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Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Motorsteuersysteme und -verfahren, welche die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern.
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Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Ein Verbrennungsmotor 100 wird von einem Steuermodul 104 gesteuert. Das Steuermodul 104 steuert auch ein Getriebe 108. Das Steuermodul 104 empfängt eine Fahrereingabe von einem Gaspedaleingabemodul 110 und von einem Getriebeeingabemodul 112.
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Das Gaspedaleingabemodul 110 kann ein Gaspedal und Pedalpositionssensoren aufweisen. Das Getriebeeingabemodul 112 kann einen Gangschaltungshebel, Gangschaltungspedale und/oder Gangschaltungsknöpfe aufweisen. Basierend auf der Fahrereingabe steuert das Steuermodul 104 ein Drosselventil 116. Das Drosselventil 116 regelt die Ansaugluft in einen Ansaugkrümmer 118 des Motors 100. Die Position des Drosselventils 116 kann durch einen Drosselpositionssensor 120 gemessen werden.
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Die Luftmenge, die in den Ansaugkrümmer 118 strömt, kann durch einen Luftmassenstromsensor (MAF-Sensor) 122 gemessen werden. Der Druck in dem Ansaugkrümmer 118 kann durch einen Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 124 gemessen werden. Luft von dem Ansaugkrümmer 118 kann mit Kraftstoff kombiniert werden, um ein Luft-Kraftstoffgemisch in einem oder mehreren Zylindern 126 zu erzeugen. Lediglich beispielhaft sind in 1 acht Zylinder 126 gezeigt, obwohl mehr oder weniger Zylinder vorhanden sein können.
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Das Verbrennen des Luft-Kraftstoffgemischs in den Zylindern 126 erzeugt ein Drehmoment, um eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) zu drehen. Die Kurbelwelle ist mittels einer Drehmoment übertragenden Einrichtung 130, beispielsweise eines Drehmomentwandlers oder einer Kupplung, mit dem Getriebe 108 gekoppelt. Die Drehzahl der Kurbelwelle kann durch einen RPM-Sensor (Sensor für die Umdrehungen pro Minute) 132 gemessen werden. Wenn kein Maximaldrehmoment angefordert wird, können einer oder mehrere der Zylinder 126 deaktiviert werden, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Beispielsweise können die Zylinder 126 mit diagonalen Rautensymbolen, wie z. B. der Zylinder 126-1, deaktiviert werden.
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Das Steuermodul 104 betreibt eine Stößel-Ölverteilerbaugruppe (LOMA, von ”lifter oil manifold assembly”) 134, um ausgewählte Zylinder 126 zu deaktivieren. Ventile (nicht gezeigt) jedes der Zylinder 126 können mittels Schubstangen, die von einer Nockenwelle angetrieben werden, durch Kipphebel betätigt werden. Stößel verbinden die Nockenwellen und die Schubstangen. Alternativ können die Stößel bei Motorausbildungen mit oben liegender Nockenwelle die Nockenwellen und die Ventile direkt verbinden. Es gibt einen hydraulisch schaltbaren Leerlaufabschnitt der Stößel. Um die ausgewählten Zylinder zu deaktivieren, entkoppelt die LOMA 134 die Stößel hydraulisch unter Verwendung von elektromagnet-betätigten Ventilen. Die Einlass- und/oder Auslassventile der ausgewählten Zylinder werden dann geschlossen bleiben und diese Zylinder deaktivieren.
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Aus der
DE 102 19 666 A1 sind ein Motorsteuersystem und ein entsprechendes Verfahren bekannt, bei denen ein Fahrereingabemodul basierend auf einer Fahrereingabe ein Kraftstoffsparmodussignal (FSM-Signal) erzeugt, das einen ersten Zustand aufweist, ein Zylinderbetätigungsmodul mindestens einen von mehreren Zylindern eines Motors basierend auf einem Deaktivierungssignal deaktiviert, das einen ersten Zustand aufweist, und ein Modul für eine aktive Kraftstoffverwaltung (AFM-Modul) das Deaktivierungssignal basierend auf einem Motorparameter und einem Schwellenwert erzeugt, wobei der Schwellenwert modifiziert wird, wenn das FSM-Signal den ersten Zustand aufweist. Der Motorparameter umfasst den Krümmerabsolutdruck.
