DE102021115144A1

DE102021115144A1 - System und verfahren zum starten eines motors

Info

Publication number: DE102021115144A1
Application number: DE102021115144.9A
Authority: DE
Inventors: David Cox; Themi Philemon Petridis; David Hesketh; Mario Balenovic; Helmut Matthias Kindl
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2022-01-13
Also published as: US11391229B2; US20220010742A1

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Betrieb eines Motors mit einem elektrisch beheizten Katalysator und einem elektrisch angetriebenen Verdichter beschrieben. In einem Beispiel werden der elektrisch angetriebene Verdichter und der elektrisch beheizten Katalysator vor einem Motorstart aktiviert, so dass Fahrzeugemissionen beim Motorstart und danach effizienter reduziert werden können.

Description

Hintergrund/Kurzdarstellung
Gesetzlich vorgeschriebene Fahrzeugemissionswerte reduzieren weiter gestattete Fahrzeugemissionswerte. Durch erheblichen Aufwand sind Fahrzeugemissionen für die Fahrteile des Fahrzeugbetriebs stark reduziert worden. Beispielsweise können Motoremissionen während des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit und nach dem Warmlaufen des Motors beträchtlich reduziert werden. Dadurch sind Möglichkeiten zur Verringerung von Fahrzeugemissionswerten nach dem Warmlaufen des Motors möglicherweise gering. Demzufolge haben sich Versuche zur Reduzierung von Fahrzeugemissionen auf die Reduzierung von Fahrzeugemissionen innerhalb der ersten paar Minuten des Fahrzeugbetriebs gerichtet. Ein Motor erzeugt möglicherweise jedoch höhere Emissionswerte direkt nach einem Kaltstart des Motors, und das Nachbehandlungssystem des Fahrzeugs ist möglicherweise während dieser Zeit in geringerem Maße effizient. Somit kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit zur Reduzierung von Fahrzeugemissionen während derartiger Zustände bereitzustellen.
Die vorliegenden Erfinder haben die oben erwähnten Nachteile erkannt und ein Motorbetriebsverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst: Aktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators und Öffnen eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) als Reaktion auf eine Anzeige darüber, dass eine Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht.
Durch Aktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators und Öffnen eines AGR-Ventils kann es möglich sein, in einem Motor und Motorabgasnachbehandlungsvorrichtungen zirkulierte Luft mehrfach zu erhitzen, so dass Temperaturen der Nachbehandlungsvorrichtungen mit einer höheren Rate ansteigen. Ferner kann das Erhitzen der Nachbehandlungsvorrichtungen über erhitzte Luft beginnen, bevor ein Motor gestartet wird, so dass bei Start des Motors Emissionen des Motors mit einem höheren Wirkungsgrad umgewandelt werden können.
Die vorliegende Beschreibung kann verschiedene Vorteile bereitstellen. Insbesondere können durch den Ansatz Fahrzeugemissionen bei Kaltstartbedingungen reduziert werden. Darüber hinaus kann der Ansatz auf Benzin- und Dieselmotoren angewendet werden. Ferner kann der Ansatz ohne Verschlechterung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung alleine oder in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne Weiteres hervor.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu bereitgestellt wird, eine Auswahl von Konzepten, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden, in vereinfachter Form einzuführen. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands identifizieren, dessen Schutzumfang einzig durch die auf die detaillierte Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Weiterhin ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen, die oben oder in einem anderen Teil der vorliegenden Offenbarung angemerkte Nachteile lösen, beschränkt.
Figurenliste

1 zeigt eine detaillierte schematische Darstellung eines beispielhaften Motors;
2 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug, das einen Motor umfasst;
3 zeigt eine beispielhafte Fahrzeugbetriebsfolge gemäß dem vorliegenden Verfahren; und
4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs zur Reduzierung von Fahrzeugemissionen.

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf den Betrieb eines Motors, der möglicherweise von Zeit zu Zeit kaltgestartet wird. 1 zeigt ein Beispiel für einen elektrisch aufgeladenen Motor. Durch elektrisches Aufladen des Motors kann es möglich sein, dem Motor beträchtliche Mengen von Druckluft zuzuführen, während sich der Motor nicht dreht, so dass Emissionsnachbehandlungsvorrichtungen erhitzt werden können, bevor ein Motor gestartet wird. Durch den elektrischen Auflader erzeugter Luftstrom kann so zurückgeführt werden, dass die Luft mehrfach erhitzt werden kann. Anders ausgedrückt kann die Luft zum ersten Mal erhitzt werden, und dann kann die Luft zur erneuten Erhitzung zu der Heizvorrichtung zurückgeführt werden, so dass die Temperatur der erhitzten Luft im Gegensatz zu einem Zustand, bei dem die Luft ohne erneute Erhitzung aus dem Motor ausgelassen wird, ansteigt. Die Luft kann in einem Motor, der sich in einem Fahrzeug gemäß der Darstellung in 2 befindet, erhitzt werden. Die Luft kann in einer Folge gemäß der Darstellung in 3 erhitzt werden. Ein Verfahren zum Erhitzen der Luft wird in 4 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der mehrere Zylinder umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt wird, von der elektronischen Motorsteuerung 12 gesteuert. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren von 1 und setzt die verschiedenen Aktuatoren von 1 dazu ein, den Motorbetrieb basierend auf den empfangenen Signalen und in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen einzustellen.
