauf 1105). Somit wird zu Zeitpunkt t4 das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr angehalten (Verlauf 1110), die Drossel (Verlauf 1120) in ihre Position befohlen, in der sie sich vor dem Vornehmen der Diagnose zum aktiven Beheizen befunden hat, und die an die Emissionssteuervorrichtung gekoppelte Heizung abgeschaltet (Verlauf 1125). Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 bleibt die Temperatur des CMS (Verlauf 1135) über der Schwellentemperatur, die durch die Linie 1136 dargestellt ist, und somit werden keine weiteren Maßnahmen ergriffen.
  • Zu Zeitpunkt t5 liegt der Motordrehmomentbedarf über einem Schwellenwert und dementsprechend wird der Motor angeschaltet, damit er sich in der Vorwärtsrichtung dreht (Verlauf 1110), und den Motorzylindern wird Kraftstoffzufuhr bereitgestellt (Verlauf 1115). Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass zu Zeitpunkt t5 Motorzylindern Zündfunken- oder Laserzündenergie bereitgestellt wird. Mit anderen Worten wird zu Zeitpunkt t5 Motorverbrennung eingeleitet. Wie erörtert, kann ein Anlassermotor anfangs dazu verwendet werden, die Motormasse zu drehen, doch ein derartiger Schritt ist hier der Kürze halber nicht angegeben.
  • Zwischen Zeitpunkt t5 und t6 wird die Drossel in Abhängigkeit von dem Fahrerbedarf gesteuert.
  • Die in 7-11 dargestellten Zeitachsen zeigen eine ausgewählte Reihe der in Bezug auf das Verfahren aus 6 beschriebenen Beispiele. Während nicht jede Variation aller Beispiele gezeigt ist, versteht es sich, dass jede beliebige vorstehend im Hinblick auf 6 beschriebene Variation zum aktiven Steigern der Temperatur einer stromaufwärts von einer Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde oder einer stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positionierten HEGO-Sonde in Abhängigkeit von aktuellen Fahrzeug-/Motorbetriebsbedingungen und ferner in Abhängigkeit von Komponenten, die in dem bestimmten Fahrzeug-/Motorsystem enthalten sind, das der Diagnose zum aktiven Beheizen der HEGO-Sonde unterzogen wird, verwendet werden kann.
  • Auf diese Art und Weise kann unter Bedingungen, bei denen angegeben wird, dass zum Erhöhen der Temperatur von HEGO-Sonden, die entweder stromaufwärts oder stromabwärts von einer Emissionssteuervorrichtung positioniert sind, konfigurierte Heizelemente beeinträchtigt sind, aktives Beheizen unter Verwendung der hier erörterten Systeme und Verfahren ermöglichen, dass die HEGO-Sonden auf oder über ihre jeweiligen gewünschten Betriebstemperaturen bei S/S-Ereignissen oder Kaltstartereignissen erwärmt werden. Eine derartige Maßnahme kann unerwünschte Emissionen in die Atmosphäre reduzieren, die Lebensdauer von in Motorabgassystemen positionierten Emissionssteuervorrichtungen verlängern und die Motorlebensdauer verlängern.