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In der
DE 10 2005 042 846 A1 sind ein ähnliches Motorsteuersystem und ein ähnliches Verfahren beschrieben.
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Die
DE 10 2005 016 006 A1 beschreibt ein Informationssystem und ein Verfahren zum Liefern von Tankstelleninformationen für ein Fahrzeug.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Motorsteuersystem und ein Verfahren zu schaffen, bei denen der Bereich des Krümmerabsolutdrucks und einer Motordrehzahl, in dem eine Deaktivierung von Zylindern erfolgt, möglichst weit ausgedehnt wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Motorsteuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
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Ein Motorsteuersystem umfasst ein Fahrereingabemodul, ein Zylinderbetätigungsmodul und ein Modul für eine aktive Kraftstoffverwaltung (AFM-Modul). Das Fahrereingabemodul erzeugt basierend auf einer Fahrereingabe ein Kraftstoffsparmodussignal (FSM-Signal), das einen ersten Zustand aufweist. Das Zylinderbetätigungsmodul deaktiviert selektiv mindestens einen von mehreren Zylindern eines Motors basierend auf einem Deaktivierungssignal, das einen ersten Zustand aufweist. Das AFM-Modul erzeugt das Deaktivierungssignal basierend auf mindestens einem Motorparameter und mindestens einem Schwellenwert. Der mindestens eine Schwellenwert wird modifiziert, wenn das FSM-Signal den ersten Zustand aufweist.
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Ein Verfahren zum Steuern eines Motorsteuersystems umfasst ein Erzeugen eines Kraftstoffsparmodussignals (FSM-Signals), das einen ersten Zustand aufweist, basierend auf einer Fahrereingabe; ein selektives Deaktivieren mindestens eines von mehreren Zylindern eines Motors basierend auf einem Deaktivierungssignal, das einen ersten Zustand aufweist; ein Erzeugen des Deaktivierungssignals basierend auf mindestens einem Motorparameter und mindestens einem Schwellenwert; und ein Modifizieren des mindestens einen Schwellenwerts, wenn das FSM-Signal den ersten Zustand aufweist.
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Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
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1 ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems gemäß dem Stand der Technik ist;
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2A eine graphische Darstellung von beispielhaften oberen und unteren Druckbeschränkungen für einen Betrieb mit aktiver Kraftstoffverwaltung (AFM-Betrieb) ist;
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2B eine graphische Darstellung von beispielhaften oberen und unteren Druckbeschränkungen für den AFM-Betrieb ist, wenn ein Kraftstoffsparmodus (FSM) eingeschaltet ist;
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3A eine graphische Darstellung einer beispielhaften Abbildung zwischen einer Gaspedaleingabe und einem angeforderten Motordrehmoment ist;
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3B eine graphische Darstellung einer beispielhaften Abbildung zwischen einer Gaspedaleingabe und einem angeforderten Motordrehmoment ist, wenn der FSM eingeschaltet ist;
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4A eine graphische Darstellung einer beispielhaften Schaltungsabbildung für eine gegebene Getriebeübersetzung ist;
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4B eine graphische Darstellung einer beispielhaften Schaltungsabbildung für eine gegebene Getriebeübersetzung ist, wenn der FSM eingeschaltet ist;
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5 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Antriebsstrangsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
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6 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Motorsteuermoduls von 5 ist;
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7 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Navigationssystems ist; und
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8 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte darstellt, die bei einem Einschalten des FSM ausgeführt werden.