Der Motor 10 umfasst eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit Kolben 36, die darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden sind. Ein Zylinderkopf 13 ist an einem Motorblock 14 befestigt. Die Brennkammer 30 steht gemäß der Darstellung mit einem Einlasskrümmer 44 und einem Auslasskrümmer 48 über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann von einem Einlassnocken 51 und einem Auslassnocken 53 betätigt werden. Obwohl der Motor in anderen Beispielen Ventile über eine einzige Nockenwelle oder Stößelstangen betätigen kann. Die Position des Einlassnockens 51 kann von einem Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann von einem Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Das Einlasstellerventil 52 kann von einem Aktuator 59 zur variablen Ventilaktivierung/-deaktivierung, bei dem es sich um eine nockenangetriebene Ventilbetätigungsvorrichtung (z. B. gemäß der Darstellung in US-Patent Nr. 9,605,603 ; 7,404,383 und 7,159,551 , auf die hier in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke Bezug genommen wird) handeln kann, betätigt werden. Gleichermaßen kann das Auslasstellerventil 54 von einem Aktuator 58 zur variablen Ventilaktivierung/- deaktivierung, bei dem es sich um eine nockenangetriebene Ventilbetätigungsvorrichtung (z. B. gemäß der Darstellung in US-Patent Nr. 9,605,603 ; 7,404,383 und 7,159,551 , auf die hier in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke Bezug genommen wird) handeln kann, betätigt werden. Das Einlasstellerventil 52 und das Auslasstellerventil 54 können deaktiviert und in einer geschlossenen Stellung, in der das Strömen in den und aus dem Zylinder 30 verhindert wird, für einen oder mehrere komplette Motorzyklen (z. B. zwei Motorumdrehungen) gehalten werden, wodurch der Zylinder 30 deaktiviert wird. Dem Zylinder 30 zugeführter Kraftstoffstrom kann bei deaktiviertem Zylinder 30 auch enden.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 68 ist gemäß der Darstellung in dem Zylinderkopf 13 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkammer 30, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist, positioniert. Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzventil 68 von einem Kraftstoffsystem zugeführt, das einen Kraftstofftank 26, eine Kraftstoffpumpe 21, ein Kraftstoffpumpensteuerventil 25 und eine Kraftstoffverteilerleitung (nicht gezeigt) umfasst. Durch das Kraftstoffsystem bereitgestellter Kraftstoffdruck kann durch Variieren eines Positionsventils, das den Strom zu einer Kraftstoffpumpe reguliert, (nicht gezeigt) eingestellt werden. Darüber hinaus kann ein Dosierungsventil in oder nahe der Kraftstoffverteilerleitung für eine Kraftstoffsteuerung mit geschlossenem Regelkreis positioniert sein. Ein Pumpendosierungsventil kann auch den Kraftstoffstrom zur Kraftstoffpumpe regulieren und dabei den zu einer Hochdruckkraftstoffpumpe gepumpten Kraftstoff reduzieren.
Das Motoreinlassluftsystem 9 kann eine stromaufwärtige Drosselklappe 63, den Einlasskrümmer 44, eine mittige Drosselklappe 62, eine Gitter-Heizvorrichtung 16, einen Turboladerverdichter 162 und einen Luftfilter 42 umfassen. Der Einlasskrümmer 44 steht in der Darstellung mit der optionalen mittigen Drosselklappe 62, die eine Stellung einer Drosselklappenplatte 64 zur Steuerung des Luftstroms von einer Einlassaufladekammer 46 einstellt, in Verbindung. Die stromaufwärtige Drosselklappe 63 kann ähnlich betrieben werden. Ein elektrisch angetriebener Verdichter 162 saugt Luft aus dem Luftfilter 42, wenn die stromaufwärtige Drosselklappe geöffnet ist, um die Aufladekammer 46 zu versorgen. Ein Verdichterschaufelaktuator 84 stellt eine Stellung von Verdichterschaufeln 19 ein. Eine elektrische Maschine (z. B. ein Elektromotor) 165 kann die Schaufeln 19 zur Druckbeaufschlagung von in den Motor 10 eintretender Luft drehen. Ferner kann eine optionale Gitter-Heizvorrichtung 16 zum Erwärmen von in den Zylinder 30 eintretender Luft bei Kaltstart des Motors 10 vorgesehen sein. Die Verdichterdrehzahl kann durch Einstellen einer Menge an Strom, der der elektrischen Maschine 165 zugeführt wird, eingestellt werden. Ein Verdichterrückführungsventil 158 gestattet das Zurückführen von Druckluft an den Auslass 15 des Verdichters 162 zu dem Einlass 17 des Verdichters 162. Alternativ dazu kann eine Stellung eines variablen Verdichterschaufelaktuators 78 dahingehend eingestellt werden, den Wirkungsgrad des Verdichters 162 zu ändern. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad des Verdichters 162 dahingehend erhöht oder reduziert werden, sich auf die Strömung des Verdichters 162 auszuwirken und die Wahrscheinlichkeit von Verdichterpumpen zu reduzieren. Ferner kann durch Zurückführen von Luft zurück zu dem Einlass des Verdichters 162 an der Luft durchgeführte Arbeit verstärkt werden, wodurch die Temperatur der Luft erhöht wird. Die elektrische Maschine 165 kann den Verdichter 162 drehen, wenn sich der Motor 10 nicht dreht oder wenn sich der Motor 10 dreht. Luftstrom durch den Motor, wenn der Motor sich nicht dreht, vor einem Motorkaltstart wird in der Richtung der Pfeile 5 angegeben.
Ein Schwungrad 97 und ein Zahnkranz 99 sind mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 (z. B. elektrische Maschine mit Niederspannung (die mit weniger als 30 V betrieben wird)) umfasst eine Ritzelwelle 98 und ein Zahnritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Zahnritzel 95 selektiv dahingehend vorschieben, mit dem Zahnkranz 99 in Eingriff zu gelangen, so dass der Anlasser 96 die Kurbelwelle 40 während des Anwerfens des Motors drehen kann. Der Anlasser 96 kann direkt an der Vorderseite des Motors oder der Rückseite des Motors befestigt sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 selektiv der Kurbelwelle 40 über einen Riemen oder eine Kette Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Motorkurbelwelle in Eingriff steht. Ein Motorstart kann über eine Mensch/Maschine-Schnittstelle (z. B. einen Tastschalter, eine Drucktaste, eine entfernte Funkvorrichtung usw.) 69 oder als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen (z. B. Bremspedalstellung, Fahrpedalstellung, Batterie-SOC usw.) angefordert werden. Eine Niederspannungsbatterie 8 kann dem Anlasser 96 Strom zuführen. Eine Hochspannungsbatterie 7 kann der elektrischen Maschine 165 Strom zuführen. Die Steuerung 12 kann den Batterieladestand überwachen.