  • Die technische Wirkung besteht darin, zu erkennen, dass in Situationen, in denen angegeben wird, dass zum Steigern der Temperatur von HEGO-Sonden konfigurierte Heizelemente beeinträchtigt sind, alternative Wärmequellen dazu verwendet werden können, die Temperatur der HEGO-Sonde auf oder über ihre gewünschte Betriebstemperatur bei S/S-Ereignissen oder Kaltstartereignissen zu erhöhen. Somit besteht eine weitere technische Wirkung darin, zu erkennen, dass Hybridfahrzeuge Mittel zum Leiten von anhand der alternativen Wärmequellen erzeugter Wärme zu den HEGO-Sonden über die Verwendung von an Bord, zum Beispiel in einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung, gespeicherter Energie aufweisen können. Somit besteht eine technische Wirkung darin, zu erkennen, dass Wärme aus einer Emissionssteuervorrichtung zu HEGO-Sonden geleitet werden kann, wohingegen eine andere technische Wirkung darin besteht, zu erkennen, dass über Laserzündvorrichtungen erzeugte eingeschlossene Wärme im Inneren von Zylindern dazu verwendet werden kann, die Temperatur von HEGO-Sonden zu steigern. Eine andere technische Wirkung besteht somit darin, zu erkennen, dass verschiedenartige Methodik verwendet werden kann, um die Wärme zu den HEGO-Sonden zu leiten, wozu Motordrehung ohne Kraftstoffzufuhr oder das Betreiben eines in dem Motoreinlass positionierten elektrischen Boosters gehören. Noch eine weitere technische Wirkung besteht darin, zu erkennen, dass Umstände vorliegen können, unter denen eine bestimmte Methodik zum Steigern der Temperatur von HEGO-Sonden wünschenswerter ist als eine andere potentielle Methodik und somit eine derartige Verfahrensauswahl auf aktuellen Fahrzeugbetriebsparametern, Motorsystemkomponenten usw. beruhen kann.
  • Die hier und unter Bezugnahme auf 1-5B beschriebenen Systeme können zusammen mit den hier und unter Bezugnahme auf 6 beschriebenen Verfahren ein oder mehrere Systeme und ein oder mehrere Verfahren ermöglichen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei einem Startereignis eines Motors, der ein Fahrzeug antreibt, unter Bedingungen, bei denen eine Temperatur einer beheizten Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur liegt und bei denen ein Heizelement, das zum Beheizen der Sonde konfiguriert ist, beeinträchtigt ist, durch Bereitstellen einer alternativen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde zum Steigern der Temperatur der Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur. In einem ersten Beispiel für das Verfahren beinhaltet das Verfahren ferner, wobei das Startereignis des Motors ein Kaltstartereignis umfasst. Ein zweites Beispiel beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, wobei das Startereignis des Motors ein Start-/Stopp-Ereignis umfasst, bei dem die Temperatur der Sonde auf unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abgenommen hat, während der Motor nicht Luft und Kraftstoff verbrennt. Ein drittes Beispiel beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei Reduzieren von unerwünschten Emissionen Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei dem Startereignis im Vergleich zu Bedingungen, bei denen die beheizte Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur für das Startereignis bleibt, beinhaltet. Ein viertes Beispiel beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde eines von Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung oder Drehen eines elektrischen Boosters, der in einem Einlass des Motors positioniert ist, in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung beinhaltet, wobei die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung sowohl zum Drehen des Motors als auch zum Drehen des elektrischen Boosters auf Grundlage einer Position der Sonde in Bezug auf eine Emissionssteuervorrichtung, die in einem Abgassystem des Motors des Fahrzeugs positioniert ist, und der alternativen Wärmequelle ausgewählt ist. Ein fünftes Beispiel beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis vierten Beispiels und umfasst ferner Rückwärtsdrehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr oder Rückwärtsdrehen des elektrischen Boosters unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen die alternative Wärmequelle eine Heizung umfasst, die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist; Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung oder Drehen des elektrischen Boosters in der Vorwärtsrichtung unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen die alternative Wärmequelle eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen umfasst, die zum Bereitstellen von Laserzündenergie zu einem oder mehreren Zylindern des Motors konfiguriert sind; und Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung oder Drehen des elektrischen Boosters in der Vorwärtsrichtung unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen eines oder beide der Heizung, die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist, und/oder der einen oder mehreren Laserzündvorrichtungen die alternative Wärmequelle umfassen. Ein sechstes Beispiel beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner, wobei aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde Auswählen beinhaltet, ob der Motor in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verwendet werden soll, im Vergleich dazu, ob der elektrische Booster in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verwendet werden soll, wobei das Auswählen mindestens auf einem Ladezustand einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung beruht, die einen Elektromotor mit Leistung versorgt, der zum Drehen des Motors und des elektrischen Boosters in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung konfiguriert ist. Ein siebtes Beispiel beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis sechsten Beispiels und umfasst ferner Steuern einer Position einer Luftansaugdrossel und/oder eines Abgasanpassungsventils zum aktiven Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde zum Steigern der Temperatur der Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur.