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Zu Zwecken der Klarheit werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet, sollte die Formulierung A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
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Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe) und einen Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis der Schaltungslogik und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Verbrennungsmotoren können unter der Verwendung von weniger als allen ihrer Zylinder betrieben werden, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Beispielsweise kann ein Achtzylindermotor unter Verwendung von vier Zylindern betrieben werden, wodurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch ein Verringern von Pumpverlusten verbessert wird. Diese Fähigkeit wird hierin als aktive Kraftstoffverwaltung (AFM) bezeichnet. Die AFM kann einen oder mehrere der Zylinder des Motors deaktivieren. Bei verschiedenen Implementierungen kann die AFM eine vorbestimmte Anzahl der Zylinder deaktivieren, beispielsweise die Hälfte der Zylinder. Bei verschiedenen Implementierungen kann die AFM die Zylinder einzeln deaktivieren.
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Die Verwendung der AFM kann sowohl durch Geräusch-, Vibrations- und Rauhigkeitsprobleme (NVH-Probleme) als auch durch Probleme mit dem Leistungsverhalten und der Fahrbarkeit begrenzt sein. Für eine gegebene RPM kann beispielsweise der AFM-Betrieb deaktiviert werden, wenn sich der Krümmerabsolutdruck (MAP) außerhalb eines Bereichs befindet, der zwischen einem ersten vorbestimmten Druck und einem zweiten vorbestimmten Druck definiert ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann eine Tabelle mit oberen und der unteren MAP-Grenzen für den AFM-Betrieb als eine Funktion der RPM gespeichert sein.
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Nun auf 2A Bezug nehmend, sind beispielhafte obere und untere MAP-Beschränkungen für den AFM-Betrieb graphisch dargestellt. In diesem Beispiel kann die AFM bei Punkten in der MAP-RPM-Ebene oberhalb einer unteren Grenze 150 und unterhalb einer oberen Grenze 152 betrieben werden. Es kann verschiedene RPM-Punkte und/oder -Bereiche geben, bei denen die untere und/oder die obere Grenze 150 und 152 restriktiver sind. Lediglich beispielhaft nimmt die untere Grenze 150 für einen kleinen RPM-Bereich, wie bei 154 gezeigt, lokal zu.
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Wenn ein Fahrer die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu erhöhen wünscht, kann er mit einer NVH, einer Leistung und/oder einem Fahrbarkeitsverhalten einverstanden sein, die leicht herabgesetzt sind. Wenn der Fahrer angibt, dass dies der Fall ist, kann ein Kraftstoffsparmodus (FSM) aktiviert werden. Lediglich beispielhaft kann der Fahrer einen Knopf drücken, um den FSM einzuschalten. Der FSM kann versuchen, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu erhöhen, indem beispielsweise die AFM-Abbildung, die Gaspedalpositionsabbildung und/oder die Schaltungsabbildung modifiziert werden. Wenn der FSM eingeschaltet ist, kann der AFM-Betrieb angepasst werden, wie z. B. durch ein Vergrößern des MAP-Bereichs, in dem die AFM verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich können beliebige andere Parameter angepasst werden, die zum Regeln des AFM-Betriebs verwendet werden.
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Nun auf 2B Bezug nehmend, sind eine beispielhafte obere und untere Grenze 156 und 158 für den AFM-Betrieb, wenn der FSM eingeschaltet ist, graphisch dargestellt. Der MAP-Bereich der AFM kann für eine oder mehrere RPM-Zunahmen ausgedehnt sein. In diesem Beispiel weist die untere Grenze 156 die lokale Erhöhung, die bei 154 in 2A gezeigt ist, nicht auf. Zusätzlich ist die obere Grenze 158 im Vergleich zu derjenigen erhöht, die in 2A gezeigt ist.
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Nun auf 3A Bezug nehmend, ist eine beispielhafte Abbildung 160 zwischen einer Gaspedaleingabe und einem angeforderten Motordrehmoment graphisch dargestellt. In diesem Beispiel nimmt die Drehmomentanforderung bei einer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit linear mit der Pedalposition zu.