Die Verbrennung wird in der Brennkammer 30 eingeleitet, wenn sich Kraftstoff automatisch entzündet, da die Brennkammertemperaturen die Selbstzündungstemperatur des Kraftstoffs, der in den Zylinder 30 eingespritzt wird, erreichen. Alternativ dazu kann bei Benzinmotoren ein Kraftstoff-Luftgemisch über eine Zündkerze (nicht gezeigt) entzündet werden. Die Temperatur in dem Zylinder steigt mit Annäherung des Kolbens 36 an den Verdichtungshub zum oberen Totpunkt. In einigen Beispielen kann ein UEGO-Sensor 126 stromaufwärts einer Emissionsvorrichtung 71 mit dem Auslasskrümmer 48 gekoppelt sein. In anderen Beispielen kann der UEGO-Sensor stromabwärts einer oder mehrerer Abgasnachbehandlungsvorrichtungen positioniert sein. Ferner kann der UEGO-Sensor in einigen Beispielen durch einen NOx-Sensor ersetzt sein, der sowohl NOx- als auch Sauerstofferfassungselemente aufweist.
Bei geringen Motortemperaturen kann eine optionale Glühkerze 66 elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln, um so eine heiße Stelle neben einem der Kraftstoffsprühkegel eines Einspritzventils in der Brennkammer 30 zu erzeugen. Durch Erzeugen der heißen Stelle in der Brennkammer neben dem Kraftstoffstrahl 30 ist es möglicherweise einfacher, die Kraftstoffsprühwolke in dem Zylinder zu entzünden, wobei Wärme freigesetzt wird, die sich durch den Zylinder verbreitet, wodurch die Temperatur in der Brennkammer angehoben wird und die Verbrennung verbessert wird. Der Zylinderdruck kann über einen optionalen Drucksensor 67 gemessen werden, alternativ oder zusätzlich dazu kann der Sensor 67 auch die Zylindertemperatur erfassen.
Motorabgase können über ein Auslasssystem 11 bearbeitet werden, das einen elektrisch beheizten Katalysator 35, bei dem es sich alternativ dazu um eine Heizvorrichtung handeln kann, Emissionsvorrichtungen, AGR-Kanalauslässe und eine Auslassdrosselklappe 87 umfasst. Das Auslasssystem 11 umfasst in einem Beispiel eine Emissionsvorrichtung 71, die einen Oxidationskatalysator umfassen kann, und auf sie können ein Dieselpartikelfilter (DPF) 72 und ein SCR-Katalysator 73 folgen. In einem weiteren Beispiel kann der DPF 72 stromabwärts des SCR 73 positioniert sein. Ein Temperatursensor 70 stellt eine Angabe der SCR-Temperatur bereit.
Abgasrückführung (AGR) kann für den Motor über ein Hochdruck-AGR-System 83 bereitgestellt werden. Das Hochdruck-AGR-System 83 umfasst ein Ventil 80, einen AGR-Kanal 81 und einen AGR-Kühler 85. Das AGR-Ventil 80 ist ein Ventil, das schließt oder Strömen von Abgas von stromaufwärts der Emissionsvorrichtung 71 zu einer Stelle in dem Motoreinlasssystem stromabwärts des Verdichters 162 gestattet. AGR kann durch Durchströmen des AGR-Kühlers 85 gekühlt werden. AGR kann auch über ein Niederdruck-AGR-System 75 bereitgestellt werden. Das Niederdruck-AGR-System 75 umfasst einen AGR-Kanal 77 und ein AGR-Ventil 76. Niederdruck-AGR kann von stromabwärts der Emissionsvorrichtung 71 zu einer Stelle stromaufwärts des Verdichters 162 strömen. Das Niederdruck-AGR-System 75 kann einen AGR-Kühler 74, einen Kühlerbypasskanal 77a und ein Niederdruckkühlerbypassventil 78 umfassen. Das Niederdruckkühlerbypassventil 78 kann geöffnet werden, so dass Gase den Kühler 74 umgehen. Die Auslassdrosselklappe 87 kann geöffnet werden, wenn der Motor läuft, und sie kann vollständig geschlossen sein, wenn sich der Motor nicht dreht, während Emissionsvorrichtungen erhitzt werden.
In der Darstellung von 1 ist die Steuerung 12 ein herkömmlicher Mikrocomputer, der Folgendes umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports 104, einen Nurlesespeicher 106 (zum Beispiel einen nichtflüchtigen Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 empfängt in der Darstellung neben den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren, darunter die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem an die Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zur Erfassung der durch den menschlichen Fuß 132 eingestellten Fahrpedalposition; eine Messung eines Motorkrümmerdrucks (MAP) von dem mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122 (alternativ oder zusätzlich dazu kann der Sensor 121 die Einlasskrümmertemperatur erfassen); einen Ladedruck vom Drucksensor 122, einen Abgassauerstoffgehalt vom Sauerstoffsensor 126; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse vom Sensor 120 (z. B. einem Heißdraht-Luftmengenmesser); und eine Messung der Drosselklappenstellung vom Sensor 58. Es kann auch Barometerdruck zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen, aus denen die Motordrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
Im Betrieb erfährt jeder Zylinder in dem Motor 10 in der Regel einen Viertaktprozess: Der Prozess umfasst den Ansaughub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub. Während des Ansaughubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird in der Regel von dem Fachmann als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 an seinem Hubende befindet und der am nächsten zum Zylinderkopf liegt (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. Bei einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. In einigen Beispielen kann Kraftstoff während eines einzigen Zylinderzyklus mehrmals in einen Zylinder eingespritzt werden.
Bei einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch Selbstzündung gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum uT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges lediglich als Beispiel beschrieben wird und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele zu liefern. Ferner kann in einigen Beispielen ein Zweitaktprozess anstatt eines Viertaktprozesses verwendet werden.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 2 ist der Motor 10 in der Darstellung in dem Fahrzeug 200 enthalten. Ein Fahrzeugtürpositionssensor 204 übermittelt der Steuerung 12 eine Anzeige einer Position einer Fahrzeugtür 202. Die Steuerung 12 kann eine von dem Türpositionssensor 204 bereitgestellte Türpositionsanzeige zum Vorheizen von Nachbehandlungsvorrichtungen (z. B. 71 und 72, die in 1 gezeigt werden) verwenden. Insbesondere kann die Steuerung 12 als Reaktion auf eine Angabe einer geöffneten Tür einen elektrisch beheizten Katalysator oder eine Heizvorrichtung aktivieren, wenn sich der Motor 10 nicht dreht. Darüber hinaus kann die Steuerung 12 als Reaktion auf ein Signal von einer entfernten Vorrichtung 206 einen elektrisch beheizten Katalysator oder eine Heizvorrichtung aktivieren, wenn sich der Motor 10 nicht dreht. Die entfernte Vorrichtung (z. B. ein Key-Fob, ein Telefon, ein Tablet usw.) kann ein Signal 208, dass das Starten des Motors 10 gewünscht wird oder dass sich ein Fahrzeugbediener in der Nähe des Standorts des Fahrzeugs 200 befindet, was einen bevorstehenden Motorstart anzeigen kann, übertragen.