  • Ein anderes Beispiel für ein Verfahren umfasst bei einem Startereignis eines Motors als Reaktion auf Detektion eines beeinträchtigten Heizelements einer Lambdasonde Betreiben einer Laserzündquelle des Motors ohne Verbrennung und Rotieren eines elektrisch angetriebenen Ansaugluftverdichters zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde. In einem ersten Beispiel für das Verfahren beinhaltet das Verfahren ferner, wobei das Heizelement dazu konfiguriert ist, die Temperatur der Sonde zu steigern, und wobei das Heizelement und die Sonde beide entweder stromaufwärts oder stromabwärts von einer in einem Abgassystem des Motors positionierten Emissionssteuervorrichtung positioniert sind. Ein zweites Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional das erste Beispiel und umfasst ferner Abdichten eines Zylinders des Motors, während die Laserzündquelle betrieben wird, wobei der Zylinder Laserzündenergie von der Laserzündquelle empfängt; und Aufheben der Abdichtung des Zylinders zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde über Rotieren des elektrisch angetriebenen Ansaugluftverdichters. Ein drittes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei Aufheben der Abdichtung des Zylinders ferner Positionieren des Zylinders umfasst, sodass sowohl ein Einlassventil als auch ein Auslassventil, die an den Zylinder gekoppelt sind, mindestens teilweise offen sind. Ein viertes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels und umfasst ferner entweder Anhalten des Betreibens der Laserzündquelle nach dem Aufheben der Abdichtung des Zylinders oder Beibehalten des Betreibens der Laserzündquelle nach dem Aufheben der Abdichtung des Zylinders zum Befördern von Zylindergas zu der Sonde. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis vierten Beispiels und umfasst ferner Befehlen eines Wastegates in eine offene Stellung, das in einem Wastegatekanal positioniert ist, der zum Leiten von Fluidstrom um eine Turbine konfiguriert ist, zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde. Ein sechstes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis fünften Beispiels und umfasst ferner Befehlen eines Abgasrückführungsventils in eine geschlossene Stellung, das in einem Abgasrückführungskanal des Motors positioniert ist, zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde. Ein siebtes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis sechsten Beispiels und umfasst ferner Steuern einer Position einer Luftansaugdrossel und/oder eines Abgasanpassungsventils zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde.
  • Ein System für ein Hybridfahrzeug umfasst eine Steuerung mit in nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Anschalten einer elektrischen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der elektrischen Wärmequelle zu einer beheizten Lambdasonde unter Bedingungen eines Startereignisses eines Motors, bei denen ein Heizelement für die beheizte Lambdasonde beeinträchtigt ist, zum Erhöhen der Temperatur der beheizten Lambdasonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur, wobei aktives Leiten von Wärme von der Wärmequelle zu der beheizten Lambdasonde Drehen des Motors über einen Elektromotor in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung ohne Kraftstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Position der beheizten Lambdasonde mit dem beeinträchtigten Heizelement und der elektrischen Wärmequelle beinhaltet. In einem ersten Beispiel für das System beinhaltet das System ferner, wobei die elektrische Wärmequelle ferner eine Heizung umfasst, die an eine in einem Abgassystem des Motors positionierte Emissionssteuervorrichtung gekoppelt ist, oder eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen umfasst, die zum Bereitstellen von Laserzündenergie zu einem oder mehreren Zylindern des Motors konfiguriert sind. Ein zweites Beispiel für das System beinhaltet optional das erste Beispiel und umfasst ferner eine Ansaugluftdrossel; ein Abgasanpassungsventil; und wobei die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem speichert: Steuern der Position von einem oder mehreren der Drossel und/oder des Abgasanpassungsventils, sodass Wärme von der elektrischen Wärmequelle in einer unmittelbaren Umgebung der beheizten Lambdasonde abgesondert wird, während ein unerwünschter Druckaufbau in dem Motor verhindert wird. Ein drittes Beispiel für das System beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis zweiten Beispiels und umfasst ferner einen elektrischen Booster, der in einem Einlass des Motors positioniert ist; und wobei die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem speichert: Auswählen, dass der elektrische Booster, der über den Elektromotor entweder in der Vorwärts- oder der Rückwärtsrichtung gedreht wird, und nicht der Motor zum aktiven Leiten von Wärme von der Wärmequelle zu der beheizten Lambdasonde verwendet werden soll.
  • Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei einem Startereignis eines Motors, der ein Fahrzeug antreibt, unter Bedingungen, bei denen eine Temperatur einer beheizten Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur liegt und bei denen ein Heizelement, das zum Beheizen der Sonde konfiguriert ist, beeinträchtigt ist, durch Bereitstellen einer alternativen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde zum Steigern der Temperatur der Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Startereignis des Motors ein Kaltstartereignis.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Startereignis des Motors ein Start-/Stopp-Ereignis, bei dem die Temperatur der Sonde auf unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abgenommen hat, während der Motor nicht Luft und Kraftstoff verbrennt.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet Reduzieren von unerwünschten Emissionen Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei dem Startereignis im Vergleich zu Bedingungen, bei denen die beheizte Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur für das Startereignis bleibt.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde eines von Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung oder Drehen eines elektrischen Boosters, der in einem Einlass des Motors positioniert ist, in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung, wobei die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung sowohl zum Drehen des Motors als auch zum Drehen des elektrischen Boosters auf Grundlage einer Position der Sonde in Bezug auf eine Emissionssteuervorrichtung, die in einem Abgassystem des Motors des Fahrzeugs positioniert ist, und der alternativen Wärmequelle ausgewählt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Rückwärtsdrehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr oder Rückwärtsdrehen des elektrischen Boosters unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen die alternative Wärmequelle eine Heizung umfasst, die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist; Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung oder Drehen des elektrischen Boosters in der Vorwärtsrichtung unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen die alternative Wärmequelle eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen umfasst, die zum Bereitstellen von Laserzündenergie zu einem oder mehreren Zylindern des Motors konfiguriert sind; und Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung oder Drehen des elektrischen Boosters in der Vorwärtsrichtung unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen eines oder beide der Heizung, die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist, und/oder der einen oder mehreren Laserzündvorrichtungen die alternative Wärmequelle umfassen.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde Auswählen, ob der Motor in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verwendet werden soll, im Vergleich dazu, ob der elektrische Booster in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verwendet werden soll, wobei das Auswählen mindestens auf einem Ladezustand einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung beruht, die einen Elektromotor mit Leistung versorgt, der zum Drehen des Motors und des elektrischen Boosters in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung konfiguriert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Steuern einer Position einer Luftansaugdrossel und/oder eines Abgasanpassungsventils zum aktiven Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde zum Steigern der Temperatur der Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren bei einem Startereignis eines Motors als Reaktion auf Detektion eines beeinträchtigten Heizelements einer Lambdasonde Betreiben einer Laserzündquelle des Motors ohne Verbrennung und Rotieren eines elektrisch angetriebenen Ansaugluftverdichters zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Heizelement dazu konfiguriert, die Temperatur der Sonde zu steigern, und wobei das Heizelement und die Sonde beide entweder stromaufwärts oder stromabwärts von einer in einem Abgassystem des Motors positionierten Emissionssteuervorrichtung positioniert sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Abdichten eines Zylinders des Motors, während die Laserzündquelle betrieben wird, wobei der Zylinder Laserzündenergie von der Laserzündquelle empfängt; und Aufheben der Abdichtung des Zylinders zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde über Rotieren des elektrisch angetriebenen Ansaugluftverdichters.