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In 3B ist eine beispielhafte Abbildung 164 zwischen der Gaspedaleingabe und dem angeforderten Motordrehmoment, wenn der FSM eingeschaltet ist, graphisch dargestellt. In diesem Beispiel nimmt die Ableitung der Drehmomentanforderung näherungsweise linear mit der Pedalposition zu. Dies führt in der graphischen Darstellung zu einer Bogenform. Bei verschiedenen Implementierungen kann die bogenförmige Abbildung 164 ihre Endpunkte mit der linienförmigen Abbildung 160 von 3A teilen, während die bogenförmige Abbildung 164 bei anderen Pedalpositionen unter der linienförmigen Abbildung 160 liegen kann. Durch das Teilen der Endpunkte wird das Ansprechen auf die minimale und maximale Pedalposition die gleiche sein, ganz gleich, ob der FSM eingeschaltet ist oder nicht. Auf diese Weise kann die maximale Pedalposition weiterhin zu der angegebenen Spitzengeschwindigkeit und schnellsten Beschleunigung führen.
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Bei verschiedenen Implementierungen kann eine konstante Position der Gaspedaleingabe in ein Drehmoment übersetzt werden, welches das Fahrzeug auf seiner momentanen Geschwindigkeit hält, anstelle eines größeren Drehmoments, welches das Fahrzeug beschleunigen kann. Auf diese Weise erhöht ein Fahrer die Gaspedaleingabe, um das Fahrzeug zu beschleunigen.
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Nun auf 4A Bezug nehmend, ist eine beispielhafte Schaltungsabbildung für eine gegebene Getriebeübersetzung graphisch dargestellt. Beispielsweise kann das Getriebe bei einer gegebenen RPM herunterschalten, wenn die Pedalposition über einen vorbestimmten Schwellenwert zunimmt. Zusätzlich kann das Getriebe bei einer gegebenen Pedalposition hochschalten, wenn die RPM über einen vorbestimmten Schwellenwert ansteigt. Die Schwellenwerte für das Herunter- und Hochschalten können in der Pedalpositions-RPM-Ebene durch die Linien 180 und 182 repräsentiert werden.
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In 4B ist eine beispielhafte Schaltungsabbildung für die gegebene Getriebeübersetzung, wenn der FSM eingeschaltet ist, graphisch dargestellt. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Schaltungsabbildung für jede Übersetzung modifiziert werden, wenn der FSM eingeschaltet ist. Mehrere Sätze von Abbildungen können entsprechend dazu gespeichert sein, ob der FSM eingeschaltet ist oder nicht. Alternativ kann ein einzelner Satz von Abbildungen mathematisch modifiziert oder mit mathematischen Anpassungen kombiniert werden, wenn der FSM entweder eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Wenn der FSM eingeschaltet ist, können Herunterschaltungen eine größere Pedalposition erfordern. Zusätzlich kann die Pedalposition, bei der ein Hochschalten auftritt, erhöht sein. Bei verschiedenen Implementierungen können die Abbildungen für das Herunter- und Hochschalten die Linien 190 und 192 mit Steigungen sein, die größer als die entsprechenden Linien der Schaltungsabbildungen von 4A sind.
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Als ein Überblick zeigt 5 ein beispielhaftes Motorsystem, das den FSM implementiert, während 6 eine beispielhafte Implementierung des Motorsteuermoduls von 5 zeigt. Der FSM kann automatisch eingeschaltet werden, wenn die Kraftstoffmenge in dem Kraftstofftank unter eine vorbestimmte Menge abnimmt. Dies kann beispielsweise dem Aufleuchten der Anzeige für niedrigen Kraftstoff auf einer Instrumententafel des Fahrzeugs entsprechen.
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Wenn ein niedriges Kraftstoffniveau detektiert wird, kann diese Tatsache zusätzlich an ein Navigationssystem in dem Fahrzeug übertragen werden. Das Navigationssystem in dem Fahrzeug kann dann den Ort von Tankstellen in der Nähe des Fahrzeugs identifizieren und anzeigen. 7 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Navigationssystems mit dieser Fähigkeit. 8 ist ein Flussdiagramm, das beispielhafte Schritte darstellt, die bei einem Einschalten des FSM ausgeführt werden. Nun wird eine ausführlichere Diskussion der Figuren präsentiert.