Das System von 1 und 2 stellt ein Motorsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Dieselmotor, der einen elektrisch angetriebenen Verdichter, ein Niederdruck-AGR-Ventil und ein Auslasssystem, das einen elektrisch beheizten Katalysator umfasst, umfasst; und eine Steuerung, die in nichtflüchtigem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen umfasst, die bewirken, dass die Steuerung als Reaktion auf eine Anzeige, dass ein Start des Dieselmotors unmittelbar bevorsteht, das Niederdruck-AGR-Ventil öffnet, den elektrisch angetriebenen Verdichter aktiviert und den elektrisch beheizten Katalysator aktiviert. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Schließen des Niederdruck-AGR-Ventils als Reaktion auf eine Anforderung zum Starten des Motors. Das Motorsystem umfasst ferner eine stromaufwärtige Drosselklappe und eine mittige Drosselklappe. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum vollständigen Schließen der stromaufwärtigen Drosselklappe zum vollständigen Öffnen der mittigen Drosselklappe als Reaktion auf die Anzeige, dass der Start des Dieselmotors unmittelbar bevorsteht. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum vollständigen Öffnen der stromaufwärtigen Drosselklappe als Reaktion auf eine Motorstartanforderung. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, als Reaktion darauf, dass ein Batterieladestand unter einem Schwellenwert liegt, das AGR-Ventil nicht zu öffnen.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 3 wird eine beispielhafte prophetische Motorbetriebsfolge für einen Motor gezeigt. Die Betriebsfolge von 3 kann dadurch erzeugt werden, dass das System von 1 Anweisungen des in 4 beschriebenen Verfahrens ausführt. Die Auftragungen von 3 sind zeitlich ausgerichtet und erfolgen zur selben Zeit. Vertikale Markierungen bei t0-t4 zeigen Zeitpunkte von besonderem Interesse während der Folge an.
Die erste Auftragung von oben in 3 stellt Motorstatus im Verlauf der Zeit dar. Die Ablauflinie 302 stellt den Motorzustand dar, und der Motor ist aus, wenn sich die Ablauflinie 302 auf einer niedrigen Höhe in der Nähe der Horizontalachse befindet. Der Motor ist an und empfängt Kraftstoff, verbrennt den Kraftstoff oder versucht zumindest den Kraftstoff durch Selbstzündung zu verbrennen, wenn sich die Ablauflinie 302 auf einer höheren Höhe in der Nähe Vertikalachsenpfeils befindet. Die Vertikalachse stellt den Motorzustand dar. Die Horizontalachse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts in der Figur zu.
Die zweite Auftragung von oben in 3 stellt einen Motorvorstartzustand im Verlauf der Zeit dar. Die Ablauflinie 304 stellt den Motorvorstartzustand dar. Die Vertikalachse stellt den Motorvorstartzustand dar, und ein Motorvorstart ist aktiv, wenn sich die Ablauflinie 304 auf einer höheren Höhe in der Nähe des Vertikalachsenpfeils befindet. Der Motorvorstart ist nicht aktiv, wenn sich die Ablauflinie 304 auf einer niedrigeren Höhe in der Nähe der Horizontalachse befindet. Die Motorvorstartfolge kann Aktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators, Einstellen der Motordrosselklappen, Aktivieren eines Verdichters und Einstellen einer Stellung eines AGR-Ventils umfassen. Die Vorstartfolge kann eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen in Vorbereitung auf einen bevorstehenden Motorstart erhitzen, so dass Motoremissionen schneller umgewandelt werden können, wodurch Abgasemissionen reduziert werden. Die Horizontalachse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts in der Figur zu.
Die dritte Auftragung von oben in 3 stellt einen Betriebszustand der mittigen Drosselklappe des Motors im Verlauf der Zeit dar. Die Ablauflinie 306 stellt dem Betriebszustand der mittigen Drosselklappe dar. Die Vertikalachse stellt den Zustand der mittigen Drosselklappe dar, und die mittige Drosselklappe ist geöffnet, wenn sich die Ablauflinie 306 auf einer höheren Höhe in der Nähe des Vertikalachsenpfeils befindet. Die mittige Drosselklappe ist vollständig geschlossen, wenn sich die Ablauflinie 306 auf einer niedrigeren Höhe in der Nähe der Horizontalachse befindet. Die Horizontalachse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts in der Figur zu.
Die vierte Auftragung von oben in 3 stellt einen Betriebszustand der stromaufwärtigen Drosselklappe des Motors im Verlauf der Zeit dar. Die Ablauflinie 308 stellt den Betriebszustand der stromaufwärtigen Drosselklappe dar. Die Vertikalachse stellt den Zustand der stromaufwärtigen Drosselklappe dar, und die stromaufwärtige Drosselklappe ist geöffnet, wenn sich die Ablauflinie 308 auf einer höheren Höhe in der Nähe des Vertikalachsenpfeils befindet. Die stromaufwärtige Drosselklappe ist vollständig geschlossen, wenn sich die Ablauflinie 308 auf einer niedrigeren Höhe in der Nähe der Horizontalachse befindet. Die Horizontalachse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts in der Figur zu.
Die fünfte Auftragung von oben in 3 stellt einen Betriebszustand der Auslassdrosselklappe des Motors im Verlauf der Zeit dar. Die Ablauflinie 310 stellt den Betriebszustand der Auslassdrosselklappe dar. Die Vertikalachse stellt den Zustand der Auslassdrosselklappe dar, und die Auslassdrosselklappe ist geöffnet, wenn sich die Ablauflinie 310 auf einer höheren Höhe in der Nähe des Vertikalachsenpfeils befindet. Die Auslassdrosselklappe ist vollständig geschlossen, wenn sich die Ablauflinie 310 auf einer niedrigeren Höhe in der Nähe der Horizontalachse befindet. Die Horizontalachse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts in der Figur zu.