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst Aufheben der Abdichtung des Zylinders ferner Positionieren des Zylinders, sodass sowohl ein Einlassventil als auch ein Auslassventil, die an den Zylinder gekoppelt sind, mindestens teilweise offen sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: entweder Anhalten des Betreibens der Laserzündquelle nach dem Aufheben der Abdichtung des Zylinders oder Beibehalten des Betreibens der Laserzündquelle nach dem Aufheben der Abdichtung des Zylinders zum Befördern von Zylindergas zu der Sonde.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Befehlen eines Wastegates in eine offene Stellung, das in einem Wastegatekanal positioniert ist, der zum Leiten von Fluidstrom um eine Turbine konfiguriert ist, zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Befehlen eines Abgasrückführungsventils in eine geschlossene Stellung, das in einem Abgasrückführungskanal des Motors positioniert ist, zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Steuern einer Position einer Luftansaugdrossel und/oder eines Abgasanpassungsventils zum Befördern von erwärmtem Zylindergas zu der Sonde.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Steuerung mit in nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Anschalten einer elektrischen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der elektrischen Wärmequelle zu einer beheizten Lambdasonde unter Bedingungen eines Startereignisses eines Motors, bei denen ein Heizelement für die beheizte Lambdasonde beeinträchtigt ist, zum Erhöhen der Temperatur der beheizten Lambdasonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur, wobei aktives Leiten von Wärme von der Wärmequelle zu der beheizten Lambdasonde Drehen des Motors über einen Elektromotor in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung ohne Kraftstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Position der beheizten Lambdasonde mit dem beeinträchtigten Heizelement und der elektrischen Wärmequelle beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die elektrische Wärmequelle ferner eine Heizung, die an eine in einem Abgassystem des Motors positionierte Emissionssteuervorrichtung gekoppelt ist, oder eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen, die zum Bereitstellen von Laserzündenergie zu einem oder mehreren Zylindern des Motors konfiguriert sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: eine Ansaugluftdrossel; ein Abgasanpassungsventil; und wobei die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem speichert: Steuern der Position von einem oder mehreren der Drossel und/oder des Abgasanpassungsventils, sodass Wärme von der elektrischen Wärmequelle in einer unmittelbaren Umgebung der beheizten Lambdasonde abgesondert wird, während ein unerwünschter Druckaufbau in dem Motor verhindert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: einen elektrischen Booster, der in einem Einlass des Motors positioniert ist; und wobei die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem speichert: Auswählen, dass der elektrische Booster, der über den Elektromotor entweder in der Vorwärts- oder der Rückwärtsrichtung gedreht wird, und nicht der Motor zum aktiven Leiten von Wärme von der Wärmequelle zu der beheizten Lambdasonde verwendet werden soll.

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei einem Startereignis eines Motors, der ein Fahrzeug antreibt, unter Bedingungen, bei denen eine Temperatur einer beheizten Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur liegt und bei denen ein Heizelement, das zum Beheizen der Sonde konfiguriert ist, beeinträchtigt ist, durch Bereitstellen einer alternativen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde zum Steigern der Temperatur der Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Startereignis des Motors ein Kaltstartereignis umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Startereignis des Motors ein Start-/Stopp-Ereignis umfasst, bei dem die Temperatur der Sonde auf unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abgenommen hat, während der Motor nicht Luft und Kraftstoff verbrennt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Reduzieren von unerwünschten Emissionen Reduzieren von unerwünschten Emissionen bei dem Startereignis im Vergleich zu Bedingungen, bei denen die beheizte Lambdasonde unter ihrer gewünschten Betriebstemperatur für das Startereignis bleibt, beinhaltet.