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Nun auf 5 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Antriebsstrangsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Ein Verbrennungsmotor 200 wird durch ein Motorsteuermodul (ECM) 204 gesteuert. Das ECM 204 ist mit einem Getriebesteuermodul 208 verbunden, das ein Getriebe 210 steuert. Der Motor 200 ist durch eine Drehmomentkopplungseinrichtung 214, wie z. B. einen Drehmomentwandler oder eine Kupplung, mit dem Getriebe 210 gekoppelt.
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Das ECM 204 empfängt die Gaspedaleingabe von einem Fahrer mittels eines Gaspedaleingabemoduls 218. Das Gaspedaleingabemodul 218 kann beispielsweise ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor aufweisen. Das ECM 204 empfängt eine Getriebeeingabe von dem Fahrer mittels eines Getriebeeingabemoduls 220. Das Getriebeeingabemodul 220 kann beispielsweise einen Gangschaltungshebel, Gangschaltungsknöpfe und/oder -pedale aufweisen.
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Das ECM 204 empfängt eine Moduseingabe von dem Fahrer mittels eines Fahrermoduseingabemoduls 222. Das Fahrermoduseingabemodul 222 erlaubt dem Fahrer anzugeben, dass eine erhöhte Kraftstoffwirtschaftlichkeit gewünscht ist. Beispielsweise kann das Fahrermoduseingabemodul 222 einen Knopf aufweisen, der angeben kann, dass der Fahrer eine erhöhte Kraftstoffwirtschaftlichkeit wünscht, sobald er gedrückt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Knopf an einem Hebel des Getriebeeingabemoduls 220 angeordnet sein. Bei verschiedenen Implementierungen wird das ECM 204 den Kraftstoffsparmodus (FSM) aktivieren, wenn das Fahrermoduseingabemodul 222 angibt, dass der Fahrer eine erhöhte Kraftstoffwirtschaftlichkeit wünscht.
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Bei verschiedenen Implementierungen kann das Fahrermoduseingabemodul 222 dem Fahrer erlauben, andere Fahrzeugbetriebsmoden auszuwählen. Beispielsweise kann das Fahrermoduseingabemodul 222 dem Fahrer erlauben, einen Schleppen/Ziehen-Modus (THM) zur Verwendung bei einem Ziehen oder Schleppen einer Fracht auszuwählen. Bei verschiedenen Implementierungen können der FSM und der THM an einem einzelnen Knopf gebündelt sein, wobei aufeinander folgende Betätigungen des Knopfs ein Aktivieren beider der Moden, ein Aktivieren eines jeweiligen der Moden und ein Aktivieren keines Modus durchlaufen.
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Das ECM 204 kann den Zustand der von dem Fahrer gewählten Moden mittels eines Fahreranzeigemoduls 224 anzeigen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Fahreranzeigemodul 224 Leuchten auf einer Instrumententafel des Fahrzeugs umfassen, die erleuchtet werden, wenn der entsprechende Modus aktiviert ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Anzeige, die dem FSM entspricht, in dem Knopf angeordnet sein, der den FSM einschaltet. Das Fahreranzeigemodul 224 kann auch anzeigen, wenn ein niedriges Kraftstoffniveau in einem Kraftstoffsystem 228 des Fahrzeugs detektiert wurde.
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Basierend auf den ausgewählten Moden und den Gaspedal- und Getriebeeingaben steuert das ECM 204 ein Drosselaktuatormodul 232 und ein Zylinderaktuatormodul 234. Das Drosselaktuatormodul 232 betätigt ein Drosselventil 236 zu einer Position, die von dem ECM 204 angewiesen wird. Das Drosselaktuatormodul 232 überprüft die Position des Drosselventils 236 mittels eines Drosselpositionssensors 238.
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Luft wird mittels des Drosselventils 236 in einen Ansaugkrümmer 242 des Motors 200 gesaugt. Die Luftmenge, die in den Ansaugkrümmer 242 eintritt, kann mittels eines Luftmassensensors (MAF-Sensors) 244 gemessen werden. Der Druck in dem Ansaugkrümmer 242 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 246 gemessen erden.