Die sechste Auftragung von oben in 3 stellt einen Betriebszustand des AGR-Ventils des Motors im Verlauf der Zeit dar. Die Ablauflinie 312 stellt den Betriebszustand des AGR-Ventils dar. Die Vertikalachse stellt den Zustand des AGR-Ventils dar, und das AGR-Ventil ist geöffnet, wenn sich die Ablauflinie 312 auf einer höheren Höhe in der Nähe des Vertikalachsenpfeils befindet. Das AGR-Ventil ist vollständig geschlossen, wenn sich die Ablauflinie 312 auf einer niedrigeren Höhe in der Nähe der Horizontalachse befindet. Die Horizontalachse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts in der Figur zu.
Die siebente Auftragung von oben in 3 stellt einen Betriebszustand des elektrisch angetriebenen Verdichters des Motors im Verlauf der Zeit dar. Die Ablauflinie 314 stellt den Betriebszustand des elektrisch angetriebenen Verdichters dar. Die Vertikalachse stellt den Zustand des elektrisch angetriebenen Verdichters dar, und der elektrisch angetriebene Verdichter ist aktiviert oder „EIN“ (z. B. dreht sich und verdichtet Luft), wenn sich die Ablauflinie 314 auf einer höheren Höhe in der Nähe des Vertikalachsenpfeils befindet. Der elektrisch angetriebene Verdichter ist deaktiviert oder „AUS“, wenn sich die Ablauflinie 314 auf einer niedrigeren Höhe in der Nähe der Horizontalachse befindet. Die Horizontalachse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts in der Figur zu.
Die achte Auftragung von oben in 3 stellt einen Betriebszustand des elektrisch beheizten Katalysators im Verlauf der Zeit dar. Die Ablauflinie 316 stellt den Betriebszustand des elektrisch beheizten Katalysators dar. Die Vertikalachse stellt den Zustand des elektrisch beheizten Katalysators dar, und der elektrisch beheizte Katalysator ist aktiviert oder „EIN“ (z. B. wird elektrisch beheizt), wenn sich die Ablauflinie 316 auf einer höheren Höhe in der Nähe des Vertikalachsenpfeils befindet. Der elektrisch beheizte Katalysator ist deaktiviert oder „AUS“, wenn sich die Ablauflinie 316 auf einer niedrigeren Höhe in der Nähe der Horizontalachse befindet. Die Horizontalachse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts in der Figur zu.
Zum Zeitpunkt t0 ist der Motor abgestellt (verbrennt nicht und dreht sich nicht) und ein Motorvorstart wird nicht mobilisiert. Die mittige Drosselklappe ist vollständig geschlossen, und die stromaufwärtige Drosselklappe ist vollständig geöffnet. Die Auslassdrosselklappe ist vollständig geöffnet, und das AGR-Ventil ist vollständig geschlossen. Der elektrisch angetriebene Verdichter ist deaktiviert und der elektrisch beheizte Katalysator (ECAT) ist nicht aktiviert. Solche Bedingungen können vorliegen, wenn der Motor nicht läuft.
Zum Zeitpunkt t1 wird der Motorvorstart mobilisiert und der Motor ist nicht aktiviert. Der Motorvorstart kann durch das Öffnen einer Fahrzeugtür oder durch ein Signal von einer entfernten Vorrichtung mobilisiert werden. Die mittige Drosselklappe bleibt geschlossen, und die stromaufwärtige Drosselklappe ist vollständig geöffnet. Das Auslassventil ist vollständig geöffnet, und das AGR-Ventil ist vollständig geschlossen. Der elektrisch angetriebene Verdichter ist nicht aktiviert, und der elektrisch beheizte Katalysator ist nicht aktiviert.
Zum Zeitpunkt t2 bleibt der Motorvorstart mobilisiert, und der Motor ist nicht aktiviert. Als Reaktion auf die Vorstartanforderung wird die mittige Drosselklappe vollständig geöffnet und die stromaufwärtige Drosselklappe wird vollständig geschlossen. Als Reaktion auf die Vorstartanforderung wird das Auslassventil vollständig geschlossen und das AGR-Ventil wird vollständig geöffnet. Als Reaktion auf die Vorstartanforderung wird der elektrisch angetriebene Verdichter aktiviert und der elektrisch beheizte Katalysator wird aktiviert. Durch Schließen der stromaufwärtigen Drosselklappe, Schließen der Auslassdrosselklappe und Öffnen des AGR-Ventils kann Luft über den elektrisch angetriebenen Verdichter gepumpt werden und wiederholt zu dem Verdichter zurückgeführt werden. Somit kann dieselbe Luft über den Verdichter und den elektrisch beheizten Katalysator erhitzt und wieder erhitzt werden. Dieser Vorgang kann als mehrfache Erhitzung der Luft bezeichnet werden, und er kann die Temperaturen von Abgasnachbehandlungsvorrichtungen stärker erhöhen, als wenn die Luft lediglich einmal erhitzt und dann aus dem Endrohr des Fahrzeugs ausgestoßen würde.
Zum Zeitpunkt t3 wird der Motor gestartet und der Vorstart wird verlassen. Der Motor kann über eine Eingabe von einem menschlichen Fahrer/Insassen oder automatisch gestartet werden. Die mittige Drosselklappe bleibt vollständig geöffnet, da dieses Beispiel für einen Dieselmotor ist; die mittige Drosselklappe kann jedoch zum Zeitpunkt des Motorstarts für Benzinmotoren vollständig geschlossen werden. Als Reaktion auf den Motorstart ist die stromaufwärtige Drosselklappe vollständig geöffnet und die Auslassdrosselklappe ist vollständig geöffnet. Ferner ist das AGR-Ventil als Reaktion auf den Motorstart vollständig geschlossen. Der elektrisch angetriebene Verdichter bleibt aktiviert, und der elektrisch beheizte Katalysator bleibt aktiviert.
Zum Zeitpunkt t4 läuft der Motor und der Vorstartzustand ist nicht mobilisiert. Die mittige Drosselklappe bleibt vollständig geöffnet, und die stromaufwärtige Drosselklappe ist vollständig geöffnet. Die Auslassdrosselklappe bleibt vollständig geöffnet, und das AGR-Ventil ist vollständig geschlossen. Der elektrisch angetriebene Verdichter bleibt aktiviert, und der elektrisch beheizte Katalysator wird als Reaktion darauf, dass der Katalysator eine Schwellentemperatur erreicht, deaktiviert.