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde eines von Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung oder Drehen eines elektrischen Boosters, der in einem Einlass des Motors positioniert ist, in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung beinhaltet, wobei die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung sowohl zum Drehen des Motors als auch zum Drehen des elektrischen Boosters auf Grundlage einer Position der Sonde in Bezug auf eine Emissionssteuervorrichtung, die in einem Abgassystem des Motors des Fahrzeugs positioniert ist, und der alternativen Wärmequelle ausgewählt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend Rückwärtsdrehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr oder Rückwärtsdrehen des elektrischen Boosters unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen die alternative Wärmequelle eine Heizung umfasst, die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist; Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung oder Drehen des elektrischen Boosters in der Vorwärtsrichtung unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen die alternative Wärmequelle eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen umfasst, die zum Bereitstellen von Laserzündenergie zu einem oder mehreren Zylindern des Motors konfiguriert sind; und Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr in der Vorwärtsrichtung oder Drehen des elektrischen Boosters in der Vorwärtsrichtung unter Bedingungen, bei denen die Sonde stromabwärts von der Emissionssteuervorrichtung positioniert ist und bei denen eines oder beide der Heizung, die zum Beheizen der Emissionssteuervorrichtung konfiguriert ist, und/oder der einen oder mehreren Laserzündvorrichtungen die alternative Wärmequelle umfassen.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei aktives Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde Auswählen beinhaltet, ob der Motor in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verwendet werden soll, im Vergleich dazu, ob der elektrische Booster in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verwendet werden soll, wobei das Auswählen mindestens auf einem Ladezustand einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung beruht, die einen Elektromotor mit Leistung versorgt, der zum Drehen des Motors und des elektrischen Boosters in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung konfiguriert ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Steuern einer Position einer Luftansaugdrossel und/oder eines Abgasanpassungsventils zum aktiven Leiten von Wärme von der Quelle zu der Sonde zum Steigern der Temperatur der Sonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur.
  9. System für ein Hybridfahrzeug, umfassend: eine Steuerung mit in nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Anschalten einer elektrischen Wärmequelle und aktives Leiten von Wärme von der elektrischen Wärmequelle zu einer beheizten Lambdasonde unter Bedingungen eines Startereignisses eines Motors, bei denen ein Heizelement für die beheizte Lambdasonde beeinträchtigt ist, zum Erhöhen einer Temperatur der beheizten Lambdasonde auf ihre gewünschte Betriebstemperatur, wobei aktives Leiten von Wärme von der Wärmequelle zu der beheizten Lambdasonde Drehen des Motors über einen Elektromotor in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung ohne Kraftstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Position der beheizten Lambdasonde mit dem beeinträchtigten Heizelement und der elektrischen Wärmequelle beinhaltet.
  10. System nach Anspruch 9, wobei die elektrische Wärmequelle ferner eine Heizung umfasst, die an eine in einem Abgassystem des Motors positionierte Emissionssteuervorrichtung gekoppelt ist.
  11. System nach Anspruch 9, wobei die elektrische Wärmequelle ferner eine oder mehrere Laserzündvorrichtungen umfasst, die zum Bereitstellen von Laserzündenergie zu einem oder mehreren Zylindern des Motors konfiguriert sind.
  12. System nach Anspruch 9, wobei das Startereignis des Motors ein Kaltstartereignis umfasst.
  13. System nach Anspruch 9, wobei das Startereignis des Motors ein Start-/Stopp-Ereignis umfasst, bei dem die Temperatur der beheizten Lambdasonde auf unter ihre gewünschte Betriebstemperatur abgenommen hat, während der Motor nicht Luft und Kraftstoff verbrennt.
  14. System nach Anspruch 9, ferner umfassend: eine Ansaugluftdrossel; ein Abgasanpassungsventil; und wobei die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem speichert: Steuern der Position von einem oder mehreren der Drossel und/oder des Abgasanpassungsventils, sodass Wärme von der elektrischen Wärmequelle in einer unmittelbaren Umgebung der beheizten Lambdasonde abgesondert wird, während ein unerwünschter Druckaufbau in dem Motor verhindert wird.
  15. System nach Anspruch 9, ferner umfassend einen elektrischen Booster, der in einem Einlass des Motors positioniert ist; und wobei die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem speichert: Auswählen, dass der elektrische Booster, der über den Elektromotor entweder in der Vorwärts- oder der Rückwärtsrichtung gedreht wird, und nicht der Motor zum aktiven Leiten von Wärme von der Wärmequelle zu der beheizten Lambdasonde verwendet werden soll.
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