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Luft wird in einem oder mehreren Zylindern 250 mit Kraftstoff aus dem Kraftstoffsystem 228 gemischt. Lediglich beispielhaft sind acht Zylinder 250 in 2 gezeigt, obwohl mehr oder weniger möglich sind. Das Luft-Kraftstoffgemisch wird in den Zylindern 250 verbrannt, um ein Drehmoment zu erzeugen, um eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) zu drehen. Die Drehzahl der Kurbelwelle kann durch einen RPM-Sensor (Sensor für die Umdrehungen pro Minute) 254 gemessen werden. Das Zylinderaktuatormodul 234 deaktiviert während der aktiven Kraftstoffverwaltung (AFM) einen oder mehrere der Zylinder 250.
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Bei verschiedenen Implementierungen können einige der Zylinder 250 als eine Gruppe deaktiviert werden. Alternativ kann das Zylinderaktuatormodul 234 einzelne der Zylinder 250 deaktivieren. Das Zylinderaktuatormodul 234 kann die Zylinder 250 deaktivieren, indem beispielsweise die Kraftstoffversorgung zu diesen Zylindern gestoppt wird und/oder indem das Öffnen der Einlass- und/oder Auslassventile dieser Zylinder verhindert wird. Das ECM 204 kann auch mit einem Navigationssystem 270 verbunden sein, das eine Routeninformation an den Fahrer liefern kann.
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Nun auf 6 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Motorsteuermoduls (ECM) 204 dargestellt. Das ECM 204 umfasst ein Fahrereingabeinterpretationsmodul 302. Das Fahrereingabeinterpretationsmodul 302 empfängt die Gaspedaleingabe von dem Gaspedaleingabemodul 218 und die Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Fahrzeuggeschwindigkeit aus der RPM und dem Getriebeverhältnis berechnet werden.
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Das Fahrereingabeinterpretationsmodul 302 ermittelt ein Solldrehmoment basierend auf der Pedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung einer Abbildung von einem Abbildungsspeichermodul 306. Das Solldrehmoment wird an ein Drehmomentsteuermodul 310 ausgegeben. Das Drehmomentsteuermodul 310 kann andere Drehmomentanforderungen empfangen, beispielsweise von einem Tempomatsystem oder einem Traktionssteuersystem.
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Basierend auf einer Vermittlung dieser Drehmomentanforderungen liefert das Drehmomentsteuermodul 310 Anweisungen an das Zylinderaktuatormodul 234 und das Drosselaktuatormodul 232, um das vermittelte Drehmoment zu erzeugen. Das Drehmomentsteuermodul 310 kann ein Signal von einem Modul 314 für eine aktive Kraftstoffverwaltung (AFM-Modul) empfangen, das angibt, ob und in welchem Umfang die AFM verwendet werden kann. Basierend auf diesem Signal kann das Drehmomentsteuermodul 310 das Zylinderaktuatormodul 234 steuern.
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Das AFM-Modul 314 kann eine AFM-Verfügbarkeit basierend auf dem MAP und der RPM ermitteln. Die Abbildung von dem MAP und der RPM auf die Verfügbarkeit kann von dem Abbildungsspeichermodul 306 empfangen werden. Ein Getriebesteuermodul 318 empfängt eine Getriebeeingabe von dem Getriebeeingabemodul 220. Basierend auf der Getriebeeingabe, der RPM und der Gaspedaleingabe ermittelt das Getriebesteuermodul 318 ein gewünschtes Verhältnis für das Getriebe 210.
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Das Getriebeeingabemodul 220 kann für das Getriebesteuermodul 208 spezifizieren, welche Getriebeverhältnisse ausgewählt werden können. Lediglich beispielhaft kann das Getriebeeingabemodul 220 spezifizieren, ob eine Overdrive-Übersetzung verfügbar ist. Basierend auf einer Schaltungsabbildung von dem Abbildungsspeichermodul 306 kann das Getriebesteuermodul 208 ermitteln, wann basierend auf der RPM und der Gaspedaleingabe hochzuschalten und herunterzuschalten ist.