Auf diese Weise kann Vorheizen von Abgasnachbehandlungsvorrichtungen zur Reduzierung von Motorabgasemmissionen bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann Luft in dem Motor mehrere Male während einer Vorstartfolge erhitzt werden, so dass die Nachbehandlungsvorrichtungstemperatur ansteigen kann.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 4 wird ein Verfahren zum Betrieb eines Motors gezeigt. Insbesondere wird ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Verbrennungsmotors gezeigt. Das Verfahren von 4 kann als ausführbare Anweisungen in nicht flüchtigem Speicher in Systemen, z. B. gemäß der Darstellung in 1 und 2, gespeichert sein. Das Verfahren von 4 kann in die Systeme von 1 und 2 integriert sein und mit diesen zusammenwirken. Ferner können zumindest Teile des Verfahrens von 4 als in nicht flüchtigem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen integriert sein, während andere Teile des Verfahrens dadurch durchgeführt werden, dass eine Steuerung Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktuatoren in der physischen Welt transformiert. Die Steuerung kann Motoraktuatoren des Motorsystems dazu einsetzen, den Motorbetrieb gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen. Ferner kann das Verfahren 400 ausgewählte Steuerparameter aus Sensoreingängen bestimmen.
Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem die Motortemperatur, die Fahrpedalstellung, die Umgebungstemperatur, Motorstartanforderungen, den Atmosphärendruck, vom Fahrer angefordertes Drehmoment und die Motordrehzahl umfassen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können über Fahrzeugsensoren und die in 1 beschriebene Motorsteuerung bestimmt werden. Das Verfahren 400 geht zu 404 über.
Bei 404 ermittelt das Verfahren 400, ob der Motor aus ist (z. B. sich nicht dreht und keinen Kraftstoff verbrennt) und eine Temperatur eines Abgasnachbehandlungsvorrichtungsstarts unter einer Schwellentemperatur (z. B. einer Katalysatoranspringtemperatur) liegt. Wenn Verfahren 400 ermittelt, dass der Motor aus ist und die Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung unter der Schwellentemperatur liegt, ist die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 406 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu Beenden über. Das Verfahren 400 kann dem Betrieb des Motors in seinem derzeitigen Zustand fortsetzen, wenn die Antwort Nein ist.
Bei 406 ermittelt das Verfahren 400, ob es eine Anzeige darüber gibt, dass der Motor möglicherweise in naher Zukunft gestartet wird. Das Verfahren 400 kann ermitteln, dass es eine Anzeige darüber gibt, dass der Motor möglicherweise in naher Zukunft gestartet wird, wenn die Tür des Fahrzeugs geöffnet ist oder innerhalb einer vorbestimmten Zeit geöffnet wurde. Das Verfahren 400 kann auch ermitteln, dass es eine Anzeige darüber gibt, dass der Motor möglicherweise gestartet wird, wenn das Fahrzeug ein Signal zum Starten des Motors, Vorbereiten des Motors auf das Starten, empfängt oder wenn eine entfernte Vorrichtung in der näheren Umgebung des Fahrzeugs (z. B. innerhalb von 10 Metern) erscheint. Wenn das Verfahren 400 ermittelt, dass es eine Anzeige darüber gibt, dass der Motor möglicherweise gestartet wird, ist die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 408 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu Beenden über. Das Verfahren 400 kann dem Betrieb des Motors in seinem derzeitigen Zustand fortsetzen, wenn die Antwort Nein ist.
Bei 408 kann das Verfahren 400 optional eine stromaufwärtige Drosselklappe vollständig schließen, wenn eine stromaufwärtige Drosselklappe im Fahrzeug vorhanden ist. Durch vollständiges Schließen der stromaufwärtigen Drosselklappe kann Luft von dem Verdichter, durch den Motor, durch das Auslasssystem des Motors und den AGR-Kanal zurückgeführt werden, bevor sie zu dem Verdichter zurückkehrt. Vollständiges Schließen der stromaufwärtige Drosselklappe kann verhindern, dass Luft über den Lufteinlasskanal des Motors aus dem Motor austritt. Das Verfahren 400 geht zu 410 über.
Bei 410 öffnet das Verfahren 400 vollständig eine mittige Drosselklappe, wenn eine mittige Drosselklappe in dem Fahrzeug vorhanden ist. Durch vollständiges Öffnen der mittigen Drosselklappe kann Luft von dem Verdichter und durch die Zylinder des Motors, wo die Einlass- und Auslassventile gleichzeitig geöffnet sein können, strömen. Darüber hinaus können Einlass- und Auslasstellerventile eines oder mehrerer Zylinder geöffnet werden, um Luftstrom durch die Zylinder des Motors zu gestatten, wenn die Einlass- und Auslassventilüberschneidung gering ist. Das Tellerventil kann über eine Dekompressionssteuervorrichtung oder über variable Ventilaktuatoren geöffnet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Verfahren 400 ein Hochdruck-AGR-Ventil (z. B. 80) dahingehend öffnen, Luft um einen Motor 10 herum und zu dem elektrisch beheizten Katalysator 35 zu leiten. In solchen Fällen kann die Luft auch um einen AGR-Kühler, falls vorhanden, herum geleitet werden. Das Verfahren 400 geht zu 412 über.
Bei 412 kann das Verfahren 400 optional eine Auslassdrosselklappe vollständig schließen, falls eine Auslassdrosselklappe im Fahrzeug vorhanden ist. Durch vollständiges Schließen der Auslassdrosselklappe kann Luft zu dem Verdichter zurückgeführt werden, ohne dass sie aus dem Auslasssystem herausströmt, so dass die Luft wieder erhitzt werden kann. Wiedererhitzen der Luft kann die Nachbehandlungsvorrichtungstemperaturen erhöhen und eine Menge an Energie, die zur Erhitzung der Nachbehandlungsvorrichtung verwendet wird, reduzieren. Das Verfahren 400 geht zu 414 über.
Bei 414 öffnet das Verfahren 400 vollständig ein Niederdruck-AGR-Ventil (z. B. 78 von 1). Durch vollständiges Öffnen des Niederdruck-AGR-Ventils kann Luft von dem Auslasskrümmer des Motors zu dem Verdichter des Motors zurückgeführt werden, ohne dass sie aus dem Auslasssystem herausströmt, so dass die Luft wieder erhitzt werden kann. Das Verfahren 400 geht zu 416 über.
Bei 416 aktiviert das Verfahren 400 den elektrisch beheizten Katalysator (z. B. 35 von 1). Durch Aktivieren des elektrisch beheizten Katalysators kann eine Temperatur des Katalysators und anderer Nachbehandlungsvorrichtungen erhöht werden, wodurch ihre Wirkungsgrade erhöht werden. Das Verfahren 400 geht zu 418 über.
Bei 418 aktiviert das Verfahren 400 den elektrisch angetriebenen Verdichter (z. B. 162 von 1). Durch Aktivieren des elektrisch angetriebenen Verdichters kann erhitzte Luft fortlaufend in den Motor zurückgeführt werden, bevor der Motor gestartet wird und sich dreht. Das Verfahren 400 geht zu 420 über.
Bei 420 ermittelt das Verfahren 400, ob ein Motorstart angefordert wird oder ob eine Temperatur einer Nachbehandlungsvorrichtung über einer Schwellentemperatur liegt. Das Verfahren 400 kann ermitteln, dass es eine Motorstartanforderung gibt, wenn ein menschlicher Fahrer einen Motorstart anfordert oder wenn es eine Anforderung zum automatischen Starten des Motors gibt. Wenn das Verfahren 400 ermittelt, dass es eine Anzeige darüber gibt, dass der Motor möglicherweise in der nahen Zukunft gestartet wird. Das Verfahren 400 kann ermitteln, dass ein Motorstart angefordert wird oder dass eine Temperatur einer Nachbehandlungsvorrichtung über einem Schwellenwert liegt, dann ist die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 422 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 400 kehrt zu 420 zurück.
Bei 422 schließt das Verfahren 400 optional die mittige Drosselklappe vollständig. Wenn der Motor ein Dieselmotor ist, kann die mittige Drosselklappe vollständig oder zum Teil geöffnet gehalten werden. Wenn der Motor ein Benzinmotor ist, kann die mittige Drosselklappe vollständig geschlossen werden, so dass das Motordrehmoment gesteuert werden kann. Das Verfahren 400 geht zu 424 über.
Bei 424 öffnet das Verfahren 400 vollständig die stromaufwärtige Drosselklappe. Die stromaufwärtige Drosselklappe wird vollständig geöffnet, um das Eindringen von Frischluft in den Motor zu gestatten. Das Verfahren 400 geht zu 426 über.
Bei 426 öffnet das Verfahren 400 die Auslassdrosselklappe vollständig. Die Auslassdrosselklappe wird vollständig geöffnet, um das Austreten von Abgas aus dem Motor zu gestatten. Das Verfahren 400 geht zu 428 über.
Bei 428 schließt das Verfahren 400 vollständig das Niederdruck-AGR-Ventil. Das Niederdruck-AGR-Ventil wird vollständig geschlossen, um Ladungsverdünnung während des Motorstarts zu reduzieren, so dass der Motorstart verbessert werden kann. Das Verfahren 400 geht zu 430 über.
Bei 430 startet das Verfahren 400 den Motor. Der Motor kann durch Anwerfen des Motors über einen Anlasser und Zuführen von Kraftstoff zu dem Motor gestartet werden. Das Verfahren 400 geht zu 432 über.
Bei 432 ermittelt das Verfahren 400, ob eine Temperatur eines Katalysators über einer Schwellentemperatur (z. B. Katalysatoranspringtemperatur) liegt. Falls dem so ist, geht das Verfahren 400 zu 434 über. Ansonsten kehrt das Verfahren 400 zu 432 zurück. Auf diese Weise kann der elektrisch beheizte Katalysator weiterhin die Nachbehandlungsvorrichtungen erhitzen, so dass für Emissionsreduzierungen gesorgt werden kann.
Bei 434 deaktiviert das Verfahren 400 den elektrisch beheizten Katalysator zur Reduzierung des Stromverbrauchs. Das Verfahren 400 geht zu Beenden über.
Auf diese Weise kann warme Luft in einem Motor und dem Auslasssystem des Motors zur schnelleren Erwärmung von Nachbehandlungsvorrichtungen zirkuliert werden. Durch schnelleres Erwärmen der Nachbehandlungsvorrichtungen können Motoremissionen schneller reduziert werden.
In einigen Beispielen kann das Verfahren 400 Nachbehandlungsvorrichtungen ohne mehrfache Erhitzung der Luft erhitzen. Beispielsweise kann das Verfahren 400 den elektrisch beheizten Katalysator aktivieren, den Verdichter aktivieren und Luft zu dem Auslasskanal strömen lassen, das Hochdruck-AGR-Ventil und/oder Motortellerventile öffnen, das Niederdruck-AGR-Ventil schließen, die Auslassdrosselklappe öffnen, die mittige Drosselklappe öffnen und die stromaufwärtige Drosselklappe öffnen. Somit kann Frischluft von dem Motoreinlass zu dem elektrisch beheizten Katalysator und von dem elektrisch beheizten Katalysator zu anderen Nachbehandlungsvorrichtungen strömen.
Somit stellt das Verfahren 400 ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Aktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators und Öffnen eines AGR-Ventils als Reaktion auf eine Anzeige, dass eine Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht. Das Motorverfahren umfasst, dass die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht, über einen Fahrzeugtürpositionssensor bereitgestellt wird. Das Motorverfahren umfasst, dass die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht, über eine Vorrichtung bereitgestellt wird, die von dem Fahrzeug entfernt ist, wobei die Vorrichtung ein Signal sendet. Das Motorverfahren umfasst ferner Schließen einer Auslassdrosselklappe als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht. Das Motorverfahren umfasst, dass das AGR-Ventil vollständig geöffnet wird und dass das AGR-Ventil ein Niederdruck-AGR-Ventil ist. Das Motorverfahren umfasst ferner Aktivieren eines elektrisch angetriebenen Verdichters als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht. Das Motorverfahren umfasst ferner Schließen des AGR-Ventils als Reaktion auf eine Motorstartanforderung. Das Motorverfahren umfasst ferner Öffnen einer Auslassdrosselklappe als Reaktion auf die Motorstartanforderung, wobei die Auslassdrosselklappe in einem Auslasssystem stromabwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung positioniert ist.