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Ein ODER-Gatter 318 kann ein Aktiv-Signal ausgeben, wenn der FSM-Modus in dem Fahrermoduseingabemodul 222 aktiviert ist und/oder wenn ein niedriges Kraftstoffniveau durch das Kraftstoffsystem 228 angezeigt wird. Das Abbildungsspeichermodul 306 empfängt die Ausgabe des ODER-Gatters 318. Wenn das Ausgabesignal aktiv ist, kann das Abbildungsspeichermodul 306 verschiedene Abbildungen für das Getriebesteuermodul 208, das Fahrerausgabeinterpretationsmodul 302 und das AFM-Modul 314 auswählen.
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Nun auf 7 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Navigationssystems 270 dargestellt. Das Navigationssystem 270 umfasst ein Navigationssteuermodul 402, das mit dem ECM 204 verbunden ist. Das Navigationssystem 270 umfasst auch einen Empfänger für ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS-Empfänger) 406, eine Landkartendatenbank 410, ein Eingabemodul 414 und ein Display 418.
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Das Navigationssteuermodul 402 zeigt eine Information auf dem Display 418 an und empfängt eine Benutzereingabe mittels des Eingabemoduls 414. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Display 418 einen berührungsempfindlichen Bildschirm aufweisen, der auch als Teil oder als Gesamtheit des Eingabemoduls 414 dienen kann. Das Navigationssteuermodul 402 empfängt eine Positionsinformation von dem GPS-Empfänger 406. Das Navigationssteuermodul 402 kann die Positionsinformation auch auf anderen Wegen empfangen, wie z. B. von terrestrischen Mobilfunknetzwerken.
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Das Navigationssteuermodul 402 kann eine Routeninformation von der Landkartendatenbank 410 anzeigen. Die Routeninformation kann einen Kurs zu einem Zielort umfassen, der durch das Eingabemodul 414 spezifiziert wird, und kann dynamisch aktualisiert werden, während sich das Fahrzeug bewegt. Zusätzlich kann die Landkartendatenbank 410 eine Information über Unternehmen umfassen, wie z. B. Tankstellen. Lediglich beispielhaft kann die Information Öffnungszeiten, angebotene Kraftstoffarten und Preise umfassen.
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Wenn das Navigationssteuermodul 402 die Information von dem ECM 204 empfängt, dass das Kraftstoffniveau niedrig ist, kann das Navigationssteuermodul 402 die Orte nahe gelegener Tankstellen anhand der Landkartendatenbank 410 identifizieren und diese auf dem Display 418 darstellen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Display 418 eine Grenze angeben, jenseits derer Tankstellen mit der momentanen Kraftstoffmenge nicht erreichbar sein können.
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Die Landkartendatenbank 410 kann durch ein Drahtlosschnittstellenmodul 422 aktualisiert werden. Das Drahtlosschnittstellenmodul 422 kann Aktualisierungen der Landkarteninformation mittels drahtloser Übertragungen empfangen, beispielsweise von einem Satelliten und/oder von terrestrischen Netzwerken. Bei verschiedenen Implementierungen können die Aktualisierungen von Aktualisierungsmedien, wie z. B. CDs oder DVDs, empfangen werden. Das Navigationssteuermodul 402 kann die Tankstellenpositionsinformation von dem Drahtlosschnittstellenmodul 422 basierend auf der momentanen Position des Fahrzeugs empfangen.
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Das Eingabemodul 414 kann dem Benutzer erlauben, gewünschte Eigenschaften der Tankstellen zu spezifizieren, wie z. B. die Gesellschaft, die Ausstattung und die verfügbaren Kraftstofftypen. Zusätzlich können diese Vorlieben abgespeichert und/oder in das Navigationssystem 270 vorgeladen werden. Das drahtlose Schnittstellenmodul 422 kann einem Landkartenanbieter erlauben, der den Fahrzeughersteller umfassen kann, Tankstellen von Partnerfirmen auszuwählen.