Das Verfahren 400 stellt auch ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Aktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators, Öffnen eines AGR-Ventils und Schließen einer stromaufwärtige Drosselklappe als Reaktion auf eine Anzeige darüber, dass eine Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht. Das Motorverfahren umfasst, dass die stromaufwärtige Drosselklappe vollständig geschlossen wird. Das Motorverfahren umfasst ferner Öffnen einer mittigen Drosselklappe als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht. Das Motorverfahren umfasst ferner vollständiges Öffnen der stromaufwärtigen Drosselklappe und Schließen des AGR-Ventils als Reaktion auf eine Anforderung zum Starten des Motors. Das Motorverfahren umfasst ferner Schließen einer Auslassdrosselklappe als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht. Das Motorverfahren umfasst ferner Nichtaktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators, Nichtöffnen eines AGR-Ventils und Nichtschließen einer stromaufwärtige Drosselklappe als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht und ein Batterieladestand weniger als einen Schwellenwert beträgt.
Es ist zu beachten, dass hier enthaltene beispielhafte Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht flüchtigem Speicher gespeichert werden und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderer Motorhardware umfasst, ausgeführt werden. Ferner können Teile der Verfahren in der Realität durchgeführte physische Handlungen zur Änderung eines Zustands einer Vorrichtung sein. Die hier beschriebenen bestimmten Routinen können eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene dargestellte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der beispielhaften Beispiele, die hier beschrieben werden, zu erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Des Weiteren können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen einen in den nicht flüchtigen Speicher des rechnerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmierenden Code graphisch darstellen, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung umfasst, durchgeführt werden. Falls gewünscht, kann bzw. können ein oder mehrere der hier beschriebenen Verfahrensschritte weggelassen werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Beispiele nicht in einem einschränkenden Sinne auszulegen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Die oben genannte Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart werden, ein.
Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere gewisse Kombinationen und Unterkombinationen auf, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als den Einschluss von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder anders in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9605603 [0009]
US 7404383 [0009]
US 7159551 [0009]

Claims

Motorbetriebsverfahren, das Folgendes umfasst: Aktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators und Öffnen eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) als Reaktion auf eine Anzeige darüber, dass eine Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht, über einen Fahrzeugtürpositionssensor bereitgestellt wird.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht, über eine Vorrichtung, die von einem Fahrzeug entfernt ist, bereitgestellt wird, wobei die Vorrichtung ein Signal sendet.
Motorverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner Schließen einer Auslassdrosselklappe als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht, umfasst.
Motorverfahren nach einem der Ansprühe 1 bis 4, wobei das AGR-Ventil vollständig geöffnet wird und wobei das AGR-Ventil ein Niederdruck-AGR-Ventil ist.
Motorverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner Aktivieren eines elektrisch angetriebenen Verdichters als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht, umfasst.
Motorverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner Schließen des AGR-Ventils als Reaktion auf eine Motorstartanforderung umfasst.
Motorverfahren nach Anspruch 7, das ferner Öffnen einer Auslassdrosselklappe als Reaktion auf die Motorstartanforderung umfasst, wobei die Auslassdrosselklappe in einem Auslasssystem stromabwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung positioniert ist.
Motorsystem, das Folgendes umfasst: einen Dieselmotor, der einen elektrisch angetriebenen Verdichter, ein Niederdruck-AGR-Ventil und ein Auslasssystem, das einen elektrisch beheizten Katalysator umfasst, umfasst; und eine Steuerung, die in nichtflüchtigem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen umfasst, die bewirken, dass die Steuerung als Reaktion auf eine Anzeige, dass ein Start des Dieselmotors unmittelbar bevorsteht, das Niederdruck-AGR-Ventil öffnet, den elektrisch angetriebenen Verdichter aktiviert und den elektrisch beheizten Katalysator aktiviert.
Motorsystem nach Anspruch 9, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Schließen des Niederdruck-AGR-Ventils als Reaktion auf eine Anforderung zum Starten des Motors umfasst.
Motorsystem nach Anspruch 9 oder 10, das ferner eine stromaufwärtige Drosselklappe und eine mittige Drosselklappe umfasst.
Motorsystem nach Anspruch 11, das ferner zusätzliche Anweisungen zum vollständigen Schließen der stromaufwärtigen Drosselklappe und zum vollständigen Öffnen der mittigen Drosselklappe als Reaktion auf die Anzeige, dass der Start des Dieselmotors unmittelbar bevorsteht, umfasst.
Motorsystem nach Anspruch 12, das ferner zusätzliche Anweisungen zum vollständigen Öffnen der stromaufwärtigen Drosselklappe als Reaktion auf eine Motorstartanforderung umfasst.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, das ferner zusätzliche Anweisungen, als Reaktion darauf, dass ein Batterieladestand unter einem Schwellenwert liegt, das AGR-Ventil nicht zu öffnen, umfasst.
Motorbetriebsverfahren, das Folgendes umfasst: Aktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators, Öffnen eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) und Schließen einer stromaufwärtigen Drosselklappe als Reaktion auf eine Anzeige darüber, dass eine Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht.
Motorverfahren nach Anspruch 15, wobei die stromaufwärtige Drosselklappe vollständig geschlossen wird.
Motorverfahren nach Anspruch 15 oder 16, das ferner Öffnen einer mittigen Drosselklappe als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht, umfasst.
Motorverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, das ferner vollständiges Öffnen der stromaufwärtigen Drosselklappe und Schließen des AGR-Ventils als Reaktion auf eine Anforderung zum Starten des Motors umfasst.
Motorverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, das ferner Schließen einer Auslassdrosselklappe als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht, umfasst.
Motorverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, das ferner Nichtaktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators, Nichtöffnen eines AGR-Ventils und Nichtschließen einer stromaufwärtigen Drosselklappe als Reaktion auf die Anzeige darüber, dass die Motorstartanforderung unmittelbar bevorsteht und ein Batterieladestand weniger als einen Schwellenwert beträgt, umfasst.