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Beispielsweise können Partnerschaften zwischen bestimmten Tankstellenfirmen und dem Anbieter erzeugt werden, und diese Tankstellen können speziell angezeigt werden. Zusätzlich können solche Tankstellen, welche die Partnerfirma nicht besitzt, auf dem Display 418 verborgen werden. Bei verschiedenen Implementierungen können die verborgenen Tankstellen angezeigt werden, wenn keine Partnertankstellen in der momentanen Reichweite des Fahrzeugs liegen. Der Benutzer kann eine der angezeigten Tankstellen mittels des Eingabemoduls 414 auswählen, oder das Navigationssteuermodul 402 kann die nächste Tankstelle auswählen. Eine vorübergehende Route kann dann erzeugt werden, um diese Tankstelle zu erreichen.
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Nun auf 8 Bezug nehmend, stellt ein Flussdiagramm beispielhafte Schritte dar, die bei einem Einschalten des Kraftstoffsparmodus (FSM) ausgeführt werden. Die Steuerung beginnt bei Schritt 500, bei dem erste Abbildungen für eine Gaspedalabbildung, eine AFM-Abbildung und/oder eine Getriebeschaltmusterabbildung ausgewählt werden. Die Steuerung fährt dann bei Schritt 502 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob ein niedriger Kraftstoffzustand vorhanden ist. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt 504 über; ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 506 über. Bei Schritt 504 stoppt die Steuerung einen ersten und einen zweiten Timer. Die Steuerung kann auch nahe gelegene Tankstellen in einem Navigationssystem identifizieren. Die Steuerung fährt dann bei Schritt 508 fort.
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Bei Schritt 506 ermittelt die Steuerung, ob der FSM durch den Fahrer eingeschaltet wurde. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt 510 über; ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 512 über. Bei Schritt 510 wird der erste Timer zurückgesetzt, und der zweite Timer wird gestoppt. Die Steuerung fährt dann bei Schritt 512 fort. Der erste Timer misst die Zeitdauer, nachdem der FSM eingeschaltet wird, während der zweite Timer die Zeitdauer misst, nachdem der FSM ausgeschaltet wird.
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Nachdem der FSM eingeschaltet wurde, können die aktualisierten Abbildungen verzögert werden, bis der erste Timer abgelaufen ist. Auf diese Weise werden, wenn der FSM bald, nachdem er eingeschaltet wurde, abgeschaltet wird, die aktualisierten Abbildungen nicht verwendet worden sein. Dies verhindert eine abrupte Änderung von den normalen Abbildungen zu den FSM-Abbildungen und zurück zu den normalen Abbildungen. Ein Einschalten, dem schnell ein Abschalten folgt, kann häufig auftreten, wenn ein Knopf zwischen dem FSM und anderen Funktionen gebündelt wird. Bei verschiedenen Implementierungen können die Timerwerte kleiner als ungefähr zwei Sekunden sein.
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Bei Schritt 512 ermittelt die Steuerung, ob der erste Timer abgelaufen ist. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt 514 über; ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 516 über. Bei Schritt 514 ist die Verzögerungszeitdauer abgelaufen, nachdem der FSM eingeschaltet wurde, und der erste Timer wird gestoppt. Die Steuerung fährt bei Schritt 508 fort, bei dem zweite Abbildungen für den Gaspedalverlauf, die AFM und die Getriebeschaltung ausgewählt werden. Die Steuerung fährt dann bei Schritt 516 fort.
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Bei Schritt 516 ermittelt die Steuerung, ob der FSM abgeschaltet wurde. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt 518 über; ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 520 über. Bei Schritt 518 wird der erste Timer gestoppt, der zweite Timer wird zurückgesetzt, und die Steuerung fährt bei Schritt 520 fort. Bei Schritt 520 ermittelt die Steuerung, ob der zweite Timer abgelaufen ist. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt 522 über; ansonsten kehrt die Steuerung zu Schritt 502 zurück. Bei Schritt 522 ist die Verzögerungszeitdauer abgelaufen, nachdem der FSM abgeschaltet wurde, und der zweite Timer wird gestoppt. Die Steuerung kehrt dann zu Schritt 500 zurück, bei dem die ersten Abbildungen ausgewählt wurden.